畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告學(xué) 生 姓 名：學(xué) 號(hào)：學(xué) 院 、 系 ： 信息與通信工程學(xué)院專 業(yè) ： 電氣工程及其自動(dòng)化設(shè) 計(jì) 題 目 ： 800kVA 品字型箱式變電站的設(shè)計(jì)指 導(dǎo) 教 師 :年 月 日畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開 題 報(bào) 告文獻(xiàn)綜述一、本課題研究背景及意義 隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)壓器降壓—低壓配電的供電展，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—變格局，所以供配電要向節(jié)地、節(jié)電、緊湊型、小型化、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。其次隨著社會(huì)發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，負(fù)荷密度越來越高，城市用地越來越緊張，城市配電網(wǎng)逐步由架空向電纜過渡，架桿方式安裝的配電變壓器越來越不適應(yīng)人們的要求。因此，預(yù)裝式變電站成為主要的配電設(shè)備之一。再次人們對(duì)供電質(zhì)量尤其是供電的可靠性要求越來越高，而采用高壓環(huán)網(wǎng)或雙電源供電、低壓網(wǎng)自動(dòng)投切等先進(jìn)技術(shù)的預(yù)裝式變電站成為首選的配電設(shè)備。與此同時(shí)，由于信息化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化住宅小區(qū)發(fā)展，因此不僅要求箱變安全可靠，同時(shí)要求具有“四遙”(遙測、遙訊、遙調(diào)、遙控)的智能化功能。這種智能箱式變電站(簡稱智能箱變)環(huán)網(wǎng)供電時(shí)，在特定自主軟件配合下，能完成故障區(qū)段自動(dòng)定位、故障切除、負(fù)荷轉(zhuǎn)帶、網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)等功能，從而保證在一分鐘左右恢復(fù)送電 [1]。箱式變電站是一種由高壓開關(guān)設(shè)備、電力變壓器、低壓開關(guān)設(shè)備，功率因數(shù)補(bǔ)償裝置、電能計(jì)量裝置組合為一體的成套配電裝置。由于箱式變電站在工廠內(nèi)由賣方預(yù)制好．因此大大節(jié)省了建設(shè)時(shí)間和隨著市政建設(shè)現(xiàn)代化進(jìn)程的加快。將 10 kV 架空線轉(zhuǎn)入地下，已成為近幾年配電網(wǎng)改造的一個(gè)熱點(diǎn)，而大量 10 kV 架空線改為地下敷設(shè)的電纜．勢必淘汰過去常用的柱上變壓器．箱式變電站正是在這一背景下獲得了空前發(fā)展 ［２］ 。二、本課題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀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 ”，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(gè)共同的封閉油箱內(nèi)，構(gòu)成一體式布置。用變壓器油作為帶電部分相間及對(duì)地的絕緣介質(zhì)。同時(shí)，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(gè)不同的隔室內(nèi)，通過電纜或母線來實(shí)現(xiàn)電氣連接。美式預(yù)裝式變電站的結(jié)構(gòu)型式大致有三種：（1）變壓器和負(fù)荷開關(guān)、熔斷器共用一個(gè)油箱；（2）變壓器和負(fù)荷開關(guān)、熔斷器分別裝在上下兩個(gè)不同的油箱內(nèi)；（3）變壓器和負(fù)荷開關(guān)、熔斷器分別裝在左右兩個(gè)不同的油箱內(nèi)。歐式預(yù)裝式變電站的總體結(jié)構(gòu)包括三個(gè)主要部分：高壓開關(guān)柜、變壓器及低壓配套裝置，其總體結(jié)構(gòu)主要有兩種形式：一種為組合式；另一種為一體式。組合式布置是高壓開關(guān)設(shè)備、變壓器和低壓配電裝置三部分個(gè)為一室，即由高壓室、變壓器室和低壓室三個(gè)隔室組成，可按“目字型”或“品字型”布置。 “目字型”布置與“品字型”布置相比， “目字型”接線較為方便，故大多采用“目字型”布置。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(tái)變壓器時(shí)， “品字型”布置較為有利 [8]。由于箱變的諸多優(yōu)點(diǎn)及其低廉的價(jià)格，故而在我國開始應(yīng)用以來，即得到廣大用戶的青睞，到現(xiàn)在為止，幾乎所有的廠礦企業(yè)、智能小區(qū)、橋路工程均選用箱變實(shí)現(xiàn)配電功能。而且現(xiàn)在從事箱變設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的廠家也非常多，各有長處，用戶可以在成本與功能之間自由選用，非常方便地滿足了工程實(shí)際的應(yīng)用 [2]。目前,我國使用的大部分箱式變電站是一種高壓室分局兩側(cè)的目字型結(jié)構(gòu)要安裝散熱排風(fēng)系統(tǒng).這樣的箱式變電站的散熱條件不好使變壓器的使用效率低、壽命短，維護(hù)和增容不方便，而且防護(hù)等級(jí)不高，存在體積大、占用面積及空間大、運(yùn)輸及安裝不方便。但品字型箱式變電站變壓器室、高壓室和低壓室共同形成“品”字型結(jié)構(gòu)，不僅克服了目字型變電站的缺點(diǎn)，而且機(jī)械穩(wěn)定性好，節(jié)省電能、降低成本且安全可靠。據(jù)報(bào)道．美國箱變產(chǎn)量占到配電變壓器產(chǎn)量的 80％以上．而我國盡管經(jīng)過最近幾年的發(fā)展．箱變所占比例仍遠(yuǎn)低于這一水平．因此箱式變電站的發(fā)展空間依舊很大。三、本課題相關(guān)理論綜述從箱式變電站的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來看。箱變主接線設(shè)計(jì)多在滿足可靠性和靈活性的前提下進(jìn)行,并應(yīng)做到經(jīng)濟(jì)合理。同時(shí),也應(yīng)該考慮到投資、占地面積、電能損耗等幾個(gè)方面的綜合因素。主要有單母線接線、單母線分段接線、雙母線分段接線幾種形式。箱式變一般選用單母線接線方式。另外,箱變10KV配電裝置不用斷路器,常用的有負(fù)荷開關(guān)熔斷器和環(huán)網(wǎng)供電裝置,并從鄰近架空線直接到變壓器高壓端。進(jìn)線方式可采用電纜線或架空絕緣線,按照使用環(huán)境和不同用途任意選擇。目前,箱式變電站多采用負(fù)荷開關(guān)—熔斷器組合電器,保護(hù)變壓器。其中,負(fù)荷開關(guān)是用來開、合負(fù)載電流的開關(guān)裝置,它一般具有關(guān)合短路電流能力,但是它不能開斷短路電流。負(fù)荷開關(guān)可以單獨(dú)使用在遠(yuǎn)離電源中心、且容量較小的終端變電站,用于投切無功補(bǔ)償回路、并聯(lián)電抗器及電動(dòng)機(jī)等。而熔斷器的結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格便宜、維護(hù)方便,在達(dá)到熔斷體熔點(diǎn)時(shí),熔斷體自行熔斷切斷過載電流或短路電流。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。從箱式變電站的總體布置來看。目前10kV母線多采用單母線接線,0.4kV側(cè)母線采用單母線分段接線。而箱體則采用了雙層密封。其中雙層鐵板間充入高強(qiáng)度聚胺脂,具有隔溫、防潮等特點(diǎn);外層則采用不銹鋼體,底盤鋼架采用金屬噴鋅技術(shù),具有良好的防腐性能。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。同時(shí),一次系統(tǒng)連接每個(gè)單元柜裝有“五防鎖”,也保證了人身與設(shè)備的安全 [7]。四、作者的主要思路箱式變電站的發(fā)展前景以及國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀的分析，以及通過查閱相關(guān)資料對(duì)品字型箱式變電站有整體的認(rèn)識(shí)，最后結(jié)合實(shí)際設(shè)計(jì)出具有完整的設(shè)計(jì)說明書及整套原理接線圖紙。參考文獻(xiàn):[1] 熊作勝.關(guān)于 35kv 箱式變電站的技術(shù)改進(jìn)[J].電氣時(shí)代,2001（3）[2] 張建忠,程明,潘蘇平．緊湊型箱式變電站及其智能化實(shí)現(xiàn)[J].2004(10)[3] 王葵，孫瑩.電力系統(tǒng)自動(dòng)化 [M].北京：中國電力出版社，2012[4] 劉滌塵. 電氣工程基礎(chǔ)[M].武漢： 武漢理工大學(xué)出版社,2002[5] 劉介才.工廠供電 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003[6] 康志平.供配電技術(shù) [M].北京：電子工業(yè)出版社，2005[7] 陳宇. 配電網(wǎng)中箱變及環(huán)網(wǎng)柜技術(shù)應(yīng)用[J].2012（21）[8] 馮利民,莫利,張巖. 箱式變電站智能綜合管理終端的設(shè)計(jì)[J]2003(5)[9] 蘇文成. 工廠供電[M]. 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社, 1981[10] 趙磊.對(duì)箱式變電站設(shè)計(jì)的建議[J].農(nóng)村電氣化 ,2002(4)[11]孫麗華.電力工程基礎(chǔ) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009[12] 周榮光. 電力系統(tǒng)故障分析. 北京：清華大學(xué)出版社，1998[13] Kuffel E.et al.High-voltage Engineering.Pergamon Press ,1997.[14] P.M.Anderson,A.A.Fouad.Power System Control and Stability. IEEE PRESS.2003 [15] V.A.Venikov. Transient Processes in Electrical Power System. Moscow:Mir Publishens,1998畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開 題 報(bào) 告2 本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）：一、研究問題(1)根據(jù)用戶負(fù)荷要求設(shè)計(jì)出一套高壓、變壓器、低壓成一體的無人值班的箱式變電 站。(2)如何根據(jù)用戶負(fù)荷大小計(jì)算出高壓、低壓柜進(jìn)出線的電流值以及變壓器的容量大小。二、研究手段(1)查閱箱式變電站的基本知識(shí)、CAD 制圖、電氣原理、接線等相關(guān)知識(shí)。(2)建立模型并進(jìn)行設(shè)計(jì)。(3)最終設(shè)計(jì)出具有完整的設(shè)計(jì)說明書及整套原理接線圖紙。畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開 題 報(bào) 告指導(dǎo)教師意見：指導(dǎo)教師： 年 月 日所在系審查意見：系主任： 年 月 日