La subestació prefabricada, també coneguda com a subestació prefabricada, és un dispositiu compacte de distribució d'energia que integra components bàsics com ara aparells d'alta-tensió, transformadors de distribució i aparells de baixa-tensió en una caixa tancada. S'utilitza àmpliament en zones residencials, parcs industrials, enginyeria municipal i altres escenaris. Té els avantatges d'una instal·lació còmoda, una petita superfície i un funcionament fiable. Els seus components bàsics inclouen principalment transformadors, aparells de commutació d'alta-tensió i aparells de commutació de-baixa tensió. A més, també conté components de protecció auxiliars. Tots els components treballen junts per realitzar la transmissió, conversió i distribució d'energia elèctrica. És indispensable. A continuació s'analitzaran amb detall les funcions i funcions de cada component bàsic.
Els transformadors són el "cor" de les subestacions de tipus caixa-. La funció bàsica és realitzar la conversió dels nivells de tensió i resoldre el problema de la concordança de tensió entre la transmissió i l'ús d'energia elèctrica. En el sistema elèctric, la sortida d'energia elèctrica d'alta tensió de la central elèctrica (com ara 10 kV, 35 kV) s'ha de connectar a través d'un transformador a l'energia elèctrica de baixa tensió (com ara 4.4) que l'usuari pot utilitzar directament. Al mateix temps, la baixa-tensió i l'alta-tensió també es poden realitzar en escenaris especials per satisfer les necessitats del transport de llarga-distància. Els transformadors de tipus-immersos o secs-s'utilitzen habitualment en subestacions de tipus caixa-. El seu principi de funcionament es basa en la inducció electromagnètica. A través de la relació de voltes del bobinatge primari amb el secundari, la tensió es converteix amb precisió. A més, els transformadors també tenen certes capacitats de control de pèrdua de potència. Els transformadors d'alta-qualitat poden reduir eficaçment les pèrdues de ferro i de coure, millorar l'eficiència en l'ús de l'energia i, al mateix temps, tenir un paper en l'estabilització de la tensió i l'aïllament dels circuits per evitar fallades laterals d'alta-tensió que afectin la seguretat dels equips elèctrics de baixa-tensió.
L'aparell de commutació d'alta-tensió és l'"entrada d'alta-tensió" d'una subestació de tipus caixa-. S'utilitza principalment per a la recepció, control, protecció i distribució d'energia elèctrica d'alta tensió-. És un component clau que connecta la xarxa elèctrica d'alta -tensió i el transformador. Les seves funcions bàsiques inclouen tres aspectes: un és rebre energia elèctrica d'alta-tensió i introduir potència d'alta-tensió de la xarxa elèctrica a l'interior del transformador de caixa; l'altra és controlar l'encesa-apagada dels circuits d'alta-tensió, mitjançant interruptors automàtics, interruptors d'aïllament i altres components, per realitzar el control d'arrencada-aturada dels transformadors i circuits posteriors, per facilitar el manteniment dels equips i la gestió de fallades; la tercera és la protecció d'alta tensió, equipada amb fusibles, parallamps, dispositius de protecció de relés, etc., quan el circuit està sobrecarregat, curt{15}}, sobretensió i altres condicions anormals, el circuit es pot tallar ràpidament per protegir la seguretat dels transformadors, equips de baixa tensió i xarxes elèctriques, i evitar l'expansió de la fallada de l'aïllament. Els aparells de commutació d'alta-tensió són extremadament alts i és necessari garantir un funcionament estable en un entorn d'alta-tensió per evitar riscos de seguretat com ara fuites i descàrregues.
L'aparell de commutació de baixa tensió- és la "sortida de baixa-tensió" de la subestació de tipus caixa-, que és responsable de la distribució, el control i la protecció de l'energia elèctrica de baixa-tensió després de connectar el transformador, i està directament connectada a l'equip elèctric terminal. La seva funció principal és distribuir 0,4 kV d'energia elèctrica de baixa tensió-a diferents circuits elèctrics segons les necessitats de l'usuari, com ara circuits d'il·luminació, circuits d'alimentació, circuits d'extinció d'incendis, etc., i al mateix temps supervisar i protegir cada circuit en temps real. L'aparell de commutació de baixa tensió està equipat internament amb interruptors d'aire, protectors de fuites, contactors i altres components. Quan un circuit té sobrecàrrega, curtcircuit, fuites i altres problemes, la font d'alimentació del circuit es pot tallar a temps per evitar danys als equips elèctrics i garantir la seguretat del personal. A més, l'aparell de baixa tensió -també té una funció de mesura, que pot comptar amb precisió el consum d'energia de cada circuit i proporcionar una base per a la gestió i la facturació del consum d'energia. Alguns aparells també es poden controlar de forma remota per millorar l'eficiència de funcionament i manteniment.
A més dels tres components bàsics anteriors, la subestació prefabricada també conté components de protecció auxiliars, com ara dispositius de connexió a terra, sistemes de refrigeració, dispositius de protecció contra llamps, etc., encara que no són bàsics, sinó indispensables. El dispositiu de connexió a terra garanteix la seguretat de la connexió a terra de l'equip i el personal, el sistema de refrigeració manté l'estabilitat de la temperatura a la caixa per evitar danys als components a causa del sobreescalfament i el dispositiu de protecció contra llamps evita que l'impacte dels llamps danyi l'equip.
En resum, els transformadors, els aparells de commutació d'alta-tensió i els de baixa-tensió constitueixen l'arquitectura bàsica de la subestació prefabricada. Els tres tenen una clara divisió del treball i funcionen de manera concertada: els aparells d'alta tensió reben energia elèctrica d'alta tensió i fa protecció i control, el transformador completa la conversió de tensió i els aparells de baixa tensió distribueixen energia elèctrica de baixa tensió als usuaris finals per atendre conjuntament les necessitats de transmissió i utilització d'energia elèctrica segura i eficient, i donar suport a diversos escenaris.
