杏彩体育:35kv箱式变电站设计(带CAD图）

　　1、三峡电力职业学院毕业设计论文题 目： 35kV箱式变电站设计 年级专业： 07级动力工程系发电厂及电力系统专业 学生姓名： 学 号： 指导教师 职 称： 导师单位： 三峡电力职业学院论文完成时间：摘 要箱式变电站又称户外成套变电站，也有称做组合式变电站，它是开展于20世纪60年代至70年代欧美等西方兴旺国家推出的一种户外成套变电所的新型变电设备，由于它具有组合灵活，便于运输、迁移、安装方便，施工周期短、运行费用低、无污染、免维护等优点，受到世界各国电力工作者的重视。进入20世纪90年代中期，国内开始出现简易箱式变电站，并得到了迅速开展。 本课题的主要内容包括箱式变电站的开展应用，箱式变电站的结

　　2、构分类，以及箱式变电站一次系统设计极其设备选型，二次系统设计，以及箱式变电站的智能监控系统。35kV箱式变电站的设计高压侧额定电压为35kV，低压侧额定电压为10kV，主变压器容量为5000kVA。主接线采用单母线分段接线。关键词：箱式变电站；结构；一次系统；二次系统目 录摘 要i目 录ii第1章 前言11.1 供配电技术的开展1箱式变电站的类型、结构与技术特点11.2.1 箱式变电站的类型11.2.2 箱式变电站的结构21.2.3 箱式变电站的技术特点31.2.4 箱式变电站与常规变电站的比照分析51.3 箱式变电站的技术要求与设计标准71.3.1 额定值71.3.2 设计和结构81.3.3

　　3、 使用条件91.3.4 箱体要求101.3.5 箱式变电站内部电器设备101.4 本课题的主要任务11第2章 35kV箱式变电站的总体结构设计122.1 电气主接线 箱式变电站对主接线 高压接线 箱式变电站箱体确实定152.2.1 箱体结构确实定152.2.2 合理配置152.3 变压器162.3.1 变压器容量、接线 采用负荷开关熔断器组合电器保护变压器172.4 箱式变电站总体布置19第3章 35KV箱式变电站一

　　4、次系统设计与设备选型203.1 35kV箱式变电站一次系统设计203.1.1 概述203.1.2 一次系统设计原那么203.1.3 一次系统设计203.2 设备选型213.2.1 箱式变电站设备选型应注意的方面213.2.2 设备选型的根本原理223.2.3 上下压电器设备选择的要求243.2.4 断路器的选型263.2.5 高压熔断器的选择273.2.6 互感器的选型283.2.7 隔离开关的选型303.2.8 开关柜的选型30第4章 35kV箱式变电站二次系统设计314.1 电气二次系统设计314.1.1 二次系统的定义及分类314.1.2 电气测量仪表及测量回路314.1.3 二次系统设

　　5、计324.2 二次系统总体方案334.3 断路器控制与信号回路34概述344.3.2 控制回路设计354.3.3 信号回路设计354.4 电气测量与信号系统35第5章 箱式变电站智能监控功能设计375.1 箱式变电站的监控内容375.1.1 电参量监测与保护375.1.2 防凝露保护375.1.3 变压器室温度保护375.1.4 参数在线 系统组网与集中化管理385.2 配电网自动化的功能385.3 箱式变电站的智能监控方案405.3.1 硬件设计及工作原理405.3.2 软件设计40第六章 结 论42参考文献43附录A箱式变电站总体布置附录B电气主接线 供配电技术的开展随着市场经济的开展，国家在城乡电网建设和改造中，要求高压直接进入负荷中心，形成高压受电变压器降压低压配电的供电格局，所以供配电要向节地、节电、紧凑型、小型化、无人值守的方向开展，箱式变电站(简称箱变)正是具有这些特点的最正确产品，因而在城乡电网中得到广泛应用。其次随着社会开展和城市化进程的加快，负荷密度越来越高，城市用地越来越紧张，城市配电网逐步由架空向电缆过渡，架杆方式安装的配电变压器越来越不适应人们的要求。因此，预装式变电站成为主要的配电设备之一。再次人们对供电质量尤其是供电的可靠性要求越来越高，而采用

　　7、高压环网或双电源供电、低压网自动投切等先进技术的预装式变电站成为首选的配电设备。与此同时，由于信息化、网络化和智能化住宅小区开展，因此不仅要求箱变平安可靠，同时要求具有“四遥(遥测、遥讯、遥调、遥控)的智能化功能。这种智能箱式变电站(简称智能箱变)环网供电时，在特定自主软件配合下，能完成故障区段自动定位、故障切除、负荷转带、网络重构等功能，从而保证在一分钟左右恢复送电。1.2箱式变电站的类型、结构与技术特点 1.2.1 箱式变电站的类型箱式变电站有美式箱式变电站和欧式箱式变电站。美式预装式变电站在我国叫做“预装式变电站或“美式箱变 ，一区别欧式预装式变电站。它将变压器器身、高压负荷开关、熔断器

　　8、及上下连线置于一个共同的封闭油箱内，构成一体式布置。用变压器油作为带电局部相间及对地的绝缘介质。同时，安装有齐全的运行检视仪器仪表，如压力计，压力释放阀，油位计，油温表等。欧式预装式变电站以前在我国习惯称为“组合式变电站，它是将高压开关设备、配电变压器和低压配电装置布置在三个不同的隔室内，通过电缆或母线 箱式变电站的结构 美式预装式变电站的结构型式大致有三种：1变压器和负荷开关、熔断器共用一个油箱；2变压器和负荷开关、熔断器分别装在上下两个不同的油箱内；3变压器和负荷开关、熔断器分别装在左右两个不同的油箱内。其中1型为美式箱变的原结构，它的特点是结构紧缩、简洁、体积小

　　9、、重量轻。2型和3型为1的变形。这种变型的理论根据是：开关操作和熔断器的动作造成的游离碳会影响整个箱变的寿命。由于采用普通油和难燃油作为绝燃介质，使之既可用于户外，又可用于户内，适用于住宅小区、共矿企业及各种公共场所，如机场、车站、码头、港口、高速公路、地铁等。欧式预装式变电站的总体结构包括三个主要局部：高压开关柜、变压器及低压配套装置，其总体结构主要有两种形式：一种为组合式；另一种为一体式。组合式布置是高压开关设备、变压器和低压配电装置三局部个为一室，即由高压室、变压器室和低压室三个隔室组成，可按“目字型或“品字型布置，如图1-1所示。“目字型布置与“品字型布置相比，“目字型接线、大多采用“目字型布置。但“品字型布置结构较为紧凑，特别是当变压器室排布多台变压器时，“品字型布置较为有利。HVTMTMLVTM HVLV LVLV LVHV HVTM TMHVHVLVTMHVZLLV LVLV LVTMLV (a)目字型布置 (b)品字型布置图1-1 欧式预装式变电站的整体布置形式HV高压室；LV低压室；TM变压器室；ZL操作走廊1.2.3 箱式变电站的技术特点箱式变电站的高压室一般是由高压负荷开关、高压熔断器和避雷器等组成的，可以进行停送电操作并且有过负荷和短路保护。低压室由低压空气开关、电流互感器、电流表、电压表等组成的。变压器一般采用 S9 或干式的等。箱式变中的电器设

　　11、备元件，均选用定型产品，元器件的技术性能均满足相应的标准要求。为了可靠实现五防要求，各电器元件之间采用了机械联锁，各电器元件都安装在有足够强度和刚度的结构上，以便于导线的连接。操作采用电动方式，不需另配电源，由 TV 引出即可。另外箱式变还都具有电能检测、显示、计量的功能，并能实现相应的保护功能，还设有专用的接地导件，并有明显的接地标志。此外为适应户外工作环境，箱式变电站的壳顶一般都采用隔层结构，内装有隔热材料，箱体底部和各室之间都有冷却进出风口，采用自然风冷和自动控制的强迫风冷等多种形式，以保证电气设备的正常散热，具有防雨、防尘、防止小动物进入等措施。目前，国内生产的箱式变的电压等级：高压侧

　　12、为 3 35kV、低压侧为 0.4 10kV 。变压器的容量：当额定电压比为35/10 、6 、0.4 kV 时可从几百kVA上万kVA、当额定电压比为 10、6/0.4 kV 时可从几十kVA几千kVA。箱式变电站有如下特点：技术先进平安可靠箱体局部采用目前国内领先技术及工艺，外壳一般采用镀铝锌钢板，框架采用标准集装箱材料及制作工艺，有良好的防腐性能，保证20年不锈蚀，内封板采用铝合金扣板，夹层采用防火保温材料，箱体内安装空调及除湿装置，设备运行不受自然气候环境及外界污染影响，可保证在4040的恶劣环境下正常运行。箱体内一次设备采用单元真空开关柜、干式变压器、干式互感器、真空断路器(弹簧操作

　　13、机构)等国内技术领先设备，产品无裸露带电局部，为全绝缘结构，完全能到达零触电事故，全站可实现无油化运行，平安性高，二次采用微机综合自动化系统，可实现无人值守。自动化程度高全站智能化设计，保护系统采用变电所微机综合自动化装置，分散安装，可实现四遥，即遥测、遥信、遥控、遥调，每个单元均具有独立运行功能，继电保护功能齐全，可对运行参数进行远方设置，对箱体内湿度、温度进行控制，满足无人值班的要求。工厂预制化设计时，只要设计人员根据变电站的实际要求，作出一次主接线图和箱外设备的设计，就可以选择由厂家提供的箱变规格和型号，所有设备在工厂一次安装、调试合格，真正实现变电所建设工厂化，

　　14、缩短了设计制造周期；现场安装仅需箱体定位、箱体间电缆联络、出线电缆连接、保护定值校验、传动试验及需调试的工作，整个变电站从安装到投运大约只需58天的时间，大大缩短了建设工期。组合方式灵活箱式变电站由于结构比拟紧凑，每个箱体均构成一个独立系统，这就使得组合方式灵活多变，我们可以全部采用箱式，即35kV及10kV设备全部箱内安装，组成全箱式变电所；也可以采用35kV设备室外安装，10kV设备及控保系统箱内安装，这种组合方式，特别适用于农网改造中的旧所改造，即原有35kV设备不动，仅安装一个10kV开关箱即可到达无人值守的要求。投资省、见效快箱式变电站(35kV设备户外布置，10kV设备箱内安装

　　15、)较同规模综自变电站(35kV设备户外布置，10kV设备布置于户内高压开关室及中控室)减少投资4050。占地面积小。1.2.4 箱式变电站与常规变电站的比照分析箱式变电站在IEC及欧洲称为高压/低压预装式变电站是一种集成化程度高，工厂预安装、节能、节地的开展中设备与常规变电站相比，占地为1/20，工期为1/7，投资为1/2。在国外应用极度为广泛，在西欧占变电站总数的70%以上，美国为90%。在我国应用为10%，是一种方兴未艾的装备。 三种类型的箱式变电站的特点如下:1欧洲式：特点是防护性好，多了一个外壳，变压器散热不易，要降低容量运行；2美国式：特点是变压器保持户外设备本质，散热好，结构紧凑，

　　16、但是在我国10kV电网系中性不接地系统，因此一相熔丝熔断时不能跳开三相负荷开关，造成非全相运行，危及变压器及用电设备，并且不易实现配电自动化；3中国式：从欧洲式派生而来，结合中国用户需要改良而成，但是符合中国电力部门各种法规标准要求，可铅封电能计量箱，无功补偿，一应俱全。箱式变电站与常规变电站性能比拟见表1-1。预装式变电站是输变电设备开展方向，由前所述，我国应用仅10%左右，而国外已到达的70-90%，所以预装式变电站其社会效益显著，市场前景广阔。表1-1 箱式变电站与常规变电站性能比照表序号比照工程常规变站组合式箱变变电站1设计工作需要土建、电气二方面设计、工作量较大土建工作仅一个安装根底

　　17、，箱变本身有典型设计，只须根据用户要求，作一些调整，设计工作也大为减少。2基建时间6个月以上预先根底做好以后，只需4-6小时就可以安装完毕送电。3占地面积10kV800K为 例100一般箱变12m2ZBW1 74m24安装地点和负荷中心距离不能十分接近负荷中心，供电线路半径较长，电压降落及电能损失较高。能贴近负荷中心，甚至直接置于建筑物处，供电线路半径可以很短电压降落及电能损失较。