35kV箱式变电站设计毕业设计论文.docx

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35kV箱式变电站设计毕业设计论文

摘要Ⅰ

AbstractⅡ

第1章绪论1

1.1供配电技术的发展1

1.2箱式变电站的类型、结构与技术特点1

1.2.1箱式变电站的类型1

1.2.2箱式变电站的结构1

1.2.3箱式变电站的技术特点2

1.2.4箱式变电站与常规变电站的对比分析3

1.3箱式变电站的技术要求与设计规范5

1.3.1额定值5

1.3.2设计和结构6

1.3.3使用条件7

1.3.4箱体要求8

1.3.5箱式变电站内部电器设备8

1.4本课题的主要任务8

第2章35kV箱式变电站总体结构设计9

2.1电气主接线的确定9

2.1.1主接线的基本形式9

2.1.2箱式变电站对主接线的基本要求9

2.1.3主接线的比较与选择10

2.1.4高压接线方式11

2.2箱式变电站箱体的确定11

2.2.1箱体的结构的确定…11

2..2.2合理配置11

2.3变压器12

2.3.1变压器容量、接线组别的确定12

2.3.2变压器的散热处理13

2.3.3用负荷开关—熔断器组合电器保护变压器13

2.4箱式变电站总体布置14

第3章35kV箱式变电站一次系统设计及设备选型15

3.1主电路设计15

3.1.1概述15

3.1.2一次系统设计原则15

3.1.3一次系统设计15

3.2设备选型16

3.2.1箱式变电站设备选型应注意的方面16

3.2.2设备选型的基本原理17

3.2.3高低压电器设备选择的要求18

3.2.4断路器的选型19

3.2.5熔断器的选型19

3.2.6互感器的选型21

3.2.7隔离开关的选型22

3.2.8开关柜的选型22

第4章35kV箱式变电站二次系统设计23

4.1电气二次系统设计23

4.1.1二次系统定义及分类23

4.1.2电气测量仪表23

4.1.3二次系统设计23

4.2二次系统总体方案24

4.3断路器控制与信号回路25

4.3.1概述25

4.3.2控制回路设计26

4.3.3信号回路设计26

4.4电气测量与信号系统26

第5章箱式变电站智能监控功能设计28

5.1箱式变电站的监控内容28

5.1.1电量监测与保护28

5.1.2防凝露保护28

5.1.3变压器室温度保护28

5.1.4参数在线数字化显示和设定28

5.1.5系统组网与集中化管理29

5.2.配电网自动功能29

5.3箱式变电站的智能监控方案30

5.3.1硬件设计原理30

5.3.2软件设计原理30

结束语32

参考文献33

致谢34

附录A箱式变电站总体布置

附录B电气主接线图

附录C35kV线路控制回路图

附录D10kV线路控制回路图

35kV箱式变电站设计

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。

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

Designof35kVbox-typetransformersubstation

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

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]。

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。

（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，