下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985800kVA 品字型箱式變電站設(shè)計(jì)摘要：800kVA 品字型箱式變電站的設(shè)計(jì)高壓側(cè)額定電壓為 10kV，低壓側(cè)額定電壓為0.4KV。本課題的主要內(nèi)容包括箱式變電站的發(fā)展應(yīng)用，箱式變電站的結(jié)構(gòu)分類，以及箱式變電站一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)及其常用設(shè)備選型，二次系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以及箱式變電站的智能監(jiān)控系統(tǒng)。首先，一次系統(tǒng)主要確定了它的主接線形式，對主要電氣設(shè)備進(jìn)行選型，有電壓器，斷路器，以及一些互感器等。其次，二次系統(tǒng)對它的控制回路和信號回路進(jìn)行了設(shè)計(jì)。最后的智能監(jiān)控系統(tǒng)主要是運(yùn)用現(xiàn)在比較成熟的電氣保護(hù)裝置對電氣設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。關(guān)鍵詞：箱式變電站，品字型，一次系統(tǒng)，二次系統(tǒng)下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985Abstract ：800kVA goods font box-type substation design high side rated voltage of 10kV, rated voltage of the low pressure side 0.4kV. The main topics include the development and application of box-type substation, substation structure classification, as well as a box-type substation equipment selection, primary system design and common secondary system design, as well as box-type substation intelligent monitoring system.First, primary system is mainly determined its main terminal in the form of major electrical equipment selection, there is voltage, circuit breakers, and some transformers and other. Second, the secondary system and its control circuit for a signal circuit design. Finally intelligent monitoring system is mainly applied now more mature electrical protection devices for electrical equipment for protection.Keywords: box-type substation, quality fonts, primary system, secondary system下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985第 頁 共 II 頁目錄1 緒論 .11.1 供配電技術(shù)的發(fā)展 .11.2 箱式變電站的類型、結(jié)構(gòu)與技術(shù)特點(diǎn) .11.2.1 箱式變電站的類型 .11.2.2 箱式變電站與常規(guī)變電站的對比分析 .21.4 本設(shè)計(jì)的主要任務(wù) .32 800kVA 品字型箱式變電站的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .42.1 電氣主接線的確定 .42.1.1 主接線的基本形式以及基本要求 42.1.2 主接線的比較與選擇 .42.1.3 高壓接線方式 .72.2 變壓器 .72.2.1 變壓器容量、接線組別的確定 .72.2.2 變壓器的散熱處理 .92.3 箱式變電站總體布置 .93 800KVA 品字型箱式變電站一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)與設(shè)備選型 103.1 800kVA 品字型箱式變電站一次系統(tǒng)設(shè)計(jì) 103.2 設(shè)備選型 .10下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985第 頁 共 II 頁3.2.1 箱式變電站設(shè)備選型應(yīng)注意的方面 .103.2.2 設(shè)備選型的基本原理 113.2.3 高低壓電器設(shè)備選擇的要求 133.2.4 斷路器的選型 143.2.5 高壓熔斷器的選擇 153.2.6 互感器的選型 163.2.7 隔離開關(guān)的選型 .174 800kVA 箱式變電站二次系統(tǒng)設(shè)計(jì) 194.1 二次系統(tǒng)的定義及分類 194.2 二次系統(tǒng)總體方案 194.3 斷路器、控制與信號回路 194.3.1 概述 194.3.2 控制回路設(shè)計(jì) 204.3.3 信號回路設(shè)計(jì) 204.4 電氣測量與信號系統(tǒng) .215 箱式變電站智能監(jiān)控功能設(shè)計(jì) 225.1 箱式變電站的監(jiān)控內(nèi)容 225.1.1 電參量監(jiān)測與保護(hù) 225.1.2 防凝露保護(hù) 22下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985第 頁 共 II 頁5.1.3 變壓器室溫度保護(hù) 225.1.4 參數(shù)在線數(shù)字化顯示和設(shè)定 225.1.5 系統(tǒng)組網(wǎng)與集中化管理 235.2 配電網(wǎng)自動化的功能 236 結(jié)論 25附錄 .26參考文獻(xiàn) .27致謝 .28下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985第 頁 共 II 頁下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985第 頁 共 II 頁下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985第 頁 共 II 頁下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985第 頁 共 II 頁下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985第 頁 共 II 頁1 緒論1.1 供 配 電 技 術(shù) 的 發(fā) 展隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國家在城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)和改造中，要求高壓直接進(jìn)入負(fù)荷中心，形成高壓受電—變壓器降壓—低壓配電的供電格局，所以供配電要向節(jié)地、節(jié)電、緊湊型、小型化、安全、無人值守的方向發(fā)展，箱式變電站(簡稱箱變)正是具有這些特點(diǎn)的最佳產(chǎn)品，因而在城鄉(xiāng)電網(wǎng)中得到廣泛應(yīng)用 [1,2]。1.2 箱 式 變 電 站 的 類 型 、 結(jié) 構(gòu) 與 技 術(shù) 特 點(diǎn)1.2.1 箱式變電站的類型箱式變電站有美式箱式變電站和歐式箱式變電站。美式預(yù)裝式變電站在我國叫做“預(yù)裝式變電站”或“美式箱變 ”，美式箱變多是“品”字型布置，它分為前、后兩部分。區(qū)別歐式預(yù)裝式變電站。它將變壓器器身、高壓負(fù)荷開關(guān)、熔斷器及高低連線置于一個共同的封閉油箱內(nèi)，構(gòu)成一體式布置 [3]。用變壓器油作為帶電部分相間及對地的絕緣介質(zhì)。同時，安裝有齊全的運(yùn)行檢視儀器儀表，如壓力計(jì)，壓力釋放閥，油位計(jì)，油溫表等。歐式預(yù)裝式變電站以前在我國習(xí)慣稱為“組合式變電站” ，它是將高壓開關(guān)設(shè)備、配電變壓器和低壓配電裝置布置在三個不同的隔室內(nèi)，通過電纜或母線來實(shí)現(xiàn)電氣連接。歐式預(yù)裝式變電站以前在我國習(xí)慣稱為“組合式變電站” ，它是將高壓開關(guān)設(shè)備、配電變壓器和低壓配電裝置布置在三個不同的隔室內(nèi)多是“目”字型，因?yàn)椤澳孔中汀苯泳€較為方便。但“品字型”布置結(jié)構(gòu)較為緊湊，特別是當(dāng)變壓器室排布多臺變壓器時， “品字型”布置較為有利。通過電纜或母線來實(shí)現(xiàn)電氣連接。由于結(jié)構(gòu)簡化，美式歐式箱變的占地面積和體積大大減小，由于 其體積很小再加上只是一側(cè)開門，其所需占地面積僅是歐式箱變的 1/4，體積僅為同容量歐式箱變的1/5～1/3 [4,5]。如圖 1.1 所示下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985第 頁 共 II 頁HVTMLV TMHVLV TMHVLVHVTMLVZLLV HVTMLV HVTMLVa??×?2?? b?·×?2??圖 1.1 歐式預(yù)裝式變電站的整體布置形式HV—高壓室；LV—低壓室；TM—變壓器室；ZL—操作走廊1.2.2 箱式變電站與常規(guī)變電站的對比分析目前，國內(nèi)生產(chǎn)的箱變的電壓等級：高壓側(cè)為 3 ～35kV、低壓側(cè)為 0.4 ～10kV 。變壓器的容量：當(dāng)額定電壓比為 10、6/0.4 kV 時可從幾十 kVA～幾千 kVA,在這里知道 800kVA 的變壓器容量我選擇的是 10/0.4.箱式變電站是一種集成化程度高，工廠預(yù)安裝、節(jié)能、節(jié)地的發(fā)展中設(shè)備與常規(guī)變電站相比，占地為 1/20，工期為 1/7，投資為 1/2。在國外應(yīng)用極度為廣泛，在西歐占變電站總數(shù)的 70%以上，美國為 90%。在我國應(yīng)用為 10%，是一種方興未艾的裝備。預(yù)裝式變電站是輸變電設(shè)備發(fā)展方向，由前所述，我國應(yīng)用僅 10%左右，而國外已達(dá)到的 70-90%，所以預(yù)裝式變電站其社會效益顯著，適用范圍更廣 [6,8]。箱式變電站與常規(guī)變電站性能比較見表 1.1。下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985第 頁 共 II 頁表 1.1 箱式變電站與常規(guī)變電站性能對比表序號 對比項(xiàng)目 常規(guī)變站 組合式（箱變）變電站1 設(shè)計(jì)工作需要土建、電氣二方面設(shè)計(jì)、工作量較大土建工作僅一個安裝基礎(chǔ)，箱變本身有典型設(shè)計(jì)，只須根據(jù)用戶要求，作一些調(diào)整，設(shè)計(jì)工作也大為減少。2 基建時間 6 個月以上預(yù)先基礎(chǔ)做好以后，只需 4-6小時就可以安裝完畢送電。3占地面積(10kV800KVA為例）≥100m 2一般箱變 12m24安裝地點(diǎn)和負(fù)荷中心距離不能十分接近負(fù)荷中心，供電線路半徑較長，電壓降落及電能損失較高。能貼近負(fù)荷中心，甚至直接置于建筑物處，供電線路半徑可以很短電壓降落及電能損失較少，提高了供電質(zhì)量。5 生產(chǎn)方式 土建施工后，現(xiàn)場裝配。大規(guī)模、工作化生產(chǎn)，質(zhì)量容量得到保證。6 生產(chǎn)周期 7：17 投資費(fèi)用 2：1下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985第 頁 共 II 頁8和環(huán)境協(xié)調(diào)性和環(huán)境不協(xié)調(diào)和環(huán)境協(xié)調(diào)一致,不擋視線,美化環(huán)境。1.4 本 設(shè) 計(jì) 的 主 要 任 務(wù)（1）800kVA 品字型變電站的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；（2） 箱式變電站主接線設(shè)計(jì)與一次設(shè)備選型、二次系統(tǒng)設(shè)計(jì)；（3）箱式變電站智智能監(jiān)控功能設(shè)計(jì)；(4) 提交畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書和圖紙。 2 800kVA 品字型箱式變電站的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1 電 氣 主 接 線 的 確 定2.1.1 主接線的基本形式以及基本要求主接線的基本形式，就是主要電氣設(shè)備常用的幾種連接方式，概括為有母線的接線形式和無母線的接線形式兩大類。概況地說，對主接線的基本要求包括安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)四個方面。安全包括設(shè)備安全及人身安全。要滿足這一點(diǎn)，必須按照國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的規(guī)定，正確選擇電氣設(shè)備及正常情況下的監(jiān)視系統(tǒng)和故障情況下的保護(hù)系統(tǒng)，考慮各種人身安全的技術(shù)措施?？煽烤褪侵鹘泳€應(yīng)滿足對不同負(fù)荷的不中斷供電，且保護(hù)裝置在正常運(yùn)行時不誤動、發(fā)生事故時不拒動，能盡可能的縮小停電范圍。為了滿足可靠性要求，主接線應(yīng)力求簡單清晰。靈活是用最少的切換，能適應(yīng)不同的運(yùn)行方式，適應(yīng)調(diào)度的要求，并能靈活、簡便、迅速地倒換運(yùn)行方式，使發(fā)生故障時停電時間最短，影響范圍最小。經(jīng)濟(jì)是指在滿足了以上要求的條件下，保證需要的設(shè)計(jì)投資最少。因此，主接線的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足可靠性和靈活性的前提下，做到經(jīng)濟(jì)合理。主要應(yīng)從投資聲、占地面積少、電能損耗小等幾個方面綜合考慮 [9,10]。2.1.2 主接線的比較與選擇下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985第 頁 共 II 頁單母線接線是一種最原始、簡單的接線，所有電源及出線均接在同一母線上，其優(yōu)點(diǎn)是簡單明顯，采用設(shè)備少，操作簡便，便于擴(kuò)建，造價低。缺點(diǎn)是供電可靠性低。母線及母線隔離開關(guān)等任一元件發(fā)生故障或檢修時，均需使整個配電裝置停電 [11]。因此，單母線接線方式一般只在發(fā)電廠或變電所建設(shè)初期無重要用戶或出線回路數(shù)不多的單電源小容量的廠中采用。接線方式如圖 2.1。出 線 1 2345母 線 WBQFSQF出 線 1 2345母 線 WBQFQFS圖 2.1 單母線接線a）單電源進(jìn)線 b）雙電源接線在主接線中，斷路器是電力系統(tǒng)的主開關(guān)；隔離開關(guān)的功能主要是隔離高壓電源以保證其他設(shè)備和線路的安全檢修。例如，固定式開關(guān)柜中的斷路器工作一段時間需要檢修時，在斷路器斷開電路的情況下，拉開隔離開關(guān)；恢復(fù)供電時，應(yīng)先合隔離開關(guān)，然后和斷路器。這就是隔離開關(guān)與斷路器配合操作的原則。由于隔離開關(guān)無滅弧裝置，斷流能力差，所以不能帶負(fù)荷操作。單母線分段接線是采用斷路器（或隔離開關(guān)）將母線分段，通常是分成兩段。母線分段后可進(jìn)行分段檢修，對于重要用戶，可以從不同段引出兩個回路，當(dāng)一段母線發(fā)生故障時，由于分段斷路器在繼電保護(hù)作用下自動將故障段迅速切除，從而保證了正常母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。兩段母線自動同時故障的機(jī)遇很小，可以下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985第 頁 共 II 頁不予考慮。在供電可靠性要求不高時，亦可用隔離開關(guān)分段，任一段母線發(fā)生故障時，將造成兩斷母線同時停電，在判斷故障后，拉開分段隔離開關(guān)，完好段即可恢復(fù)供電[12,13]。單母線分段接線既具有單母線接線簡單明顯、方便經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)，又在一定程度上提高了供電可靠性。但它的缺點(diǎn)是當(dāng)一段母線隔離開關(guān)發(fā)生故障或檢修時，該段母線上的所有回路到要長時間停電。單母線分段接線連接的回路數(shù)一般可比單母線增加一倍。接線方式如圖 2.2。出 線 1 23母 線 WB2QFSQF出 線 1 3QFSQF母 線 WB圖 2.2 單母線分段接線雙母線分段接線有如下優(yōu)點(diǎn)：可輪換檢修母線或母線隔離開關(guān)而不致供電中斷；檢修任一回路的母線隔離開關(guān)時，只停該回路；母線發(fā)生故障后，能迅速恢復(fù)供電；各電源和回路的負(fù)荷可任意分配到某一組母線上，可靈活調(diào)度以適應(yīng)系統(tǒng)各種運(yùn)行方式和潮流變化；便于向母線左右任意一個方向順延擴(kuò)建 [12]。但雙母線也有如下的缺點(diǎn)：造價高；當(dāng)母線發(fā)生故障或檢修時，隔離開關(guān)作為倒換操作電器，容易誤動作。但可加裝斷路器的連鎖裝置或防誤操作裝置加以克服。接線方式如圖 2.2 所示。下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985第 頁 共 II 頁出 線 1 23QF母 線 WB母 線 12F3圖 2.2 雙母線接線當(dāng)進(jìn)線回路數(shù)或母線上電源較多時，輸送和穿越功率較大，母線發(fā)生事故后要求盡快恢復(fù)供電，母線和母線設(shè)備檢修時不允許影響對用戶的供電，系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度對接線的靈活性有一定要求時采用雙母線接線。綜上可知，單母線接線造價低而供電穩(wěn)定性低，雙母線供電穩(wěn)定性高但其造價高且接線線路復(fù)雜，而單母線分段接線一方面線路簡單，造價低，另一方面其供電穩(wěn)定性也能在一定程度上能夠得以保證。所以 10kV 母線選用單母線接線方式，0.4kV 采用單母線分段接線。2.1.3 高壓接線方式高壓側(cè)，采用負(fù)荷開關(guān)+限流熔斷器作為變壓器的主保護(hù)，一般有環(huán)網(wǎng)、雙電源和終端三種供電方式，有兩組插入式熔斷器和后備保護(hù)熔斷器串聯(lián)進(jìn)行分段范圍保護(hù)。限流熔斷器一相熔斷時必須能聯(lián)動跳開三相負(fù)荷開關(guān)，不發(fā)生缺相運(yùn)行。線路側(cè)負(fù)荷開關(guān)必須配有直流電源電動操作機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)無外來交流電源狀態(tài)下自啟動。環(huán)網(wǎng)回路必需配置檢測故障電流用的電流互感器或傳感器 [13,15]。負(fù)荷開關(guān)與熔斷器配合使用于箱變可替代斷路器，作為變壓器的保護(hù)開關(guān)設(shè)備。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生故障，為使油箱不爆炸，故障切除時間必須限在 20ms 內(nèi)。采用斷路下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985第 頁 共 II 頁器保護(hù)的話，斷路器最快全開斷時間(繼電保護(hù)動作時間+斷路器固有動作時間+燃弧時間)一般需要 2～3 個周波(40ms～60ms)左右，而限流熔斷器則可保證在 10ms 以內(nèi)切除故障。由于同電壓等級負(fù)荷開關(guān)的價格大約是斷路器的價格的 1/4～1/5，而負(fù)荷開關(guān)+熔斷器的價格僅僅是斷路器的價格的 1/3，因此采用負(fù)荷開關(guān)+熔斷器有較大經(jīng)濟(jì)性。由于斷路器是用于開斷短路故障電流、大負(fù)荷電流、容性電流等通用的開關(guān)設(shè)備，因此體積大、笨重，結(jié)構(gòu)也復(fù)雜。相比之下負(fù)荷開關(guān)體積小，簡單易開發(fā) [16,17]。高壓開關(guān)選用可靠性高和具有自動化裝置及智能化接口的先進(jìn)的產(chǎn)品：SF6 負(fù)荷開關(guān)、壓氣式負(fù)荷開關(guān)、真空負(fù)荷開關(guān)等。2.2 變 壓 器2.2.1 變壓器容量、接線組別的確定箱變用變壓器為降壓變壓器，一般將 10KV 降至 380V 變壓器容量為 800KVA，其器身為三相三柱或三相五柱結(jié)構(gòu)、Yyn0 或 Dyn11 聯(lián)結(jié)，熔斷器連接在“△”外部。三相五柱式 Dyn11 變壓器的優(yōu)點(diǎn)是帶三相不對稱負(fù)荷能力強(qiáng)，不會因三相負(fù)載不對稱造成中性點(diǎn)電壓偏移，負(fù)載電壓質(zhì)量可得到保證，這種變壓器具有很好的耐雷特性。對于Dyn11 聯(lián)結(jié)變壓器來說，其 3n 次（n 為整數(shù)）諧波勵磁電流在其三角形結(jié)構(gòu)的一次繞組內(nèi)形成環(huán)流，不注入公共的高壓電網(wǎng)中去，這較之一次繞組接成星型接線的 Yyn0 聯(lián)結(jié)變壓器更利于抑制高次諧波電流；Dyn11 聯(lián)結(jié)變壓器的零序阻抗較之 Yyn0 聯(lián)結(jié)變壓器的小得多，從而更有利于低壓單相接地短路故障的保護(hù)和切除；當(dāng)接用單相不平負(fù)荷時，由于 Yyn0 聯(lián)結(jié)變壓器要求中性線電流不超過二次繞組額定電流的 25%，因而嚴(yán)重影響了接用單相負(fù)荷的容量，影響設(shè)備能力的發(fā)揮。因此國家規(guī)定在 TT 和 TN 系統(tǒng)中，推廣 Dyn11 聯(lián)結(jié)變壓器。但是 Yyn0 聯(lián)結(jié)變壓器一次繞組的絕緣要求稍低于Dyn11，從而制造成本稍低于 Dyn11 聯(lián)結(jié)的變壓器。變壓器聯(lián)結(jié)方式如圖 2.4。下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985第 頁 共 II 頁..A B Ca b cUAUCUBUABUaUc bUabUabUAB . . . .UA=BUCUBUaUc bUabUab±??1?÷Yyn0áa?á×é ±??1?÷Dyn1áa?á×é圖 2.4 變壓器的 Yyn0 聯(lián)結(jié)和 Dyn11 聯(lián)結(jié)綜合考慮 10kV 箱式變電站變壓器的容量確定為 800kVA，因?yàn)槿辔逯?Dyn11 連接變壓器帶三相不對稱負(fù)載能力強(qiáng)，不會因三相負(fù)載不對稱造成中性點(diǎn)電壓偏移，負(fù)載電壓質(zhì)量可得到保證；此外，這種變壓器還具有很好的耐雷特性。因此變壓器的連接組別為三相五柱 Dyn11，阻抗電壓為 Ud =7.0%，采用油浸式變壓器。由于三相五拄Dyn11 聯(lián)結(jié)，如果熔斷器一相熔斷后，會造成低壓側(cè)兩相電壓不正常，為額定電壓的1/2，會使負(fù)載欠壓運(yùn)行。因此將熔斷器連接在“△”內(nèi)部。因?yàn)檫@樣如果熔斷器一相熔斷后不會造成低壓側(cè)兩相電壓不正常，熔斷器所對應(yīng)的低壓側(cè)相電壓幾乎為零，其它兩相電壓正常。2.2.2 變壓器的散熱處理變壓器設(shè)置有二種方式：一種將變壓器外露，另一種將就壓器安裝在封閉隔室內(nèi)。在這里，箱式變電站變壓器采用第二種接線方式，將變壓器安裝在封閉的變壓器隔室內(nèi)。為防日照輻射使室溫升高，采用四周壁添加隔熱材料、雙層夾板結(jié)構(gòu)，頂蓋設(shè)計(jì)成帶空氣墊或隔熱材料的氣樓結(jié)構(gòu)，內(nèi)設(shè)通風(fēng)道，裝有自動強(qiáng)迫排氣通風(fēng)裝置(軸流風(fēng)機(jī)或幅面風(fēng)機(jī))。裝置的開啟和停止，由變壓器室的溫度監(jiān)控裝置自控，其溫度的下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985第 頁 共 II 頁整定值按允許溫度的 80%～90%設(shè)定；室內(nèi)正常溫度下，靠自然通風(fēng)來散熱。有為防止灰塵對絕緣的影響，在變壓器連接處加上絕緣防護(hù)罩。室內(nèi)溫度不正常的情況下采用機(jī)械強(qiáng)迫通風(fēng)，以變壓器油溫不超過 95℃作為動作整定值。2.3 箱 式 變 電 站 總 體 布 置10kV 箱式變電站高壓室額定電壓 10kV ，低壓室額定電壓 0.4kV。主變壓器額定容量為 800kVA，接在 10kV 母線上。采用電纜或架空進(jìn)、出線。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上具有防壓、防雨和防小動物等措施及占地面積小、操作方便，安全可靠、可以移動等特點(diǎn)。箱式變電站主要包括 4 部分，分別為框架、高壓室、低壓室、變壓器室。（1）框架：基本結(jié)構(gòu)是由槽鋼、角鋼和鋼板焊接而成，外股、門和頂蓋用新材料色彩鋼板制作。 （2）高壓室：裝備真空斷路器。包括三工位負(fù)荷開關(guān)、熔斷器、互感器、避雷器等。 （3）低壓室：裝備全國統(tǒng)一設(shè)計(jì)的 GGD 型固定式低壓配電屏、包括主開關(guān)柜、計(jì)量柜、多路出線柜、耦合電容器。 （4）變壓器室：配備 1600kVA 油浸式變壓器。室頂裝有溫度監(jiān)控儀啟動的軸流風(fēng)扇。下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985第 頁 共 II 頁3 800KVA 品字型箱式變電站一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)與設(shè)備選型3.1 800kVA 品 字 型 箱 式 變 電 站 一 次 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì)10kV 母線采用單母線接線，0.4kV 側(cè)母線采用單母線分段接線。箱體采用了雙層密封，雙層鐵板間充入高強(qiáng)度聚胺脂，具有隔溫、防潮等特點(diǎn)。外層采用不銹鋼體，底盤鋼架采用金屬噴鋅技術(shù),有良好的防腐性能。內(nèi)層采用鋁合金扣板箱體內(nèi)安裝空調(diào)及除濕裝置，從而是設(shè)備運(yùn)行不受自然環(huán)境及外界污染的影響。可保證設(shè)備在-40～+40℃之間運(yùn)行。 內(nèi)部一次系統(tǒng)采用單元真空開關(guān)柜結(jié)構(gòu)。開關(guān)柜內(nèi)設(shè)有上下隔離刀閘，ZN23-10 型真空斷路器，選用干式高精度的電流互感器和電壓互感器，電容器采用高質(zhì)量并聯(lián)電容器，并裝有放電 PT，站變選用 SC9 型干式站變，站內(nèi)裝有多組氧化鋅避雷器。一次系統(tǒng)連接采用封閉母線結(jié)構(gòu)，在每個單元柜裝有“五防鎖“，保證了人身與設(shè)備的安全。3.2 設(shè) 備 選 型3.2.1 箱式變電站設(shè)備選型應(yīng)注意的方面（1）箱變的一次設(shè)備①箱變內(nèi)的一次設(shè)備，應(yīng)以無油、免維護(hù)或少維護(hù)設(shè)備為宜。斷路器可采用真空斷路器，電流互感器、電壓互感器和站用變應(yīng)選用干式設(shè)備。②因箱變內(nèi)空間狹小，實(shí)際運(yùn)行中掛、拆接地線很不方便，所以許多箱變在開關(guān)柜單元裝設(shè)了接地開關(guān)，但受空間限制，一些箱變廠家將接地開關(guān)與隔離開關(guān)采用了連動的形式，拉開隔離開關(guān)，則接地開關(guān)閉合；合上隔離開關(guān)，則接地開關(guān)拉開。在實(shí)際運(yùn)行中，這種操作方式在執(zhí)行現(xiàn)有規(guī)程時，會帶來許多麻煩，設(shè)備的運(yùn)行方式界定不清。如果可能的話，加裝獨(dú)立的接地開關(guān)，運(yùn)行起來會更靈活方便。下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985第 頁 共 II 頁③箱變中的五防閉鎖是一個重要方面，在選型時，要考慮隔離開關(guān)之間的機(jī)械閉鎖以及電氣閉鎖，看是否能滿足需要，以及可靠性是否能達(dá)到要求。④箱變內(nèi)的開關(guān)柜應(yīng)留有適當(dāng)?shù)挠^察窗，以便于觀察運(yùn)行設(shè)備的狀況，考慮到實(shí)際運(yùn)行的需要，在選型時，對此也應(yīng)提出要求，以免日后運(yùn)行帶來不便。（2）箱變的一次進(jìn)線和出線：①箱變的一次進(jìn)線和出線可采用架空方式或電纜方式。②選型時一定要結(jié)合實(shí)際情況，考慮進(jìn)出線的接線方式，否則不利于日后的安裝。③因箱變內(nèi)空間有限，電纜頭一般要做到箱體的底板下面，通過箱體底板上的孔引入。而按規(guī)程要求，金屬底板上的三個引入孔，彼此之間應(yīng)該是連通的，避免電纜運(yùn)行過程中，在金屬底板上產(chǎn)生渦流，對設(shè)備造成損害。有些箱變在設(shè)計(jì)時，對這方面的要求考慮不足，會影響電纜的安裝和運(yùn)行。④對于 10kV 饋線的電纜安裝，若電纜頭做在箱體底板的下面，零序互感器的位置也要加以考慮。如果零序互感器裝設(shè)在電纜頭上面，電纜的接地線就不要再穿過零序互感器，這與常規(guī)做法中零序互感器在電纜頭下面的接法不同。(3)箱變中的保護(hù)裝置。箱變中一般采用綜合自動化裝置作為保護(hù)，有些箱變廠家同時生產(chǎn)綜合自動化裝置，若選擇這樣的箱變和保護(hù)一體化的產(chǎn)品，會給設(shè)計(jì)施工和調(diào)試帶來方便，免去了許多中間環(huán)節(jié)。若箱變廠家的實(shí)力允許，也能滿足我們的需要，這不失為一種較理想的選擇。綜合自動化裝置的選擇，要考慮箱變的特點(diǎn)，力求接線簡潔，功能完備。3.2.2 設(shè)備選型的基本原理電 器 選 擇 是 發(fā) 電 廠 和 變 配 電 所 電 氣 設(shè) 計(jì) 的 主 要 內(nèi) 容 之 一 。 正 確 的 選 擇 電 器 是使 用 電 氣 主 接 線 和 配 電 裝 置 達(dá) 到 安 全 、 經(jīng) 濟(jì) 運(yùn) 行 的 重 要 條 件 。 在 進(jìn) 行 電 器 選 擇 時下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985第 頁 共 II 頁應(yīng) 根 據(jù) 工 程 實(shí) 際 情 況 ， 按 照 有 關(guān) 設(shè) 計(jì) 規(guī) 范 ， 在 保 證 安 全 可 靠 的 前 提 下 ， 積 極 而 穩(wěn)妥 的 采 用 新 技 術(shù) ， 并 注 意 節(jié) 省 投 資 ， 選 擇 合 適 的 電 器 。電器的種類和型式是電器選擇的重要內(nèi)容之一。選擇時，可根據(jù)安裝地點(diǎn)，使用條件、配電裝置的型式、運(yùn)行和檢修經(jīng)驗(yàn)以及人們使用習(xí)慣等多種因素綜合確定。盡管電力系統(tǒng)中各電器的工作條件和作用并不一樣，具體選擇方法也不完全一樣，但它們的基本要求是一致的。電器要能可靠的運(yùn)行，必須按正常工作條件選擇，并按短路電流來效驗(yàn)動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。電器設(shè)備選擇的一般條件如下：（1）按正常條件選擇電器設(shè)備按正常條件選擇，就要考慮電器裝置的環(huán)境條件和電氣要求。環(huán)境條件是指電器裝置所處的位置特征；電器要求是指電器裝置對設(shè)備的電壓、電流、頻率（一般為 50HZ）等方面的要求；對一些斷路電器如開關(guān)、熔斷器等，還應(yīng)考慮其斷流能力。①考慮所選設(shè)備的工作環(huán)境。如戶內(nèi)、戶外、防腐、防暴、防塵、放火等要求，以及沿?；驖駸岬赜虻奶攸c(diǎn)。②所選設(shè)備的額定電壓 應(yīng)不低于安裝地點(diǎn)電網(wǎng)電壓 即et.NUNU≥ et.一般電器設(shè)備的電壓設(shè)計(jì)值滿足 1.1 應(yīng)而可在應(yīng) 1.1 下安全工作。et.Net.N③電器的額定電流 是指 在額定周圍環(huán)境溫度 θ 0下，電器的長期允許電流et.NI應(yīng)不小于該回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)的工作電流 ，即et.NI maxI下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985第 頁 共 II 頁≥ et.NImax由式可以推算，當(dāng)電器的環(huán)境溫度 θ 高于 40℃（但不高于 60℃）時，環(huán)境溫度每升高 1℃，應(yīng)減少允許電流 1.8%；當(dāng)使用環(huán)境低于 40℃時，每降低 1℃，允許電流增加 0.5%。 （2）按短路條件校驗(yàn)①動穩(wěn)定校驗(yàn)動穩(wěn)定（電動力穩(wěn)定）是指導(dǎo)體和電器承受短路電流機(jī)械效力的能力。滿足穩(wěn)定的條件 etish或 etIsh式中 、 —設(shè)備安裝地點(diǎn)短路沖擊電流的峰值及其有效值（kA）shiI、 —設(shè)備允許通過電流的峰值及其有效值（kA）etit對于下列情況可不校驗(yàn)動穩(wěn)定或熱穩(wěn)定:a 用熔斷器保護(hù)的電器，其熱穩(wěn)定由熔斷時間保證，故不校驗(yàn)熱穩(wěn)定。b 電壓互感器及其所在回路的裸導(dǎo)體和電器可不校驗(yàn)動、熱穩(wěn)定，因?yàn)槎搪冯娏骱苄?。c 電纜一般均有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，可不校驗(yàn)動穩(wěn)定。 ②熱穩(wěn)定校驗(yàn)下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985第 頁 共 II 頁短路電流通過時，電器各部件溫度不應(yīng)超過短時發(fā)熱最高允許值，即≥ tI2?2ima式中 — 設(shè)備安裝地點(diǎn)穩(wěn)態(tài)三相短路電流；I?—短路電流假想時間； tima— t 秒內(nèi)允許通過的短路電流值或稱 t 秒熱穩(wěn)定電流（kA） ；Itt—廠家給出的熱穩(wěn)定計(jì)算時間，一般為 4s、5s、1s 等。3.2.3 高低壓電器設(shè)備選擇的要求（1）高壓一次設(shè)備的選型高壓一次設(shè)備的選擇，必須滿足一次電路正常條件下和短路故障條件下工作的要求，同時設(shè)備應(yīng)安全可靠的運(yùn)行，運(yùn)行維護(hù)方便，投資經(jīng)濟(jì)合理。高壓電器的選擇和校驗(yàn)可按表 3.1 所列各項(xiàng)條件進(jìn)行?，F(xiàn)僅對選擇的特殊條件或簡要步驟予以介紹。表 3.1 高壓電器選擇與校驗(yàn)條件項(xiàng)目設(shè)備 額定電壓 額定電流開斷電流動穩(wěn)定 熱穩(wěn)定高壓斷路器 Ibr≥I ∞隔離開關(guān) —負(fù)荷開關(guān)UN，et ≥ UN IN，et ≥I maxIbr≥I ∞iet≥i sh I∞ ≤I t t下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985第 頁 共 II 頁（2）低壓一次設(shè)備選型低壓一次設(shè)備的選擇，與高壓一次設(shè)備的選擇一樣，必須考慮安裝地點(diǎn)并滿足在正常條件下和短路故障條件下工作的要求；同時設(shè)備工作安全可靠，運(yùn)行維護(hù)方便，投資經(jīng)濟(jì)合理。低壓一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)項(xiàng)目如表 3.2 所列。表 3.2 低壓一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)項(xiàng)目短流電流校驗(yàn)設(shè)備名稱 電壓（V）電流（A）斷流能力 （kA） 動穩(wěn)定度 熱穩(wěn)定度低壓熔斷器 √ √ √ — —低壓刀開關(guān) √ √ √ √ √低壓負(fù)荷開關(guān)√ √ √ √ √低壓斷路器 √ √ √ √ √3.2.4 斷路器的選型斷路器型式的選擇應(yīng)綜合考慮安裝地點(diǎn)環(huán)境的條件、使用的技術(shù)條件和安裝調(diào)試與維護(hù)護(hù)方便等因素。先對幾種內(nèi)型短路器的技術(shù)性能和運(yùn)行維護(hù)方面的特點(diǎn)簡要介紹如下。少油短路器開斷電流大，對 35 以下可采用加并聯(lián)以提高額定電流。該斷路器全開斷時間短。增加壓油活塞裝置加強(qiáng)機(jī)械油吹后，可開斷空載長線。少油斷路器使用較早，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富，易于維護(hù)，噪聲低，油量少；它易劣化，需要一套油處理裝置。高壓熔斷器Ibr≥I ∞ 或 Ish下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985第 頁 共 II 頁六氟化硫（SF 6）斷路器的額定電流和開斷能力都可以作得很大；開斷性能好，可適用于各種工況開斷；SF 6氣體滅弧、絕緣性能好，所以斷開電壓做得較高；斷開開距小。運(yùn)行噪聲低，維護(hù)工作量小，檢修間隔期長，運(yùn)行穩(wěn)定、安全可靠、壽命較長；斷路器價格較高。真空斷路器連續(xù)多次操作，且開斷性能好，滅弧迅速、動作時間短；運(yùn)行維護(hù)簡單，滅弧室不需要檢修；噪聲低，無火災(zāi)爆炸危險；價格較昂貴。綜合考慮 800kV 箱式變電站 10kV 側(cè)選用 ZN23-10 型真空斷路器，0.4kV 側(cè)采用ZN28-04 技術(shù)參數(shù)如表 3.3 所示。表 3.3 ZN23-10 型真空斷路器的技術(shù)參數(shù)類別 型號額定電壓kV額定電流A斷流容量kA動穩(wěn)定電流峰值 kV熱穩(wěn)定電流kA固有分閘時間≤合閘時間≤陪用操動機(jī)構(gòu)開斷電流kA真空 ZN23-10 10 630 6325（4s）0.06s0.075sCT12 25下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985第 頁 共 II 頁真空ZN28-040.42002020（4s）0.06s0.1s 203.2.5 高壓熔斷器的選擇熔斷器額定電流的選擇，除了根據(jù)環(huán)境條件確定采用戶內(nèi)或戶外、根據(jù)用于保護(hù)電力線路和電氣設(shè)備還是保護(hù)互感器確定采用 RN1（及其改進(jìn)型 RN3、RN5、RN6）或RN2 等項(xiàng)目外，還包括熔管的額定電流和熔體的額定電流選擇。（1）熔管額定電流 為了保證熔斷器殼不致過熱毀壞，要求熔斷器熔管的額定電流 不小于熔體的Ifm1.額定電流 即：Ifm2. Ifm1.f2.（2）熔斷器開斷電流校驗(yàn)≥ （或 ） Ihr?Ishk—可靠系數(shù)。為防止熔體誤動作而考慮留有一定裕度。對于變壓器回路 k 的取值，在不計(jì)電動機(jī)自起動時 k=1.1~1.3，記入自起動時 k=1.5~2.0；對于電力電容器回路，一臺電容器時 k=1.5~2.0，一組電容器時 k=1.3~1.8。（3）熔斷器開斷電流校驗(yàn)≥ （或 ） Ihr?Ish對于沒有限流作用的熔斷器，選擇時用沖擊電流的有效值 進(jìn)行校驗(yàn)；對于有Ish限下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985第 頁 共 II 頁流作用的熔斷器，在電流過最大值之前已截斷，故不計(jì)非周期分量的影響，而取進(jìn)行校驗(yàn)。高壓熔斷器選用 RN5-10/25 如表 3.4 所示。Ish表 3.4 高壓熔斷器技術(shù)參數(shù)斷路容量型號額定電壓額定電流溶絲額定電流額定開斷電流 上限 下限RN5-10/2510 25A 40A 6.3kA 200MVA 15MVA3.2.6 互感器的選型（1）電流互感器的選型的要求在選擇互感器時，應(yīng)根據(jù)安裝地點(diǎn)（如屋內(nèi)、屋外）和安裝方式） （如穿墻式、支持式裝入式等）選擇其形式。選用母線型時應(yīng)注意校核窗口尺寸。①繞組的額定電壓；②一次繞組的額定電流；③準(zhǔn)確度等級。為了保證測量儀表的準(zhǔn)確度，互感器的準(zhǔn)確度不低于所測量儀表的準(zhǔn)確級。例如：裝于重要回路（如發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)、變壓器、廠用饋線、出線等）中的電能表和計(jì)費(fèi)的電能表一般采用 0.5~1 級表，相應(yīng)的互感器的準(zhǔn)確級不低于 0.5級；對測量精確度要求較高的大容量發(fā)電機(jī)、變壓器、系統(tǒng)干線和 500kV 級宜用 0.2級；供運(yùn)行檢測、估算電能的電能表和控制盤上的儀表一般皆用 1~1.5 級的，相應(yīng)的電流互感器可用 3 級的。a.按準(zhǔn)確度等級允許的額定容量 SN，TA ，限定二次繞組接入的總負(fù)荷 Z2；下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985第 頁 共 II 頁b.動穩(wěn)定校驗(yàn)和熱穩(wěn)定校驗(yàn)。高壓電流互感器選用 LA-10 其技術(shù)數(shù)據(jù)如表 3.5 所示，低壓電流互感器選用 LMZJ-0.5 其技術(shù)數(shù)據(jù)如表 3.6 所示。表 3.5 高壓電流互感器型號二次負(fù)荷型號額定電流比級次組合0.5 級1級3級（C）D級1s 熱穩(wěn)定倍數(shù)動穩(wěn)定倍數(shù)LA-10200/5 0.5/3，1/30.81.21 75 135表 3.6 低壓電流互感器額定二次負(fù)荷（Ω）型號額定一次電流（A）一次安匝0.5 級 1 級 3 級LMZJ-0.5 400 400 0.4 0.6 —（2）電壓互感器的選型要求下載后文件包含有 CAD 圖紙和說明書,咨詢 Q 197216396 或 11970985第 頁 共 II 頁電壓互感器的種類和形式應(yīng)根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)和使用條件進(jìn)行選擇，例如：在 6~35kV屋內(nèi)配電裝置中，一般采用油漬式或澆注式；110~220kV 配電裝置通常采用串級式電磁式電壓互感器；當(dāng)容量和準(zhǔn)確級滿足要求時，也可采用電容式電壓互感器。 電壓互感器選擇的主要項(xiàng)目是：①額定電壓應(yīng)于安裝處電網(wǎng)的額定電壓相一致；②類型：戶內(nèi)型 、戶外型；③容量和準(zhǔn)確度等級的選擇：首先根據(jù)儀表和繼電器接線要求選擇電壓互感器的接線方式，并盡可能將負(fù)荷均勻分布在各相上，然后計(jì)算各相負(fù)荷大小，按照所接儀表的準(zhǔn)確級和容量選擇互感器的準(zhǔn)確級和額定容量。電壓互感器選用 JDJJ-10表 3.7 電壓互感器技術(shù)參數(shù)額定電壓（Kv） 副繞組 1 額定容量（VA）型號原繞組副繞組 輔助繞組0.2 0.5 1 3最大容量（VA）JDJJ-10 10/30.03/ 0.03/3 150 250 600 1200