【正文】 n11 聯(lián)結(jié)，如果熔斷器一相熔斷后，會(huì)造成低壓側(cè)兩相電壓不正常，為額定電壓的 1/2，會(huì)使負(fù)載欠壓運(yùn)行。為了通風(fēng)，變壓器室的箱體上設(shè)置百葉窗。熔斷器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、維護(hù)方便，仍然具有發(fā)展前途。 當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生故障，為使油箱不爆炸，故障切除時(shí)間必須限在 20ms 內(nèi)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上具有防壓、防雨和防小動(dòng)物等措施及占地面積小、操作方便，安全可靠、可以移動(dòng)等特點(diǎn)。由于交流供電系統(tǒng)通常三相是對(duì)稱的，故在主接線圖中，一般用一根線來表示三相電路，僅在個(gè)別三相設(shè)備不對(duì)稱或需要進(jìn)一步說明的地方，部分地用三條線表示，這樣就將三相電路圖繪成了單線圖。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。在實(shí)際運(yùn)行中， 這種操作方式在執(zhí)行現(xiàn)有規(guī)程時(shí)，會(huì)帶來許多麻煩，設(shè)備的運(yùn)行方式界定不清。而按規(guī)程要求，金屬底板上的三個(gè)引入孔，彼此之間應(yīng)該是連通的，避免電纜運(yùn)行過程中，在金屬底板上產(chǎn)生渦流，對(duì)設(shè)備造成損害。 設(shè)備選型的基本原理 電器選擇是發(fā)電廠和變配電所電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一。環(huán)境條件是指電器裝置所處的位置特征；電器要求是指電器裝置對(duì)設(shè)備的電壓、電流、頻率（一般為 50HZ0）等方面的要求；對(duì)一些斷路電器如開關(guān)、熔斷器等，還應(yīng)考慮 起斷流能力。 b 電壓互感器及其所在回路的裸導(dǎo)體和電器可不校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定，因?yàn)槎搪冯娏骱苄　? 表 低壓一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)項(xiàng)目 設(shè)備名稱 電壓（ V） 電流（ A） 斷流能力 （ kA） 短流電流校驗(yàn) 動(dòng)穩(wěn)定度 熱穩(wěn)定度 低壓熔斷器 √ √ √ — — 低壓刀開關(guān) √ √ √ √ √ 低壓負(fù)荷開關(guān) √ √ √ √ √ 低壓斷路器 √ √ √ √ √ 斷路器的選型 斷路器型式的選擇應(yīng)綜合考慮安裝地點(diǎn)環(huán)境的條件、使用的技術(shù)條件和安裝項(xiàng)目 設(shè)備 額定電壓 額定電流 開斷電流 動(dòng)穩(wěn)定 熱穩(wěn)定 高壓斷路器 UN， et≥ UN IN， et≥ Imax Ibr≥ I∞ iet≥ ish I2t≥ I2∞ tima 隔離開關(guān) — 負(fù)荷開關(guān) Ibr≥ I∞ 高壓熔斷器 Ibr ≥ I ∞ 或Ish 華北電力大學(xué) 24 調(diào)試與維護(hù)護(hù)方便等因素。 真空斷路器連續(xù)多次操作，且開斷性能好，滅弧迅速、動(dòng)作時(shí)間短；運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單，滅弧室不需要檢修；噪聲低，無火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)；價(jià)格較昂貴。選用母線型時(shí)應(yīng)注意校核窗口尺寸。電壓互感器選用JDJJ35 其技術(shù)參數(shù)如表 所示。主接線所連接的都是一次設(shè)備，而二次設(shè)備是指測(cè)量表計(jì)、控制及信號(hào)設(shè)備、繼電保護(hù)設(shè)備、自動(dòng)裝置和運(yùn)動(dòng)裝置等。 二次系統(tǒng)設(shè)計(jì) 全站智能化設(shè)計(jì)，保護(hù)系統(tǒng)采用變電站微機(jī)自動(dòng)化保護(hù)裝置，該系統(tǒng)做為分層、分布式多 CPU 的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，包括了變電站所需的各種繼電保 護(hù)如變壓器保護(hù)、 35kV/10kV 線路保護(hù)、低周減載、電容器保護(hù)等，具有變電站的測(cè)量、華北電力大學(xué) 29 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、運(yùn)行工況監(jiān)視、控制操作、自動(dòng)控制與調(diào)節(jié)及全部遠(yuǎn)動(dòng)功能。 （ 5） PT 監(jiān)控裝置 適用于母線電壓互感器，由監(jiān)控和保護(hù)兩套完全獨(dú)立的系統(tǒng)組成，可實(shí)現(xiàn)PT 自動(dòng)切換功能及單相接地保護(hù)及低電壓保護(hù)。在控制室內(nèi)對(duì)配電裝置中的斷路器進(jìn)行控制稱為距離控制。由全所共用的音響信號(hào)，稱為中央音響信號(hào)裝置。所有常開接點(diǎn)可以共用一個(gè)信號(hào)地 線 ,但不能與交流系統(tǒng)地線相連接。 （ 3）電量變送器的種類與電工測(cè)量?jī)x表完全對(duì)應(yīng)。 （ 6）采用變配電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)之后 ,其監(jiān)控單元均為交流采樣 ,直接從電流或電壓互感器 取。傳統(tǒng)的保護(hù)只在高壓側(cè)配置負(fù)荷開關(guān)和熔斷器，變壓器有的裝有專用溫度控制器，低壓室出線一般設(shè)有空氣開關(guān)和塑殼開關(guān)。 華北電力大學(xué) 34 參數(shù)在線數(shù)字化顯示和設(shè)定 8 位 LED 循環(huán)顯示高壓側(cè)入口三相電壓和出口三相電流、低壓側(cè)各輸出端口電壓高壓側(cè)低壓室溫濕度和變壓器室溫度，通過按“顯示”鍵可顯示高壓側(cè)最新出口故障電流。 （ 2）安全性控制 安全性控制的目的是使配電網(wǎng)系統(tǒng)在發(fā)生故障后所造成的損失和影響最小。包括：華北電力大學(xué) 35 故障檢測(cè)、故障隔離、初始電源恢復(fù)和配電線重新配置。這些信息必須連續(xù)地或周期性地被采集和不斷地更新。 變壓器室溫度保護(hù) 變壓器在運(yùn)行過程中由于負(fù)荷及各種原因的影響，溫度容易升高，若不及時(shí)對(duì)其降溫，或在溫度急聚上升時(shí)做出相應(yīng)地處理，將影響變壓器出力甚至設(shè)備故障或永久損壞。 華北電力大學(xué) 33 第 5章 箱式變電站智能監(jiān)控功能設(shè)計(jì) 箱 式變電站的監(jiān)控內(nèi)容 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，用戶對(duì)供電可靠性和電能質(zhì)量要求越來越高。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)將電量變送器器統(tǒng)一布置于電流互感器電流回路的最末端 ,避免與電工測(cè)量?jī)x表相互交叉布置。一 100V電壓 ,220/380V系統(tǒng)直接利用交流守 220V 或 +380V 電壓 ,然后再經(jīng)各種電量變送器將交流參數(shù)變?yōu)橹绷鳌? （ 4）所有進(jìn)入計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)的遠(yuǎn)方操作開關(guān)的手動(dòng)分閘操作開關(guān)或按鈕應(yīng)有一對(duì)獨(dú)立的常開接點(diǎn)引到計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng) ,以便在人工手動(dòng)分閘時(shí)給計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)一個(gè)開關(guān)量輸入信號(hào) ,以防止人工就地手動(dòng)分閘時(shí)出現(xiàn)誤報(bào)信號(hào)。燈光信號(hào)表明不正常工作狀態(tài)的性質(zhì)地點(diǎn)，而音響信號(hào)在于引起運(yùn)行人員的注意。 斷路器控制與信號(hào)回路 概述 斷路器控制按控制地點(diǎn)可分為集中控制與就地控制。 （ 3） 10kV電容器保護(hù)監(jiān)控裝置主要實(shí)現(xiàn)： ①定時(shí)限電流保護(hù)； ②電壓保護(hù)。具體要求 如下； （ 1）準(zhǔn)確度高，誤差小。 10kV開關(guān)柜選用 XGN610101 型。 華北電力大學(xué) 26 表 高壓電流互感器型號(hào) 型號(hào) 額定電流比 級(jí)次組合 二次負(fù)荷 1s 熱穩(wěn)定倍數(shù) 動(dòng) 穩(wěn)定 倍數(shù) 1 級(jí) 3 級(jí) （ C）D 級(jí) LA10 200/5 ， 1/3 1 75 135 表 低壓電流互感器 型號(hào) 額定一次 電流（ A） 一次安匝 額定二次負(fù)荷（ Ω） 級(jí) 1 級(jí) 3 級(jí) 400 400 — （ 2）電壓互感器的選型要求 電壓互感器的種類和形式應(yīng)根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)和使用條件進(jìn)行選擇，例如：在6~35kV 屋內(nèi)配電裝置中，一般采用油漬式或澆注式； 110~220kV 配電裝置通常采用串級(jí)式電磁式電壓互感器；當(dāng)容 量和準(zhǔn)確級(jí)滿足要求時(shí)，也可采用電容式電壓互感器。高壓熔斷器選用 RW535/50 如表 所示。 六氟化硫（ SF6）斷路器的額定電流和開斷能力都可以作得很 大；開斷性能好，可適用于各種工況開斷； SF6氣體滅弧、絕緣性能好，所以斷開電壓做得較高；斷開開距小。 華北電力大學(xué) 23 表 高壓電器選擇與校驗(yàn)條件 （ 2）低壓一次設(shè)備選型 低壓一次設(shè)備的選擇，與高壓一次設(shè)備的選擇一樣，必須考慮安裝地點(diǎn)并滿足在正常條件下和短路故障條件下工作的要求；同時(shí)設(shè)備工作安全可靠，運(yùn)行維護(hù)方便，投資經(jīng)濟(jì)合理。滿足穩(wěn)定的條件 iet≥ ish （ ） 或 Iet≥ Ish （ ） 式中 Ish、 Ish— 設(shè)備安裝地點(diǎn)短路沖擊電流的峰值及其有效值（ kA） Iet、 Iet— 設(shè)備允許通過電流的峰值及其有效值（ kA） 對(duì)于下列情況可不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定或熱穩(wěn)定。電器要能可靠的運(yùn)行，必須按正常工作條件選擇，并按短路電流來效驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定 [10]。若箱變廠家的實(shí)力允許，也能華北電力大學(xué) 21 滿足我們的需要，這不失為一種較理想的選擇。 ② 選型 時(shí)一定要結(jié)合實(shí)際情況，考慮進(jìn)出線的接線方式，否則不利于日后的安裝。斷路器可采用真空斷路器，電流互感器、電壓互感器和站用變應(yīng)選用干式設(shè)備。箱體采用了雙層 密封，雙層鐵板間充入高強(qiáng)度聚胺脂，具有隔溫、防潮等特點(diǎn)。室頂裝有溫度監(jiān)控儀啟動(dòng)的軸流風(fēng)向。主變壓器額定容量為 5000kVA，站用變壓器額定容量為 50kVA，接 在 35kV 母線上。 熔斷器的限流特性，它是指熔斷器的開斷電路時(shí)，最大截止電流和預(yù)期電流穩(wěn)態(tài)方均根的關(guān)系，可以從限流特性的截止電流值可估算出被限流熔斷器所保護(hù)的電器設(shè)備內(nèi)發(fā)生短路故障時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械和熱效應(yīng)。 采用負(fù)荷開關(guān) — 熔斷器組合電器保護(hù)原理 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。為防日照輻射使室溫升高，采用四周壁添加隔熱材料、雙層夾板結(jié)構(gòu)，頂蓋設(shè)計(jì)成帶空氣墊或隔熱材料的氣樓結(jié)構(gòu)，內(nèi)設(shè)通風(fēng)道，裝有自動(dòng)強(qiáng)迫排氣通風(fēng)裝置 (軸流風(fēng)機(jī)或幅面風(fēng)機(jī) )。 綜合考慮 1000KVA 箱式變電站 變壓器的容量確定為 1000KVA，因?yàn)槿辔逯?D， yn11 連接變壓器帶三相不對(duì)稱負(fù)載能力強(qiáng)，不會(huì)因三相負(fù)載不對(duì)稱造成中性點(diǎn)電壓偏移，負(fù)載電壓質(zhì)量可得到保證；此外，這種變壓器還具有很好的華北電力大學(xué) 16 耐雷特性。 箱體的底板下面，一般作為電纜室，在考慮箱體基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)顧 及到電纜的安裝和維護(hù)方便，應(yīng)考慮人員出入、通風(fēng)以及照明等方面的要求。 合理配置 根據(jù)實(shí)際情況可以采用不同的箱變配置方案，一般將主變壓器和電容器等充油設(shè)備，放置在箱體外，設(shè)置兩個(gè)箱體，一個(gè) 35kV 箱體，一個(gè) 10kV 箱體，其中一個(gè)箱體預(yù)留保護(hù)裝置的位置。環(huán)網(wǎng)回路必需配置檢測(cè)故障電流用的電流互感器或傳感器。 當(dāng)進(jìn)線回路數(shù)或母線上電源較多時(shí)，輸送和穿越功率較大，母線發(fā)生事故后要求盡快恢復(fù)供電，母線和母線設(shè)備檢修時(shí)不允許影響對(duì)用戶的供電，系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度對(duì)接線的靈活性有一定要求時(shí)采用雙母線接線。兩段母線自動(dòng)同時(shí)故障的機(jī)遇很小，可以不予考慮。母線及母線隔離開關(guān)等任一元件發(fā)生故障或檢修時(shí)，均需使整個(gè)配電裝置停電。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。 本課題的主要任務(wù) （ 1） 1000kvA 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)于一次設(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) 華北電力大學(xué) 11 第 2章 1000KVA箱式變電站的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 電氣主接線的確定 主接線的基本形式 主接線的基本形式，就是主要電氣設(shè)備常用的幾種連接方式，概括為有母線的接線形式和無母線的接線形式兩大類。箱體門 內(nèi)側(cè)應(yīng)附有主回路線路圖、控制線路圖、操作程序及注意事項(xiàng)。 （ 4）防潮性能好，不會(huì)因冷熱突變而產(chǎn)生凝露。變壓器的使用條件應(yīng)按安裝 地點(diǎn)外部的使用條件和外殼級(jí)別來確定。 （ 7） 10kV 電纜出線應(yīng)穿鋼管敷設(shè) 為求美觀，變電所內(nèi) 10kV 箱式配電站箱體四圍一般均設(shè)計(jì)為水泥路面， 10kV線路終端桿一般在變電所圍墻外 10m 處。 （ 5）預(yù)裝式變電站的選用導(dǎo)則 對(duì)于給定的運(yùn)行方式，選用預(yù)裝式變電站時(shí)，要按正常負(fù)荷條件和故障情況的要求來選擇各元件的額定值。接地導(dǎo)體的電流密度，如用銅導(dǎo)體，當(dāng)額定短路持續(xù)時(shí)間為 1s 時(shí)不應(yīng)超過 200A/mm2，當(dāng)額定短路持續(xù)時(shí)間為 3s 時(shí)不應(yīng)超過125A/mm2；但其截面積不應(yīng)小于 30mm2。 （ 5）額定短時(shí)耐受電流：對(duì)于高壓開關(guān)設(shè)備和控制開關(guān)設(shè)備 ，按 GB/T 11022；對(duì)低 壓開關(guān)設(shè)備和控制開關(guān)設(shè)備，按 GB ；對(duì)變壓器按 IEC 765 和 GB 6450。 箱式變電站的技術(shù)要求與設(shè)計(jì)規(guī)范 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《高壓 /低壓預(yù)裝式變電站》（ GB/T124671998），箱式變電站的技術(shù)要求與設(shè)計(jì)規(guī)范如下。 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)用戶要求，作一些調(diào)整，設(shè)計(jì)工作也大為減少。 （ 4）組合方式靈活 箱式變電站由于結(jié)構(gòu)比較緊湊，每個(gè)箱體均構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)，這就使得組合方式 靈活多變，我們可以全部采用箱式，即 35kV及 10kV設(shè)備全部箱內(nèi)安裝，組成全箱式變電所；也可以采用 35kV 設(shè)備室外安裝， 10kV 設(shè)備及控保系統(tǒng)箱內(nèi)安裝，這種組合 方式，特別適用于農(nóng)網(wǎng)改造中的舊所改造，即原有 35kV 設(shè)備不動(dòng)，僅安裝一個(gè)