【正文】 第 1 頁(yè) 10kV 箱式變電站設(shè)計(jì) 摘 要 ：箱式變電站又稱(chēng)戶(hù)外成套變電站，也有稱(chēng)做組合式變電站，它是發(fā)展于 20世紀(jì) 60年代至 70年代歐美等西方發(fā)達(dá)國(guó)家推出的一種戶(hù)外成套變電所的新型變電設(shè)備，由于它具有組合靈活，便于運(yùn)輸、遷移、安裝方便，施工周期短、運(yùn)行費(fèi)用低、無(wú)污染、免維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，受到世界各國(guó)電力工作者的重視。進(jìn)入 20世紀(jì) 90年代中期，國(guó)內(nèi)開(kāi)始出現(xiàn)簡(jiǎn)易箱式變電站，并得到了迅速發(fā)展。 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(lèi)，以及箱式變電站一次系 統(tǒng)設(shè)計(jì)及其設(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)。 10kV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 ，主變壓器容量為 1 600kVA。主接線(xiàn)采用單母線(xiàn)分段接線(xiàn)。 關(guān)鍵詞 ：箱式變電站 結(jié)構(gòu) 一次系統(tǒng) 二次系統(tǒng) Design of 10kV boxtype transformer substation Major of Agricultural Electrification and Automation in Information and Engineering Technology College of Sichuan Agricultural University Student: wang yuanxiang Advisor: liu mingdan ABSTRACT： Boxtype transformer substation calls again outdoor a transformer substation, also call to do the sectional transformer substation. It is a development to wait to 7039。s Europe and America western prosper in the 6039。s of 20 centuries the nation release a kind of outdoor the set changes to give or get an electric shock of new change to give or get an electric shock the equipments, because it have the bination vivid, easy to conveyance, move, install convenience, start construction the period is short and circulate the expenses low, free from pollution, do not need maintenance etc. advantage, suffer the international munity electric power the worker values. Enter the middle of 9039。s of 20 centuries. The domestic starts appearing the simple boxtype transformer substation , and got the quick development. The article regard boxtype transformer substation as a development for relating boxtype transformer substation applied, the construction of boxtype transformer substation divides into sesection, emphasizing the treatise boxtype transformer substation a the very equipments in design in subsystem chooses the type, two subsystems design, and the intelligence of boxtype transformer substation supervises and control the system. The design high pressure side sum of boxtype transformer substation settles electric voltage as 10 kV, the lowpressure side sum settles electric voltage as , main transformer capacity is 1 600 kVA. The lord connects the single mother in adoption in line cent segment connects the line. 第 2 頁(yè) Keywords： boxtype transformer substation construction first system second system. 前言 供配電技術(shù)的發(fā)展 隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國(guó)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(wú)人值守的方向發(fā)展，箱式變電站 (簡(jiǎn)稱(chēng)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。 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(cè)、遙訊、遙調(diào)、遙控 )的智能化功能。這種智能箱式變電站 (簡(jiǎn)稱(chēng)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) 供 電。 箱式變電站的類(lèi)型、結(jié)構(gòu)與技術(shù)特點(diǎn) 箱式變電站的類(lèi)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(guó)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(kāi)關(guān)、熔斷器及高低連線(xiàn)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(guó)習(xí)慣稱(chēng)為“組合式變電站”，它是將高壓開(kāi)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(guò)電纜或母線(xiàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)電氣連接。 箱式變電站的結(jié)構(gòu) 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(kāi)關(guān)、熔斷器共用一個(gè)油箱； （ 2）變壓器和負(fù)荷開(kāi)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(kāi)關(guān)、熔斷器分別裝在左右兩 個(gè)不同的油箱內(nèi)。 考慮到 開(kāi)關(guān)操作和熔斷器的動(dòng)作造成的游離碳會(huì)影響整個(gè)箱變的壽命。 （ 3）型 由于采用普通油和難燃油作為絕燃介質(zhì)，使之既可用于戶(hù)外，又可用于戶(hù)內(nèi)，適用于住宅小區(qū) 、工 礦企業(yè)及各種公共場(chǎng)所，如機(jī)場(chǎng)、車(chē)站、碼頭、港口、高速公路、地鐵等。 第 3 頁(yè) 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(kāi)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(kāi)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，如圖 1所示?！澳孔中汀辈贾门c“品字型”布置相比，“目字型”接線(xiàn)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。 圖 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 箱式變電站與常規(guī)變電站的對(duì)比分析 目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的箱 變的電壓等級(jí)：高壓側(cè)為 3 ～ 35kV、 低壓側(cè)為 ～ 10kV 。變壓器的容量：當(dāng)額定電壓比為 35/10 、 6 、 kV 時(shí)可從幾百 kVA～上萬(wàn) kVA、當(dāng)額定電壓比為 6/ kV 時(shí)可從幾十 kVA～ 幾千 kVA。 箱式變電站（在 IEC 及歐洲稱(chēng)為高壓 /低壓預(yù)裝式變電站）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(guó)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(guó)為 90%。在我國(guó)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(guó)應(yīng)用僅 10%左右，而國(guó)外已達(dá)到的7090%，所以預(yù)裝式變電站其社會(huì) 效益顯著，適用范圍更廣。 箱式變電站與常規(guī)變電站性能比較見(jiàn)表 1。 H V T M L V T MH VL VT MH V L VH V T ML VZ LL VH VT ML VH VT M L Va 目 字 布 置b 品 字 布 置 第 4 頁(yè) 表 1 箱 式 變電站 與 常規(guī)變 電 站 性能對(duì)比表 序號(hào) 對(duì)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(gè)安裝基礎(chǔ)，箱變本身有典型設(shè)計(jì)，只須根據(jù)用戶(hù)要求，作一些調(diào)整，設(shè)計(jì)工作也大為減少。 2 基建時(shí)間 6個(gè)月以上 預(yù)先基礎(chǔ)做好以后，只需 46 小時(shí)就可以安裝完畢送電。 3 占 地 面 積（ 10kV800K 為 例） ≥ 100 一般箱變 12m2 ZBW174m2 4 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(xiàn)路半徑較長(zhǎng)，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(xiàn)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(chǎng)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： 1 7 投資費(fèi)用 2： 1 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 /ZBW17 高度 米 ,不擋視線(xiàn) ,美化環(huán)境。 箱式變電站的技術(shù)要求與設(shè)計(jì)規(guī)范 設(shè)計(jì)嚴(yán)格 按照 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《 高壓 /低壓預(yù)裝式變電站 》（ GB/T124671998） ，以及適合的工藝流程。 本 設(shè)計(jì) 的主要任務(wù) （ 1） 10KV 箱式變電站的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 2） 箱式變電站主接線(xiàn)設(shè)計(jì) 與 一次設(shè)備選型 （ 3）二次系統(tǒng)設(shè)計(jì) （ 4）箱式變電站智能監(jiān)控功能設(shè)計(jì) 10kV 箱式變電站的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 電氣主接線(xiàn)的確定 主接線(xiàn)的基本形式 第 5 頁(yè) 主接線(xiàn)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(xiàn)的接線(xiàn)形式和無(wú)母線(xiàn)的接線(xiàn)形式兩大類(lèi)。概況地說(shuō)，對(duì)主接線(xiàn)的基本要求包括安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)四個(gè)方面 安全包括設(shè)備安全及人身安 全。要滿(mǎn)足這一點(diǎn)，必須按照國(guó)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