【正文】 住宅小區(qū)發(fā)展，因此不僅要求箱變安全可靠，同時要求具有“四遙”(遙測、遙訊、遙調(diào)、遙控)的智能化功能。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。 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)荷開關(guān)、熔斷器共用一個油箱；（2）變壓器和負(fù)荷開關(guān)、熔斷器分別裝在上下兩個不同的油箱內(nèi)；（3）變壓器和負(fù)荷開關(guān)、熔斷器分別裝在左右兩個不同的油箱內(nèi)。由于采用普通油和難燃油作為絕燃介質(zhì)，使之既可用于戶外，又可用于戶內(nèi)，適用于住宅小區(qū)、共礦企業(yè)及各種公共場所，如機(jī)場、車站、碼頭、港口、高速公路、地鐵等。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%。表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。 5生產(chǎn)方式土建施工后，現(xiàn)場裝配。 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） 箱式變電站主接線設(shè)計(jì)與一次設(shè)備選型（3）二次系統(tǒng)設(shè)計(jì)2 負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)償計(jì)算負(fù)荷計(jì)算的方法有需要系數(shù)法、二項(xiàng)式等幾種，本設(shè)計(jì)采用需要系數(shù)法確定。1）受控補(bǔ)償 圖1 受控補(bǔ)償圖當(dāng)負(fù)荷較大時為了改善功率因素，同步補(bǔ)償機(jī)應(yīng)過勵運(yùn)行。隨著電力需求的增大，輸電電壓的不斷提高；跨區(qū)域長距離的輸電線路的建設(shè)，使線路對地的充電電容顯著增大，給輸電系統(tǒng)造成了：切斷負(fù)荷產(chǎn)生工頻過電壓；單相對地短路時非故障相電壓增大；由于超前無功功率過大而使電端電壓上升等問題。由于鐵磁介質(zhì)的導(dǎo)磁率極高，而且其磁化曲線是非線性的，故電抗器的鐵心必須帶氣隙。經(jīng)計(jì)算總有功功率總無功功率由于本設(shè)計(jì)中上級要求cosφ≥,而由上面計(jì)算可知cosφ=，因此需要進(jìn)行無功補(bǔ)償。其器身為三相三柱或三相五柱結(jié)構(gòu)、Dyn11或Yyn0聯(lián)結(jié)，熔斷器連接在“△”外部。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。10kV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)。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。熔斷體是熔斷器的主要元件，當(dāng)熔斷體通過的電流超過一定值時，熔斷體本身產(chǎn)生的焦耳熱，使本身溫度升高，在達(dá)到熔斷體熔點(diǎn)時，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。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?？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，能盡可能的縮下停電范圍。因此，電氣主接線必須滿足調(diào)度靈活、操作方便的基本要求。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。 單母線接線優(yōu)點(diǎn)：接線簡單清晰，設(shè)備少，操作方便，便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。適用范圍：610KV配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上時；35KV配電裝置出線回路數(shù)為48回時；110220KV配電裝置出線回路數(shù)為34回時。適用范圍：適用于較小容量的發(fā)電廠，變電所并且變壓器不經(jīng)常切換或線路較長，故障率較高的情況。適用范圍：適用于較小容量的發(fā)電廠，變電所并且變壓器的切換較頻繁或線路較短，故障率較少的情況[1]。5 短路電流計(jì)算短路電流計(jì)算的目的是為了正確選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備，以及進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的整定計(jì)算。 接著，按所選擇的短路計(jì)算點(diǎn)繪出等效電路圖，并計(jì)算電路中各主要元件的阻抗。最后計(jì)算短路電流和短路容量。電源： 其中為出口斷路器的短路容量。在進(jìn)行設(shè)備選擇時，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)約投資，選擇合適的電氣設(shè)備。即 ()由于變壓器在電壓降低5%時，出力保持不變，故其相應(yīng)回路的= （為電器額定電流）。 斷路器選擇的具體技術(shù)條件（1）電壓選擇同式() [10]（2）電流選擇同式()由于高壓開斷器沒有連續(xù)過載的能力，在選擇其額定電流時，應(yīng)滿足各種可能運(yùn)行方式下回路持續(xù)工作電流的要求，及取最大持續(xù)工作電流。S（5）校驗(yàn)熱穩(wěn)定：，=+= =178。S即滿足要求。（3）熱穩(wěn)定校驗(yàn)式同()（4）動穩(wěn)定校驗(yàn)式同() 隔離開關(guān)選擇計(jì)算10KV側(cè)隔離開關(guān)（1）額定電壓選擇： =10KV（2）額定電流選擇： 即：＝*S/＝200/≈(A)由上述計(jì)算數(shù)據(jù)可以初步選擇戶內(nèi)型隔離開關(guān)，其參數(shù)如表7。S所以滿足要求 （4）校驗(yàn)動穩(wěn)定： = =所以滿足要求故選擇型戶內(nèi)隔離開關(guān)能滿足要求,如表8表8 10KV隔離開關(guān)計(jì)算結(jié)果表設(shè)備項(xiàng)目產(chǎn)品數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù) 10KV10KV200A500 KA178。（2）電流互感器10%誤差曲線：是對保護(hù)級電流互感器的要求與測量級電流互感器有所不同。Se2≥S2= () =（Ω） ()式中： —測量儀表電流線圈電阻 —繼電器電阻 —連接導(dǎo)線電阻 —（4）按一次回路額定電壓和電流選擇電流互感器用于測量時，其一次額定電流應(yīng)盡量選擇得比回路中正常工作電流大1/3左右以保證測量儀表的最佳工作電流互感器的一次額定電壓和電流選擇必須滿足： ,，為了確保所供儀表的準(zhǔn)確度，互感器的一次工作電流應(yīng)盡量接近額定電流（5）種類和型式的選擇選擇電流互感器種類和形式時，應(yīng)滿足繼電保護(hù)、自動裝置和測量儀表的要求，再根據(jù)安裝地點(diǎn)（屋內(nèi)、屋外）和安裝方式（穿墻、支持式、裝入式等）來選擇。故選擇LQJ－10型電流互感器能滿足要求，如下表10表 10 10KV電流互感器計(jì)算結(jié)果表設(shè) 備項(xiàng) 目LQJ－10型產(chǎn)品數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù) 10KV10KV100A2025KAS＞ 電壓互感器選擇 電壓互感器選擇技術(shù)條件（1）電壓互感器的準(zhǔn)確級和容量[13]電壓互感器的準(zhǔn)確級是指在規(guī)定的一次電壓和二次負(fù)荷變化范圍內(nèi)，負(fù)荷功率因數(shù)為額定值時，電壓誤差最大值，由于電壓互感器本身有勵磁電流和內(nèi)阻抗，導(dǎo)致測量結(jié)果的大小和相位有誤差，而電壓互感器的誤差與負(fù)荷有關(guān)，所以用一臺電壓互感器對于不同的準(zhǔn)確級有不同的容量，通常額定容量是指對應(yīng)于最高準(zhǔn)確級的容量。（5）按容量的選擇互感器的額定二次容量（對應(yīng)于所要求的準(zhǔn)確級），Se2應(yīng)不小于互感器的二次負(fù)荷，即：≥ ()= ()其中，Po、Qo—儀表的有功功率和無功功率。按照型式和接線選擇，工業(yè)企業(yè)和民用建筑變、配電所常用的幾種電壓互感器接線如下：（1）采用一個單相電壓互感器（1*JDZ）的接線，供儀表和繼電器接于同一個線電壓，如用作備用電源進(jìn)線的電壓監(jiān)視。額定變比為：10/表12 10KV電壓互感器參數(shù)表型號 額定電壓(v)最大容量JDJ10一次繞組10000/二次繞組100/剩余電壓繞組640MVA 熔斷器的選擇（1）熔斷器作用和分類：熔斷器是一種最簡單的保護(hù)電器，當(dāng)電路發(fā)生故障或異常時，伴隨著電流不斷升高，并且升高的電流有可能損壞電路中的某些重要器件或貴重器件，也有可能燒毀電路甚至造成火災(zāi)。根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為敞開式、半封閉式、管式和噴射式熔斷器。 （5）按斷流容量校驗(yàn)：　　滿足要求。 380V側(cè)出線的選擇與校驗(yàn)根據(jù)發(fā)熱條件，選取聚氯乙烯絕緣電纜VLV22+直埋，熱穩(wěn)定校驗(yàn)滿足條件。 防雷與接地 防雷裝置(1)避雷針——避雷針的作用是它能對雷電場產(chǎn)生一個附加電場，使雷電場畸變，因而將雷云的放電通路吸引到避雷針本身，由它及與它相連的引下線和接地體將雷電流安全導(dǎo)入地中，從而保護(hù)了附近的建筑物和設(shè)備免受雷擊。工廠供電系統(tǒng)的輸電線路的特點(diǎn)如下：一般廠區(qū)架空線路都在35KV以下，中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，當(dāng)雷擊桿頂對一相導(dǎo)線放電時，工頻接地電流很小，不會引起線路的跳閘。（2） 變電所的防雷： 工廠變電所是工廠電力供應(yīng)的樞紐，一旦遭受雷擊，會造成全廠停產(chǎn)，影響很大，工廠還有許多其他建筑物和構(gòu)筑物，有的較高，有的易燃，有的易爆，也需要可靠的防雷措施，對他們的防雷要求，水電部頒發(fā)的過電壓保護(hù)規(guī)程中均有明確的規(guī)定。2)當(dāng)雷擊于線路導(dǎo)體時，沿導(dǎo)線就有雷電沖擊波流動，從而會傳到變電所。 電力系統(tǒng)的接地電力系統(tǒng)的接地有兩類接地方式，中性點(diǎn)接地（大電流接地）和中性點(diǎn)不接地（小電流接地）。對雷擊沖擊波的防護(hù)采用避雷器。變電所避雷器型號選擇分為高壓部分和低壓部分。9 結(jié)論本論文根據(jù)變電站的設(shè)計(jì)原則，圍繞10KV景觀變電站設(shè)計(jì)這一課題展開設(shè)計(jì)，主要完成的設(shè)計(jì)工作：（1）針對煤礦供電負(fù)荷的用電需求情況，用需用系數(shù)法進(jìn)行了負(fù)荷計(jì)算。（3）用標(biāo)幺值對供電系統(tǒng)進(jìn)行了短路電流計(jì)算，為電氣設(shè)備的選擇及校驗(yàn)提供了數(shù)據(jù)。通過本次設(shè)計(jì)深感自己知識的有限，在今后的學(xué)習(xí)和工作中，一定更加努力。經(jīng)過艱苦奮戰(zhàn)，讓原本基礎(chǔ)并不好的我對供電技術(shù)這一學(xué)科有了更深刻的認(rèn)識，也掌握了更新更有效的學(xué)習(xí)方法。1997[12] 李華主. 配電系統(tǒng)的防雷設(shè)計(jì)。附圖1附圖二附圖三35