美式变压器结构与各种接线设备所需空间有关。环网、终端供电线路方案,设计有封闭、半封闭两大类,高低设备室分为带操作走廊和不带操作走廊式结构,可满足六种负荷开关、真空开关等任意组合的需要。高压室、变压器室、低压室为一字形排列,根据运输的要求设计有整体式和分单元拆装式两种。
箱体采用钢板夹层(可填充石棉)和复合板两种,顶盖喷涂彩砂乳胶。箱体具有防雨性能。为监视、检修、更换设备需要设计通用门,即可双扇开启也可单扇开启,变压器室设有两侧开门的结构。变压器小室有供变压器移动用的轨道(外壳明显处设置铭牌和危险标志)。
变电站的高低压侧均应装门,且有足够的尺寸,门向外拉,门上有把手、锁、暗闩,门的开启角度不小于90°,门的开启有相应的连锁。高压侧满足“五防”的要求。不带电情况,门开启后有可靠的接地装置,在无电压信号指示时,方能对带电部分进行检修。高低压侧门打开后,有照明装置,确保操作检修的安全。
外壳有通风孔和隔热措施,必要时可采用散热措施,防止内部温度过高。高低压开关设备小室内的空气温度应不致引起各元件的温度超过相应标准的要求。同时还采取措施保证温度急剧变化时,内部无结露现象发生。当有通风口时,应有滤尘装置。
箱式变电所的进出线方式可为下列 4 种之一:架空线进出、电缆进出、架空线进电缆出、电缆进架空线出。
箱式变电所高压受电设备采用高压负荷开关串接熔断器的方案,这种方案目前在国外城网配电领域里得到了广泛的应用,特别是作为美式箱式变电所高压受电保护方案尤为适宜。这主要是由于:
(1)这种保护方案基本能满足大多数箱式变电所使用场合的负荷情况,既能控制、分断正常负荷电流,又能承受和保护短路故障。
(2)由于体积小,易于在有限的空间内实现高压环网方案,从而更好地突出箱式站体积小的特点。
(3)线路简单,维修保养工作量小,特别适合箱式变电所无人值班的实际使用情况
(4)成本大大降低。断路器成本通常为相同额定参数负荷开关的2~3倍,采用高压负荷开关串接熔断器代替断路器突出了箱式站的自身特点,增加了与土建变电所的竞争能力。
目前国内几乎所有的生产厂,都在使用这种高压保护方案,它是箱式变电所高压受电设备的发展方向。