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構造および統合
設計構成
箱型変電所は、中圧受電盤、昇圧または降圧用トランスフォーマー、低圧配電盤、保護装置、計測機器を一つの鋼製筐体に収容します。
欧州式設計では、高圧部・トランスフォーマー部・低圧部を共通の外装内にそれぞれ独立した区画として配置するのに対し、米国式設計では、高圧部品をトランスフォーマーの油タンク内に直接浸漬することで構成を簡素化します。
いずれの方式も、別途制御室を建設したり、個別の機器を現場で組み立てたりする必要がなくなります。
従来の土木工事型変電所に対するメリット
施工性およびコスト
従来型変電所では、現場で基礎コンクリートを打設した後、トランスフォーマーや開閉装置を順次設置する必要があります。工期は通常2～3か月です。
プレハブ型ボックスタイプ変電所は、工場内で組み立ておよび通常の試験が完了した状態で出荷されるため、現場作業は基礎固定とケーブル接続に限定され、設置・運転開始までを3～7日間に短縮でき、全体の建設コストを約18～25％削減できます。
省スペース性
従来型変電所は、モジュール式ユニットと比較して敷地面積が3～5倍必要ですが、ボックスタイプ設計では敷地面積を20～30％削減できます。
屋外設置および現場の検討事項
保護等級（IP／NEMA）
ボックスタイプ変電所は、屋外への直接設置を前提として設計されています。標準筐体は通常IP54相当の防護性能を備えており、沿岸部の塩害、極寒地、粉塵の多い環境などにはIP65対応品もご用意できます。
筐体は工場で密閉・事前試験済みであるため、現場作業は水平な基礎の整備およびケーブル終端処理にほぼ限定されます。これは、熟練技術者や大型建設機械の確保が困難な現場において特に大きな利点です。
マイクログリッドプロジェクトへの適用
太陽光発電マイクログリッド
太陽光発電用マイクログリッドでは、昇圧ボックスタイプ変電所が、インバーターの低電圧出力（一般的に0.8kV）を、系統連系または地域配電向けに10kVまたは35kVに変換します。
電池エネルギー貯蔵システム
蓄電池エネルギー貯蔵システム（BESS）では、PCS（パワーコンバージョンシステム）と昇圧トランスフォーマーを一体型で収めたPCS・トランスフォーマーボックスユニットを採用することで、直流側の蓄電池と交流ネットワーク間の接続が簡素化されます。
遠隔地産業用マイクログリッド
鉱山、石油・ガス施設、離島など、遠隔地にある産業用マイクログリッドでは、ボックスタイプ変電所を活用し、太陽光発電、蓄電池、ディーゼル発電を協調的に統合運用できます。また、土木工事などの恒久的な基礎整備を必要としません。
選択パラメーター
容量 と 電圧
容量選定は、マイクログリッド全体の負荷合計および単一変圧器の最大定格容量に基づいて行います。分散型太陽光発電用の代表的な変圧器容量は1,250kVA～3,150kVAであり、蓄電池との連携を想定した設計では、さらに大容量への対応も可能です。
電圧クラスは、接続ポイント（中圧側で10kVまたは35kV）によって決定され、低圧入力はインバータまたはPCSの出力に合わせて設定されます。
筐体および構成
筐体の防護等級は、基本仕様としてIP54を指定し、塩害、飛砂、あるいは極端な温度差が存在する場合はIP65へ引き上げます。
内部構成では、当該装置が太陽光発電専用昇圧ユニットであるか、PCSと蓄電池を統合したユニットであるか、あるいは配電用汎用ユニット（出線フィーダおよび無効電力補償機能付き）であるかを明確に定義します。
江蘇ユニタ製品ラインナップ
江蘇ユニタの製品ラインナップは、以下の選定要件に対応しています。すなわち、プレハブ型ボックスタイプ変電所、密閉構造・IP54防護等級の太陽光発電専用昇圧ボックスタンスフォーマー（定格容量1,250kVA～3,150kVA）、およびPCSとトランスフォーマーを一体化した輸送可能な単一筐体ユニット（電力変換および昇圧機能を兼ね備える）です。
適用シーン
シナリオ |
設定 |
主な特長 |
メリット |
太陽光発電所 |
太陽光発電専用昇圧ボックスタイプ変電所 |
0.8kV → 10／35kV、1,250～3,150kVA |
高速なグリッド接続、土木工事の削減 |
風力発電所 |
ステップアップ用ボックス型変電所 |
0.69kV～35kV、最大4,000kVA |
遠隔・屋外操作対応、省スペース設計 |
エネルギー貯蔵システム |
PCSとトランスフォーマーを一体化したユニット |
DC／AC変換＋ステップアップを1つの筐体で実現 |
バッテリーからグリッドへの接続を簡素化 |
通信基地局 |
コンパクトな配電用ボックス型変電所 |
10kV～0.4kV、200～630kVA |
信頼性の高い電源供給、保守作業が最小限 |
鉱山作業 |
高耐荷重ボックスタイプ変電所 |
35 kV受電、多回線配電出力 |
常設の土木工事不要、移設可能 |
よくあるご質問
Q1：ボックスタイプ変電所とは何ですか？
ボックスタイプ変電所は、プレファブまたはプレパッケージ型変電所とも呼ばれ、高圧開閉装置、配電用変圧器、低圧配電設備を1つの工場組立型筐体に一体化したものです。
Q2：欧州式と米国式の違いは何ですか？
欧州式は、高圧・変圧器・低圧の各機能を共通の筐体内で独立した区画に分けて配置するのに対し、米国式は高圧機器を変圧器タンク内に浸漬させることで、よりコンパクトな構成を実現しています。
Q3: 設置にはどれくらいの時間がかかりますか？
現場での据付および運転開始には通常3～7日間かかりますが、従来の土木工事による変電所では2～3か月を要します。これにより、コストが約18～25％削減されます。
Q4：対応可能な保護等級（IPコード）はありますか？
標準のエンクロージャーはIP54の保護性能を提供します。過酷な環境（沿岸部の塩害、極寒、粉塵の多い現場など）向けにはIP65対応品もご用意しています。
Q5：PCS変圧器一体型ユニットとは何ですか？
PCS変圧器一体型ユニットは、パワーコンバージョンシステム（PCS）と昇圧変圧器を1つの筐体に統合した装置であり、マイクログリッド用途において、DCバッテリー蓄電池とAC系統間の接続を簡素化します。
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