箱式变电站的结构基础原理.docx

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箱式变电站的结构基础原理

“卓越工程师教育培养计划”

企业学习阶段实习实践报告

报告名称箱式变电站的结构原理

学院电气信息学院

学生姓名陶宇翔学号18

专业电气工程及其自动化班级1192

学习企业__广州白云电器设备股份有限公司_____

企业指导教师李云鹏马如海

学校指导教师赵毅君

完成日期2014年10月31日

箱式变电站实习报告

箱式变电站的结构原理

一、概述

箱式变电站（简称箱变）是一种高压开关设备、配电变压器和低压配电装置，按一定接线方案排成一体的工厂预制户内、户外紧凑式配电设备，即将高压受电、变压器降压、低压配电等功能有机地组合在一起，安装在一个防潮、防锈、防尘、防鼠、防火、防盗、隔热、全封闭、可移动的钢结构箱体内，机电一体化，全封闭运行，特别适用于城网建设与改造，是继土建变电站之后崛起的一种崭新的变电站。

箱式变电站适用于矿山、工厂企业、油气田和风力发电站。

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。

二、主要特点

箱式变电站主要由多回路高压开关系统、铠装母线、变电站综合自动化系统、通讯、远动、计量、电容补偿及直流电源等电气单元组合而成，安装在一个防潮、防锈、防尘、防鼠、防火、防盗、隔热、全封闭、可移动的钢结构箱体内，机电一体化，全封闭运行，主要有以下特点：

●技术先进安全可靠

●自动化程度高

●工厂预制化

●组合方式灵活

●投资省见效快

●占地面积小

●外形美观

●户外设计、使用寿命长

三、国内外的箱式变电站

1、欧式箱式变电站

欧式变电站的箱体是由：

底座、外壳、顶盖三部分构成。

底座一般用槽钢、角钢、扁钢、钢板等，组焊或用螺栓连接固定成形；为满足通风、散热和进出线的需要、还应在相应的位置开出条形孔和大小适度的圆形孔。

箱体外壳、顶盖槽钢、角钢、钢板、铝合金板、彩钢板、水泥板等进行折弯、组焊或用螺钉、铰链或相关的专用附件连接成形。

2、美式箱式变电站

美式箱变的主要特点：

过载能力强，允许过载2倍2个小时，过载1.6倍7个小时而不影响箱变寿命。

采用肘式插接头，可以十分方便高压进线电缆的连接，并可在紧急情况下作为负荷开关使用，即可带电拔插。

采用双熔断器保护，插入式熔断器为双敏熔丝（温度、电流）保护箱变二次侧发生的短路故障。

后备限流保护熔断器（ELSP）保护箱变内部发生的故障，用于保护高压侧。

变压器一般采用高燃点油（FR3）。

高压负荷开关保护用熔断器等全部元件都与变压器铁芯、绕组放在同一油箱内。

3、国产箱式变电站

国产箱变同美式箱变相比增加了接地开关、避雷器，接地开关与主开关之间有机械联锁，这样可以保证在进行箱变维护时人身的绝对安全。

国产箱变每相用一只熔断器代替了美式箱变的两支熔断器做保护，其最大特点是当任一相熔断器熔断之后，都会保证负荷开关跳闸而切断电源，而且只有更换熔断器后，主开关才可合闸，这一点是美式箱变所不具备的。

国产箱变一般采用各单元相互独立的结构，分别设有变压器室、高压开关室、低压开关室，通过导线连成一个完整的供电系统。

以白云公司生产的YBM23-12/0.4型箱式变电站为例：

高压开关室：

上图所示是高压进线柜和出线柜，用于分断、闭合变压器与电网之间的电路，有继电保护功能；可以在电路故障时有效分断电路，用于变压器的维护。

输入额定电压为12kV，主母线额定电流为630A。

出线柜主要由母线、避雷器、熔断器、电容、指示灯、开关等组成。

变压器室：

上图为12/0.4kV油浸式变压器，12kV的电压从右边进入一次线圈，左边二次线圈通过三根铜排母线输出一个0.4kV的电压，容量可在30-1600kVA之间自由选择。

低压开关室：

低压室左边是低压开关柜，用于分断、闭合用户与变压器之间的电路。

右边是电容补偿柜，由母线、断路器、隔离开关，热继电器、接触器、避雷器、电容器、电抗器、功率因数自动补偿控制装置、仪表等组成，用于进行无功功率补偿，此电容柜中有5组电容，4组备用指示灯。

三、结构原理

箱变是把高压开关设备配电变压器，低压开关设备，电能计量设备和无功补偿装置等按一定的接线方案组合在一个或几个箱体内的紧凑型成套配电装置。

它适用于三相交流系统中，作为线路和分配电能之用。

箱变中高压配电装置的接线简单,接线方式包括终端变电站的接线和环网供电接线,控制和保护元件一般采用高压负荷开关加熔断器的配合方式.高压母线和连线采用单芯电缆或绝缘母线,各连线在其进出口处有相应标记。

导线的结合部位采用支持绝缘子固定,一般部位使用导线类固定,三相导线各自独立固定。

高压配电装置装有避雷器，高压室门的内侧有主回路线路图和控制线路图,操作程序及注意事项。

高压配电装置的门上标有主回路图,信号灯的位置易于安全地更换。

变压器室装有温度自动控装置。

根据用户的要求,低压侧可装设低压无功补偿装置,其补偿容量一般为变压器容量的15~25%。

能根据电网无功功率的变化实现电容器的自动投入。

高压室、低压室和变压器室设置与接地带可靠连接的铜质接地导体和接地端,其截面不小于30mm，三室的接地导体连成一体,预装式变电站中所有高、低压配电设备的非带电金属裸露部分均可靠接地,门和在正常运行条件下可抽出部分的接地采用软连接方式,以保证在打开或抽出位置时仍能可靠接地,接地端子处有明显的接地标志。

四、设计方案

按高低压布置方式分：

“目”字型结构和“品”字型结构。

按高压端接入方式的不同有：

环网型和终端型。

低压主回路方案：

五、要求标准

GB311.1-1997《高压输变电设备的绝缘配合》；

GB1094-1996《电力变压器》；

GB3309-1989《高压开关设备在常温下的机械试验》；

GB3804-2004《3.6~40.5kV高压交流负荷开关》；

GB3906-2006《3.6-40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备》；

GB4208-1993《外壳防护等级（IP码）》；

GB6450-1986《干式电力变压器》；

GB7251.1-2005《低压成套开关设备和控制设备第1部分:

型式试验和部分型式试验成套设备》；

GB17467-1998《高压/低压预装式变电站》；

GB/T2900-1994《电工术语》；

GB/T7328-1987《变压器和电抗器的声级测定》；

GB/T11022-1999《高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》；

GB/T14048.1-2006《低压开关设备和控制设备第1部分：

总则》；

GB/T14821-1993《建筑物的电气装置》；

GB/T16927.1~2-1997《高电压试验技术条件》；

DL447-91《电能计量柜》；

DL/T404-1997《户内交流高压开关柜订货技术条件》；

ISO1052：

1982《一般工程用钢》。

六、总结

经过这次对于箱式变电站的研究，我对于矿山、工厂企业、油气田和风力发电站的供电设施有了一定的了解。

本报告主要对于箱式变电站的主要特点、基本分类、结构原理以及要求标准做了简短的介绍。

通过这次课程设计让我对自己的专业知识有了进一步的巩固与提高，特别是对高压设备有了更多的认识，对于高低压端的接线方式有了比较深刻的了解。

箱式变电站实习报告考核表

姓名学号

陶宇翔18

专业班级

电气1192

企业名称

广州白云

实习岗位

装配

企业导师

李云鹏马如海

学校导师

赵毅君

实习时间

自2014年10月1日至2014年10月31日

企业指导教师评语与成绩评定（按优、良、中、及格、不及格五级评定成绩）：

企业指导教师签名（单位盖章）

年月日

学校指导教师评语与成绩评定（按优、良、中、及格、不及格五级评定成绩）：

学校指导教师签名

年月日

总评成绩（专业教研室）

注：

学生将实习内容及以上栏目填写后附在阶级实习报告之后，交电子稿给企业指导教师，企业指导教师评定后发电子稿给学校指导教师；请企业指导教师打印一份，签名并加盖单位公章后保留，集中交学校存档。