【正文】 ”的途徑 64第十二章 變電站的平面布置及交流原理圖 65 箱式變電站總體布置 65 65 35KV側(cè)箱體的平面布置圖見附頁圖002 65 10KV側(cè)箱體的平面布置圖見附頁圖003 65 電容箱箱體的平面布置圖見附頁圖004 65 65 65 65第十三章 結論 66參考文獻 67致謝 69青島農(nóng)業(yè)大學機電工程學院本科畢業(yè)設計第一章 緒論隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展，國家在城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設和改造中，要求高壓直接進入負荷中心，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、無人值守的方向發(fā)展，箱式變電站(簡稱箱變)正是具有這些特點的最佳產(chǎn)品，因而在城鄉(xiāng)電網(wǎng)中得到廣泛應用。與此同時，由于信息化、網(wǎng)絡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，同時要求具有“四遙”(遙測、遙信、遙調(diào)、遙控)的智能化功能。用變壓器油作為帶電部分相間及對地的絕緣介質(zhì)。組合式布置是高壓開關設備、變壓器和低壓配電裝置三部分個為一室，即由高壓室、變壓器室和低壓室三個隔室組成，可按“目字型”或“品字型”布置，如圖11所示。低壓室由低壓空氣開關、電流互感器、電流表、電壓表等組成的。箱式變電站有如下特點[3]：①技術先進安全可靠箱體部分采用目前國內(nèi)領先技術及工藝，可保證在－40℃～＋40℃的惡劣環(huán)境下正常運行。④組合方式靈活。m；冬季最低氣溫35℃，夏季最高氣溫+37℃，年平均氣溫+5℃，；上級出線保護整定時間為tI=0s，tII=， tIII=；系統(tǒng)基準容量100MVA，供電系統(tǒng)最大短路容量400MVA，最小短路容量150MVA。m3）基本雪壓：㎡，地震設防烈度：8度及以下，海拔高度：≤1000m，4）地基承載力標準值[5]：150KN/㎡，凍土深度：≤本變電站均為三級負荷，其中生活用電和農(nóng)業(yè)灌溉負荷比重較大，工業(yè)負荷比重較小，單進線，每類負荷4回出線，共8回出線，負荷統(tǒng)計如表21所示：表21負荷調(diào)查統(tǒng)計表回路名稱用戶類型容量kVA需用系數(shù)變壓器臺數(shù)供電回路線路長度km負荷級別第一區(qū)銀行生活用電灌溉用電20020030015115三類第二區(qū)醫(yī)院鎮(zhèn)政府商業(yè)用電20020030014113三類第三區(qū)學校生活用電灌溉用電20030050012110三類第四區(qū)備用800112三類第五區(qū)商業(yè)用電生活用電灌溉用電30020030014111三類第六區(qū)生活用電醫(yī)院商業(yè)用電30020020015114三類第七區(qū)生活用電灌溉用電工廠20030040013110三類第八區(qū)鎮(zhèn)內(nèi)三產(chǎn)化工廠生活用電40050030020111三類：該所負荷計算采用需要系數(shù)法進行計算，由于各供電區(qū)域用電性質(zhì)相差不大，考慮功率因數(shù)相同，則視在功率可表示為有功功率。將熔斷器連接在“△”內(nèi)部，因為這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，熔斷器所對應的低壓側(cè)相電壓幾乎為零，其它兩相電壓正常。總降壓變電站為單電源進線兩臺變壓器時，主接線采用一次側(cè)單母線不分段，當其中一臺變壓器因故障或需停運檢修時，接于該段母線上的負荷，可通過閉合母線聯(lián)絡開關來獲得電源，提高了供電可靠性，但單電源供電的可靠性不高。(3)選擇繼電保護裝置和整定計算。短路點的確定如圖51所示。 母線截面形狀的選擇 農(nóng)村發(fā)電廠和變電站配電裝置中的母線截面目前采用矩形、圓形和絞線圓形等。 母線的放置母線水平放置，相間距離a=已知條件[14] ： θ0＝25℃ ＝70℃ θ＝37℃。 10kV側(cè)母線的選擇按最大長期工作電流選擇母線截面選擇條件：通過母線的最大長期工作電流不應大于母線長期允許電 (614)式中 ：—相應于某一母線布置方式和環(huán)境溫度為+25℃時的母線長期允許電流，可由母線載流量表查出；K—溫度修正系數(shù)，其中=25℃，為母線的長期允許溫度，用螺栓連接時，為70℃；—通過母線的最大長期工作電流，A溫度修正系數(shù) (615)按通過低壓側(cè)母線的最大長期工作電流 ===(A) (616)查我國經(jīng)濟電流密度表得：(h/a)≤3000h/a時，取J=∴=== (mm2) (617)經(jīng)計算查《工業(yè)與民用配電設計手冊》選擇LMY405的涂漆硬鋁母線，其70℃，環(huán)境溫度25℃時最大允許持續(xù)電流為540A。由于四回出線的負荷相差不大，故不會造成太大的浪費，并且出線路負荷要考慮今后5年的增長，其增長率為5% 。電力工程電氣設備手冊電氣一次部分187。1)熱穩(wěn)定性校驗： (631)其中：—繼電保護動作時間—斷路器的全開斷時間短路電流的熱脈沖：I∞2tk==Ir2t=2524=2500(KA2S) (632)因此滿足熱穩(wěn)定性要求。1) 熱穩(wěn)定性校驗： (634)其中：—繼電保護動作時間—斷路器的全開斷時間短路電流的熱脈沖：I∞2tdz==Ir2t=2524=2500(KA2S) (635)因此滿足熱穩(wěn)定性要求。而且放在屋外，所以可選屋外式真空斷路器。經(jīng)計算滿足熱穩(wěn)定性及動穩(wěn)定性要求，因此所選ISM12型真空斷路器滿足要求。經(jīng)計算滿足熱穩(wěn)定性及動穩(wěn)定性要求。 10kV出線側(cè)隔離開關的選擇及校驗 （1）隔離開關的選擇根據(jù)變壓器低壓母線側(cè)斷路器選擇計算的數(shù)據(jù)，經(jīng)查《電力工程電氣設備手冊電氣一次部分》 選擇GN3012D型隔離開關，其技術參數(shù)見表69：表69 GN3012D型隔離開關技術參數(shù)型號額定電壓（kV）額定電流（A）動穩(wěn)定電流（kA）4s熱穩(wěn)定電流（kA）GN3012D12125010040（2）校驗1)熱穩(wěn)定性校驗短路電流的熱脈沖：I∞2tdz==Ir2t=4024=6400(KA2S) (644)因此滿足熱穩(wěn)定性要求。. 10kV出線側(cè)電流互感器的選擇及校驗（1）電流互感器的選擇按最大長期工作電流===(A) (652)根據(jù)I1N Igzd，經(jīng)查《電力工程電氣設備手冊電氣一次部分》選擇LZZBJ910Q型電流互感器，其技術參數(shù)見表613：表613LZZBJ910Q型電流互感器技術參數(shù)型號額定電壓（kV）額定電流比1s熱穩(wěn)定電流倍數(shù)動穩(wěn)定電流倍數(shù)LZZBJ910Q10200/580110（2）校驗1）熱穩(wěn)定性校驗tdz= t=∵=（80）=＞== (653)∴滿足熱穩(wěn)定要求2）動穩(wěn)定性校驗I1eKd=110= (kA)＞Ich=(kA) (654)經(jīng)計算滿足動穩(wěn)定要求。 絕緣子的選擇及校驗 35kV側(cè)絕緣子的選擇及校驗按安裝地點和額定電壓查《電力工程電氣設備手冊電氣一次部分》選擇ZL35/8型絕緣子，其技術參數(shù)見表617：表617 ZL35/8型絕緣子技術參數(shù) 型號額定電壓（KV）機械破壞負荷不小于(KN)泄露比距（cm/kv）最小放電距離（cm）ZL35/835彎曲 8拉伸830（1） 支柱絕緣子片數(shù)的選擇，所以應選絕緣子的片數(shù)為n== (657)式中 ——泄漏比距 ——每片絕緣子的泄漏距離所以初選2片絕緣子，考慮到絕緣子老化及出現(xiàn)故障等情況，應將絕緣子片數(shù)加1，故選擇片3絕緣子。 穿墻套管的選擇 10KV側(cè)穿墻套管的選擇按額定電壓，裝設地點和最大長期工作電流選擇Igzd=選擇10KV戶內(nèi)用的CWLC210/2000型鋁體穿墻套管，技術數(shù)據(jù)如下表619：表619 CWLC210/2000型鋁體穿墻套管技術數(shù)據(jù)型號額定電壓（KV）額定電流(A)泄漏距離(mm)抗彎強度(KN)質(zhì)量(㎏)CWLC210/2000102000220額定電壓=10kV， 額定電流=2000A， 最大負荷電動力==12500N，5s的熱穩(wěn)定電流為=20A， 套管長度=。（3）無功功率的計算。實際上正常運行時變電站的所用負荷是很小的，只有十幾千瓦，最大負荷也只有幾十千瓦[18]。 保護10KV側(cè)電壓互感器的熔斷器的選擇（1） 熔斷器的選擇 ：對于保護電壓互感器的熔斷器，只按額定電壓及斷流容量選擇即 經(jīng)計算查171。第七章 繼電保護 繼電保護的設計應以合理的運行方式和故障類型作為依據(jù)，并應滿足速動性、選擇性、可靠性和靈敏性四項基本要求。變壓器的不正常運行狀態(tài)主要有：由于變壓器外部短路或過負荷引起的過電流，以及漏油引起的油面降低和過勵磁等[20]。（4） 為反應過負荷，應裝設過負荷保護。（1）原理及接線圖1）原理：由于短路點電弧的作用，將使變壓器油和其它絕緣材料分解，產(chǎn)生氣體。 （3）瓦斯保護的主要特點動作迅速、靈敏度高、安裝接線簡單、可以有效地反應變壓器油箱內(nèi)的故障及油面降低，但它不能反應油箱外套管及引出線上的故障，因此必須與縱差動保護一起，共同構成變壓器的主保護。（2）整定保護的動作電流（利用BCH2型差動繼電器構成的變壓器差動保護）1）確定基本側(cè)。 變壓器的過電流保護(1) 原理： 變壓器的過電流保護是反應電流增大而動作的保護，作用于外部相間短路引起的變壓器過電流。 變壓器的過負荷保護 (1) 原理：變壓器可能出現(xiàn)過負荷的情況，因此需裝設過負荷保護。 10kV出線的保護 10kV線路保護的設計原則（1） 10kV架空線路和電纜線路應裝設相間短路保護。（3） 10kV線路在以下情況下必須裝設電流速斷保護。 10kV出線保護的配置與整定（1）10kV出線的電流速斷保護的整定計算下面以線路1為例說明整定方法。zd ——等效電源最大電抗 Xs——最小運行方式下系統(tǒng)電抗 XL1——進線線路電流 XT——最小運行方式下變壓器電抗lbzx/lAB100﹪=100﹪=﹪﹥15﹪20% (721) ∴滿足靈敏度校驗。Kxq/Kf)Ifzd (722) KK（3）可靠系數(shù)，～, Kxq自起動系數(shù)，取1～3，這里取1 Kf繼電器的返回系數(shù)。j= Idz（3）Kjx /Ki = (724)其中Kjx =1，Ki=80 靈敏度校驗： = (725) ∴滿足靈敏度校驗。j=Kkjn1/Kjx=200/1= (727)保護裝置的靈敏系數(shù)：Km=I2d2min/Idz=4220/=﹥ (728)I2d2min——最小運行方式下母線兩相短路時流過保護的短路電流I2d4min——最小運行方式下相鄰元件的末端兩相短路時流保護的短路電流。 保護裝置的選擇在電容器的運行中可能會發(fā)生故障而引起電容器爆破和火災事故，故其主要的故障形式有：電容器和短路器之間連接線短路；電容器的內(nèi)部故障及其引出線上短路及個別電容器的切除引起電壓升高等。（一晝夜），所以過電壓保護也必不可少。一般利用電壓互感器二次串入燈泡作為放電器。根據(jù)《繼電保護和自動裝置設計技術規(guī)程》10kV出線路裝設了自動重合閘裝置。主接線所連接的都是一次設備，而二次設備是指測量表計、控制及信號設備、繼電保護設備、自動裝置和運動裝置等。(2)電壓回路。(4)保護回路。(6)操作回路。對于變電站的整個保護系統(tǒng)主要采用以下幾個裝置，它們都具有以下特點：①裝置有抗系統(tǒng)諧波的能力；②裝置有自檢功能，自檢出錯報警及閉鎖保護；③裝置出口及動作回路可設投切壓板；④裝置保護動作出口與監(jiān)控動作出口各自獨立；⑤裝置集測量、計量、保護、控制功能于一體。（4）備用電源自投裝置適用于母線聯(lián)絡開關，由監(jiān)控和保護兩套完全獨立的系統(tǒng)組成，實現(xiàn)備用電源自動投入功能及母聯(lián)速斷過流保護。所謂集中控制就是集中在控制室內(nèi)進行控制；就地控制就是在斷路器安裝地點進行控制。中央信號，主要用來示警和顯示電氣設備的工作狀態(tài)，以便于運行人員及時了解、采取措施。（4）有斷路器自動跳閘或合閘的位置信號。因此，除了燈光信號以外，還必須有音響信號。2)能保證在斷路器跳閘時發(fā)出音響信號、燈光信號或其他指示信號。（2）事故信號裝置采用中央復歸能重復動作的事故音響信號，音響采用蜂鳴器，用信號燈表示跳閘斷路器。3) 變壓器油溫過高。7）控制回路斷線、熔斷器熔