kVA箱式变电站毕业设计.doc
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华北电力大学
毕业设计论文
题目：
1000kVA箱式变电站设计
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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，它是发展于20世纪60年代至70年代欧美等西方发达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，并得到了迅速发展。
本课题的主要内容包括箱式变电站的发展应用，箱式变电站的结构分类，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。
1000KVA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
ABSTRACT
Box-typetransformersubstationcallsagainoutdooratransformersubstation,alsocalltodothesectionaltransformersubstation.Itisadevelopmenttowaitto70'sEuropeandAmericawesternprosperinthe60'sof20centuriesthenationreleaseakindofoutdoorthesetchangestogiveorgetanelectricshockofnewchangetogiveorgetanelectricshocktheequipments,becauseithavethecombinationvivid,easytoconveyance,move,installconvenience,startconstructionconstructiontheperiodisshortandcirculatetheexpenseslow,freefrompollution,donotneedmaintenanceetc.advantage,suffertheinternationalcommunityelectricpowertheworkervalues.Enterthemiddleof90'sof20centuries.Thedomesticstartsappearingthesimplebox-typetransformersubstation,andgotthequickdevelopment.
Thearticleregardbox-typetransformersubstationasadevelopmentforrelatingbox-typetransformersubstationapplied,theconstructionofbox-typetransformersubstationdividesintose-section,emphasizingthetreatisebox-typetransformersubstationatheveryequipmentsindesigninsubsystemchoosesthetype,twosubsystemsdesign,andtheintelligenceofbox-typetransformersubstationsupervisesandcontrolthesystem.Thedesignhighpressuresidesumofbox-typetransformersubstationsettleselectricvoltageas35kVs,thelow-pressuresidesumsettleselectricvoltageas10kVs,maintransformercapacityis5000kVA.Thelordconnectsthesinglemotherinadoptioninlinelinecentsegmentconnectstheline.
Keywords：
box-typetransformersubstation；construction；firstsystem；secondsystem
III
华北电力大学
第1章绪论
1.1供配电技术的发展
随着市场经济的发展，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、无人值守的方向发展，箱式变电站（简称箱变）正是具有这些特点的最佳产品，因而在城乡电网中得到广泛应用。
其次随着社会发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发展，因此不仅要求箱变安全可靠，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、熔断器及高低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部分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，通过电缆或母线来实现电气连接。
1.2.2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、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部分：
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部分个为一室，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”接线较为方便，故大多采用“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。
TM
HV
TM
LV
HV
TM
LV
HV
TM
LV
HV
TM
ZL
LV
LV
HV
HV
TM
（1）
（2）（3）
LV
LV
（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
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、0.4kV时可从几百kVA～上万kVA、当额定电压比为10、6/0.4kV时可从几十kVA～几千kVA。
箱式变电站有如下特点：
（1）技术先进安全可靠
箱体部分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－40℃～＋40℃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（弹簧操作机构）等国内技术领先设备，产品无裸露带电部分，为全绝缘结构，完全能达到零触电事故，全站可实现无油化运行，安全性高，二次采用微机综合自动化系统，可实现无人值守。
（2）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。
（3）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，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、传动试验及其它需调试的工作，整个变电站从安装到投运大约只需5～8天的时间，大大缩短了建设工期。
（4）组合方式灵活
箱式变电站由于结构比较紧凑，每个箱体均构成一个独立系统，这就使得组合方式灵
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