【文章內(nèi)容簡介】 11022。對低壓開關(guān)設(shè)備和控制開關(guān)設(shè)備，按 GB/T 和 GB 。 （ 2）額定絕緣水平：對高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備，按 GB/T 11022；對低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備，按 GB/T 和 GB 。低 壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備的最低額定沖擊耐受電壓至少應(yīng)為 GB/T — 1997 的表 1中 IV 類過電壓的給定值。 （ 3）額定頻率和相數(shù)：按 GB/T 1102 GB/T 和 GB 。 （ 4）額定電流和溫升：額定電流按 GB/T 11022 和 GB 。高壓開關(guān)設(shè)備和 6 控制開關(guān)設(shè)備的溫升按 GB/T 11022，低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備的溫升，按 GB 。 （ 5）額定短時(shí)耐受電流：對于高壓開關(guān)設(shè)備和控制開關(guān)設(shè)備，按 GB/T 11022；對低壓開關(guān)設(shè)備和控制開關(guān)設(shè)備，按 GB ；對變壓器按 IEC 765 和 GB 6450。 （ 6）額定短路持續(xù)時(shí)間：對高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備，按 GB/T 11022；對低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備，按 GB 。 （ 7）操動(dòng)機(jī)構(gòu)和輔助回路的額定電源電壓：對高壓開關(guān)設(shè)備和控制開關(guān)設(shè)備，按 GB/T 11022；對低壓開關(guān)設(shè)備的控制設(shè)備，按 GB 。 （ 8）操動(dòng)機(jī)構(gòu)和輔助回路的額定電源頻率：對高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備，按 GB/T 11022；對低壓開關(guān)設(shè)備的控制設(shè)備，按 GB 。 （ 9）預(yù)裝式變電站的額定最大容量：預(yù)裝式變電 站的額定最大容量是設(shè)計(jì)變電站時(shí)指定的變壓器的最大額定值。 設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu) 預(yù)裝式變電站應(yīng)設(shè)計(jì)成能夠安全進(jìn)行正常使用、檢查和維護(hù)。 （ 1）接地：除按 GB/T11022，還應(yīng)符合以下規(guī)定。應(yīng)提供一條連接預(yù)裝式變電站的每個(gè)元件的接地導(dǎo)體。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。它的端部應(yīng)有合適的接線端子，以便和裝置的接地系統(tǒng)連接。 （ 2）輔助設(shè)備：對于預(yù)裝式變電站內(nèi)的低 壓裝置（例如照明、輔助電源等），適用時(shí)，按 GB/T 或 防護(hù)等級：防止人員觸及危險(xiǎn)部件、并防止外來物體進(jìn)入和水分浸入設(shè)備的保護(hù)是必需的。 （ 3）主接線設(shè)計(jì)與一次設(shè)備選型預(yù)裝式變電站外殼的防護(hù)等級應(yīng)不低于 GB4208— 1993 中的 IP23D 更高的防護(hù)等級可以按 GB4208 予以規(guī)定。 （ 4）操作通道：預(yù)裝式變電站內(nèi)部的操作通道的寬度應(yīng)適應(yīng)于進(jìn)行任何操作和維護(hù)。該通道的寬度應(yīng)為 800mm 或更大些。預(yù)裝式變電站內(nèi)部的快關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備的門應(yīng)朝出口方向關(guān)閉，或者是轉(zhuǎn)動(dòng)的，這樣不致減少通道的 寬度。門在任一開啟位置或開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備突出的機(jī)械傳動(dòng)裝置不應(yīng)將通道的寬度減少到 500mm。 （ 5）預(yù)裝式變電站的選用導(dǎo)則 對于給定的運(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。外殼級別的選擇取決于周圍溫度和變壓器的負(fù)荷系數(shù)。對某一額定外殼等級，變壓器的負(fù)荷系數(shù)取決于變電站安裝處的周圍溫度。對變動(dòng)的負(fù)荷，可按 GB/T 17211，采用一個(gè)修正系數(shù)?？梢杂帽緲?biāo)準(zhǔn)的附錄 D 7 來確定外殼級別和變壓器的負(fù)荷系數(shù)。 （ 6） 主變壓器與箱體之間應(yīng)滿足最小防火凈距 《 35～ 110kV 變電站設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定，耐火等級為二級的建筑物與變壓器 (油浸 )之間最小防火凈距為 10m。其面對變壓器、可燃介質(zhì)電容器等電器設(shè)備的外墻 (符合防火墻要求 )，在設(shè)備總高加 3m 及兩側(cè)各 3m 的范圍內(nèi)不設(shè)門窗不開孔洞時(shí)，則該墻與設(shè)備之間的防火凈距可不受限制；如在上述范圍內(nèi)雖不開一般門窗，但設(shè)有防火門時(shí)，則該墻與設(shè)備之間的防火凈距應(yīng)等于或大于 5m。 配電裝置的最低耐火等級為二級，箱式配電站箱體內(nèi)部一次系統(tǒng)采用單元真空開關(guān)柜結(jié)構(gòu)，每個(gè)單元均采用特制鋁型材裝飾的大門結(jié)構(gòu)，每個(gè)間隔后部均設(shè)有雙層防護(hù)板，即可打開的外門， 我們在設(shè)計(jì)工作中，主變與箱體之間最小防火凈距建議采用 10m，以確保變電所安全運(yùn)行。 （ 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。如果將電纜直埋，引至線路終端桿，將給檢修帶來很大不便。因此 10kV 電纜出線應(yīng)穿鋼管敷設(shè)，以方便用戶維護(hù)檢修。如 10kV 線路終端桿距離變電所較遠(yuǎn)，則箱體至變電所圍墻段的 10kV 電纜出線必須穿鋼管敷設(shè)。在電纜出線末端的線路終端桿上裝設(shè)新型過電壓保護(hù)器，以防止過電壓。 （ 8）操作通道 預(yù)裝式變電站內(nèi)部的操作通道的寬度應(yīng)適于進(jìn)行任何操作和維護(hù)。該通道的寬度 應(yīng)為 800mm 或更大些。預(yù)裝式變電站內(nèi)部的開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備的門應(yīng)朝出口方向，或者是轉(zhuǎn)動(dòng)的，這樣不致減小通道的寬度。門在任一開啟位置或開關(guān)設(shè)備突出的機(jī)械傳動(dòng)裝置不應(yīng)將通道的寬度減小到 500mm。 使用條件 （ 1）正常使用條件 ①外殼：預(yù)裝式變電站應(yīng)設(shè)計(jì)成能在按 GB/T 11022 規(guī)定的正常戶外使用條件下使用。 ②高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備：在外殼內(nèi)部按 GB 規(guī)定的正常戶外使用條件。 ③變壓器：外殼內(nèi)的變壓器在額定電流 下，其溫升比無外殼條件下的要求高，會超過 GB 或 GB 6450 規(guī)定的溫度極限。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別來確定。變壓器的制造廠或用戶能夠據(jù)此計(jì)算降低變壓器的使用容量。 （ 2）特殊使用條件 高壓開關(guān)設(shè)備和低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備在海拔超過 1000m的地區(qū)按 GB/T 11022 8 的規(guī)定。低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備在海拔超過 2020m 的地區(qū)按 GB/ 的規(guī)定。變壓器在海拔超過 1000m 的地區(qū)，按 GB 或 GB 6450 的規(guī)定 [11]。 箱體要求 （ 1）箱體內(nèi)照明、通風(fēng)、防沙、散熱應(yīng)滿足正常運(yùn)行、維護(hù)要求，并應(yīng)加裝溫度、濕度測量表計(jì)、凝露器、煙霧報(bào)警裝置，并將溫度、濕度、凝露、煙霧報(bào)警探頭信號接入綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，要考慮安裝通訊設(shè)備的位置。 （ 2）箱頂應(yīng)考慮自然排水功能。 （ 3）要抗紫外線輻射，抗暴曬性能好，不易導(dǎo)熱可避免因外部溫度過高而引起箱體溫度升高。 （ 4）防潮性能好，不會因冷熱 突變而產(chǎn)生凝露。 （ 5）防腐、防裂、阻燃、防凍性能好。 （ 6）要機(jī)械強(qiáng)度高，耐壓抗張，抗沖擊。 （ 7）對環(huán)境有良好的協(xié)調(diào)性，能美化環(huán)境，可適應(yīng)各種氣候條件，外形美觀，結(jié)構(gòu)緊湊，箱體占地面積少，節(jié)約土地。 箱式變電站內(nèi)部電器設(shè)備 （ 1）箱式變電站高壓配電裝置接線應(yīng)盡量簡單，既有終端變電站接線，也應(yīng)有適應(yīng)環(huán)網(wǎng)供電的接線。 高壓配電裝置宜采用符合開關(guān)加熔斷器組合結(jié)構(gòu)，油浸式變壓器容量在 800kVA 及以上時(shí)，應(yīng)采用能切斷電源的裝置與變壓器瓦斯保護(hù) 相配合。 高壓配電裝置應(yīng)具有防止誤拉、合開關(guān)設(shè)備， 帶負(fù)荷拉、合刀閘，帶電掛地線，帶地線合閘和工作人員誤入帶電間隔的五防措施。負(fù)荷開關(guān)和熔斷器之間也應(yīng)有可靠的連鎖。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)。母線宜采用絕緣導(dǎo)線（或絕緣母線）。高壓進(jìn)出線應(yīng)考慮電纜的安裝位置和便于進(jìn)行試驗(yàn)。 （ 2）變壓器應(yīng)采用損耗低、體積小、適合箱體內(nèi)安裝的結(jié)構(gòu)。根據(jù)不同的用戶要求，可以采用油浸式、干式或氣體絕緣式、無載調(diào)壓式或有載調(diào)壓式。 變壓器如有油枕，其油標(biāo)應(yīng)便于監(jiān)視。變壓器的銘牌應(yīng)面向箱門一側(cè)。 容量 315kVA及以上變壓器，宜裝設(shè)電接點(diǎn)溫度計(jì)，以監(jiān)測 變壓器上層油溫（或氣體溫度）和啟動(dòng)通風(fēng)冷卻裝置。 本課題的主要任務(wù) （ 1） 35KV 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) 9 （ 4）箱式變電站智能監(jiān)控功能設(shè)計(jì) 10 第 2 章 35kV 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。 （ 1）具有母線的電氣主接線 ①單母線 接線：單母線接線是一種最原、最簡單的接線方式。 ②單母線分段接線 ③雙母線及雙母線分段接線 ③旁路母線接線方式 （ 2）無母線的電氣主接線 ①橋形接線：當(dāng)具有兩臺變壓器和兩條線路時(shí)，在變壓器線路接線的基礎(chǔ)上，在其中間架一連接橋，則稱為橋形接線 ②單元接線：發(fā)電機(jī)與變壓器直接連接成一個(gè)單元，組成發(fā)電機(jī) 箱式變電站對主接線的基本要求 概況地說，對主接線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。要滿足這一點(diǎn)，必須按照國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的規(guī)定，正確選擇電氣設(shè)備 及正常情況下的監(jiān)視系統(tǒng)和故障情況下的保護(hù)系統(tǒng)，考慮各種人身安全的技術(shù)措施。 可靠就是主接線應(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(shí)不誤動(dòng)、發(fā)生事故時(shí)不拒動(dòng)，能盡可能的縮下停電范圍。為了滿足可靠性要求，主接線應(yīng)力求簡單清晰。電器是電力系統(tǒng)中最薄弱的元件，所以不應(yīng)當(dāng)不適當(dāng)?shù)卦黾与娖鞯臄?shù)目，以免發(fā)生事故。 靈活是用最少的切換，能適應(yīng)不同的運(yùn)行方式，適應(yīng)調(diào)度的要求，并能靈活、簡便、迅速地倒換運(yùn)行方式，使發(fā)生故障時(shí)停電時(shí)間最短，影響范圍最小。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。 經(jīng)濟(jì)是指在滿足了以上要求的條件下，保證需要的設(shè)計(jì)投資最少。在主接線 設(shè)計(jì)時(shí)，主要矛盾往往發(fā)生在可靠性與經(jīng)濟(jì)性之間。欲使主接線靈活、可靠，必 須要選用高質(zhì)量的設(shè)備和現(xiàn)代化的自動(dòng)裝置，從而導(dǎo)致投資費(fèi)用的增加。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。主要應(yīng)從投資聲、占地面積少、電能損耗小等幾個(gè)方面綜合考慮。 11 主接線的比較與選擇 單母線接線是一種原始、最簡單的接線，所有電源及出線均接在同一母線上，其優(yōu)點(diǎn)是簡單明顯，采用設(shè)備少，操作簡便，便于擴(kuò)建，造價(jià)低。缺點(diǎn)是供 電可靠性低。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，單母線接線方式一般只在發(fā)電廠或變電所建設(shè)初期無重要用戶或出線回路數(shù)不多的單電源小容量的廠中采用。 在主接線中，斷路器是電力系統(tǒng)的主開關(guān)；隔離開關(guān)的功能主要是隔離高壓電源以保證其他設(shè)備和線路的安全檢修。例如，固定式開關(guān)柜中的斷路器工作一段時(shí)間需要檢修時(shí)，在斷路器斷開電路的情況下，拉開隔離開關(guān)；恢復(fù)供電時(shí)，應(yīng)先合隔離開關(guān)，然后和斷路器。這就是隔離開關(guān)與斷路器配合操作的原則。由于隔離開關(guān)無滅弧裝置，斷流能力差，所以不能帶 負(fù)荷操作。 單母線分段接線是采用斷路器（或隔離開關(guān)）將母線分段，通常是分成兩段。母線分段后可進(jìn)行分段檢修，對于重要用戶，可以從不同段引出兩個(gè)回路，當(dāng)一段母線發(fā)生故障時(shí)，由于分段斷路器在繼電保護(hù)作用下自動(dòng)將故障段迅速切除，從而保證了正常母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。兩段母線自動(dòng)同時(shí)故障的機(jī)遇很小，可以不予考慮。在供電可靠性要求不高時(shí)，亦可用隔離開關(guān)分段，任一段母線發(fā)生故障時(shí)，將造成兩斷母線同時(shí)停電，在判斷故障后，拉開分段隔離開關(guān)，完好段即可恢復(fù)供電。 單母線分段接線既具有單母線接線簡單明 顯、方便經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)，又在一定程度上提高了供電可靠性。但它的缺點(diǎn)是當(dāng)一段母線隔離開關(guān)發(fā)生故障或檢修時(shí)，該段母線上的所有回路到要長時(shí)間停電。單母線分段接線連接的回路數(shù)一般可比單母線增加一倍。 雙母線分段接線有如下優(yōu)點(diǎn)：可輪換檢修母線或母線隔離開關(guān)而不致供電中斷；檢修任一回路的母線隔離開關(guān)時(shí)，只停該回路；母線發(fā)生故障后，能迅速恢復(fù)供電；各電源和回路的負(fù)荷可任意分配到某一組母線上，可靈活調(diào)度以適應(yīng)系統(tǒng)各種運(yùn)行方式和潮流變化；便于向母線左右任意一個(gè)方向順延擴(kuò)建。 但雙母線也有如下的缺點(diǎn)：造價(jià)高；當(dāng)母線 發(fā)生故障或檢修時(shí)，隔離開關(guān)作為倒換操作電器，容易誤動(dòng)作。但可加裝斷路器的連鎖裝置或防誤操作裝置加以克服。 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)不允許影響對用戶的供電，系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度對接線的靈活性有一定要求時(shí)采用雙母線接線。 綜上可知，單母線接線造價(jià)低而供電穩(wěn)定性低，雙母線供電穩(wěn)定性高但其造價(jià)高且接線線路復(fù)雜，而單母線分段接線一方面線路簡單，造價(jià)低，另一方面其供電 12 穩(wěn)定性也能在一定程度上能夠得以保證。所以 35kV 母線選用單母線接線方式，10kV 采用單母線分段接線。 高壓接線方式 高壓側(cè)，采用負(fù)荷開關(guān) +限流熔斷器作為就壓器的主保護(hù)，一般有環(huán)網(wǎng)、雙 電源和終端三種供電方式，有兩組插入式熔斷器和后備保護(hù)熔斷器串聯(lián)進(jìn)行分段范圍保護(hù)。限流熔斷器一相熔斷時(shí)必須能聯(lián)動(dòng)跳開三相負(fù)荷開關(guān)，不發(fā)生缺相運(yùn)行。線路側(cè)負(fù)荷開關(guān)必須配有直流電源電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)無外來交流電源狀態(tài)下自啟動(dòng)。環(huán)網(wǎng)回路必需配置檢測故障電流用的電流互感器或傳感器 。