【導(dǎo)讀】——變電所主變壓器選擇。西南交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育畢業(yè)設(shè)計（論文）。年級電氣工程及其自動化2020-98班(專本)學(xué)號11922993. 是否同意答辯過程分。答辯組組長(簽章). 開題日期：2020年月日完成日期：年月日。六、設(shè)計進度安排。第一部分熟練課題，收集、整理課題相關(guān)資料（1周）。第二部分系統(tǒng)需求分析與總體設(shè)計（2周）。第三部分熟悉系統(tǒng)實現(xiàn)平臺（2周）。第四部分詳細設(shè)計、編碼、測試（3周）。第五部分畢業(yè)設(shè)計論文文檔編寫整理（2周）。評閱或答辯（1周）

　　

【正文】 補償 300 補償后 282 4箱變 補償前 補償 260 補償后 251 5箱變 補償前 補償 300 補償后 6箱變 補償前 補償 260 補償 后 西南交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育 畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 第四章 變壓器臺數(shù)、型號、類型及容量的選擇確定 變壓器臺數(shù)的選擇 一般原則 變壓器臺數(shù)的確定應(yīng)該考慮下列原則： ⑴應(yīng)滿足用電負荷對供電可靠性的要求。 ⑵對季節(jié)性負荷或晝夜負荷變動較大而宜于采用經(jīng)濟運行方式的變電所，也可考慮采用兩臺變壓器。 ⑶除了上述兩種情況外，一般變電所宜采用一臺變壓器，但是負荷集中而容量相當大的變電所，雖為三級負荷，也可兩臺或多臺變壓器。 ⑷在確定變電所主變壓器臺數(shù)時，應(yīng)適當考慮負荷的發(fā)展，留有一定的余地。 ⑸裝有兩臺及以上變壓器的變電所，當其中任一臺變壓器斷開時，其余變壓器的容量應(yīng)滿足一級負荷及二級負荷的用 ⑹為了使變壓器容量在三相不平衡負荷下得以充分利用，并有利于抑制三次諧波電流時，宜選用接線為 D， yn11 的變壓器作為配電變壓器。 選擇原則 根據(jù)負荷特點和經(jīng)濟運行進行選擇，當符合下列條件之一時，宜裝設(shè)兩臺以上變壓器。 ⑴有大量的一級或二級負荷 ⑵季節(jié)性負荷變化較大 ⑶集中負荷較大 根據(jù)任務(wù)書提供的負荷性質(zhì)：小區(qū)的消防用電、地下車庫屬二級負荷，其他農(nóng)貿(mào)城、住宅用電負荷屬三級負荷。此小區(qū)為高標準生活 小區(qū)，有空調(diào)等用電季節(jié)性負荷變化較大。集中負荷較大。變壓器損壞后，維修時間較長。考慮到浙江省近年來電力資源緊缺，各地區(qū)停電面較廣，在三級負荷里，將對居民生活帶來很大的麻煩。因此，有必要對整個小區(qū)都采取二級負荷供電。對照變壓器臺數(shù)選擇標準，初步選為兩臺。 變壓器容量及型號的選擇 變電所主變壓器容量的選擇按以下幾個條件： 只裝一臺主變壓器的變電所 主變壓器容量 ST應(yīng)滿足變電所供全部用電設(shè)備計算負荷 S30的需要，即： 30TSS? （ 43） 裝有兩臺主變壓器的變電所 西南交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育 畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 裝有兩臺主變壓器的變電所，每臺主變壓器的容量應(yīng)同時滿足以下兩個條件： （ 1）、任一臺變壓器單獨運行時，應(yīng)滿足總計算負荷 S30的 60%～ 70%的需要，即： ? （ 44） （ 2）、任一臺變壓器單獨運行時，應(yīng)滿足全部一、二級負荷 30( )S ?Ⅰ Ⅱ 的需要，即： 30( )TSS?? Ⅰ Ⅱ （ 45） 變電所主變壓器容量的具體計算 小區(qū)內(nèi)存在電梯、地下車庫等一、二級負荷，因此在變電所內(nèi)應(yīng)裝兩臺主變壓器。 1箱變變壓器容量的具體選擇： kVAS ? k V ASS T 30 ?? kWkWP )7552()(30 ??????? v a a r)13039()(30 kkQ ??????? k V AQPS )(302 )(30)(30 ??? ????????? kVASS T 9 9)(30 ?? ??? TS 取 800kVA 其他箱變變壓器的容量選擇見表 41： 表 41 各箱變變壓器的容量選擇 變電所 名稱 30S (kVA) (kVA) )(30 ???P (kW) )(30 ???Q (kvar) )(30 ???S (kVA) TS (kVA)的取值 1箱變 800 2箱變 800 3箱變 800 4箱變 800 5箱變 800 西南交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育 畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 6箱變 800 適 當考慮負荷的發(fā)展 適當考慮今后 5～ 10 年電力負荷的增長，留有一定的余地，同時可考慮變壓器一定的正常過負荷能力。 在設(shè)計中考慮 N1備用原則，一個組合式箱變采用兩臺變壓器根據(jù)前面負荷分析和無功補償?shù)慕Y(jié)果，適用 800kVA 容量的變壓器。 變壓器具體選擇，根據(jù)目前變壓器廠家提供的資料，有 S11 和 S9 兩種型號的變壓器， S7 基本已經(jīng)淘汰， S11 相對 S9成本較高，但 S11 的變壓器的損耗和阻抗較低。因此，目前電力資源緊缺的前提下，低損耗的 S11 型變壓器正在被推廣，大部分新開發(fā)的高檔小區(qū)均采用 S11 型的變壓器。 根據(jù)《工廠 供電》電力變壓器的介紹中， 10kV 配電變壓器的連接組別有 Yyn0和 Dyn11 兩種常見的聯(lián)結(jié)組。我國過去差不多全采用 Yyn0 聯(lián)結(jié)的配電變壓器，近年來 Dyn11 聯(lián)結(jié)的配電變壓器開始得到了推廣應(yīng)用。配電變壓器采用 Dyn11聯(lián)結(jié)較之采用 Yyn0 聯(lián)結(jié)有下列優(yōu)點： 對 Dyn11 聯(lián)結(jié)變壓器來說，其 3n 次（ n 為正整數(shù)）諧波勵磁電流在其三角形結(jié)線的一次繞組內(nèi)形成環(huán)流，不致注入高電壓電網(wǎng)中去，這較之一次繞組接成星形結(jié)線的 Yyn0 聯(lián)結(jié)變壓器更有利于抑制高次諧波電流。 Dyn11 聯(lián)結(jié)變壓器的零序阻抗較之 Yyn0 聯(lián)結(jié)變壓器的小的多， 從而更加有利于低壓單相接地短路故障的保護和切除。 當接用單相不平衡負荷時，由于 Yyn0 聯(lián)結(jié)變壓器要求中性線電流不超過二次繞組額定電流的 25%，因而嚴重限制了接用單相負荷的容量，影響了變壓器設(shè)備能力的充分發(fā)揮。為此 GB5005295規(guī)定，低壓為 TN 及 TT系統(tǒng)時，宜于選用Dyn11 聯(lián)結(jié)變壓器。 Dyn11 聯(lián)結(jié)變壓器的中性線電流允許達到相電流的 75%以上，其承受單相不平衡負荷的能力遠比 Yyn0 聯(lián)結(jié)變壓器大。這在現(xiàn)代供電系統(tǒng)中單相負荷急劇增長的情況下，推廣應(yīng)用 Dyn11 聯(lián)結(jié)變壓器就顯的更有必要。 本小區(qū)以住宅為主， 所以單相 220V 供電為主，系統(tǒng)負荷就需要承受單相不平衡能力較強的變壓器，所以本小區(qū)的所有變壓器均采用 Dyn11 聯(lián)結(jié)變壓器。具體參數(shù)見表 41。 SCB11 型號的變壓器屬于 S11 系列的干式變壓器，目前正在被推廣使用，與普通式 S9 油浸式變壓器相比較， 800kVA 的 SCB11 變壓器其空載損耗只有 S9 產(chǎn)品的 1/4～ 1/5。據(jù)統(tǒng)計， 800kVA 的 SCB11 變壓器比 S9 變壓器每年可節(jié)約的空載損耗電量為 9636kwh，在目前電力資源緊缺的情況下，更有利于被推廣。且 SCB11噪音極小，具有難燃、防潮、防塵的性能，故在高層的 居民住宅小區(qū)更有利于被采用。 綜上所述，技術(shù)指標上 SCB11 明顯優(yōu)于 S9，雖然 SCB11 變壓器在初投資的造價中約是 S9變壓器的一倍，但整體的性價比卻高于 S9。因此，本小區(qū)選擇 SCB11干式變壓器，其具體參數(shù)見表 42。 表 42 變壓器的具體參數(shù) 變壓器型號 SCB11— 800/10 容量 800kVA 西南交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育 畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 接線組別 Dyn11 額定電壓 10/ 額定電流 數(shù)量 12 具體干式變壓器的規(guī)格技術(shù)參數(shù)和價格可以向變壓器廠家咨詢，推薦廠家：寧波甬嘉變壓器有限公司、浙江 江山變壓器廠。 西南交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育 畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 第五章 變配電所所址、型式的確定 變配電所任務(wù) 變電所負擔著從電力系統(tǒng)受電，經(jīng)過變壓，然后配電的任務(wù)。配電所擔負著從電力系統(tǒng)受電，然后直接配電的任務(wù)。顯然，變配電所是工廠供電系統(tǒng)的樞紐，在工廠中占有特殊重要的地位。 所址的選擇 參考機械工業(yè)出版社出版的《工廠供電簡明設(shè)計手冊》第三章第一節(jié)，變電所所址、形式選擇的一般原則為： ⑴盡量靠近負荷中心； ⑵盡量靠近電源側(cè)； ⑶進出線方便； ⑷盡量避開污染源，或設(shè)在污染源的上風(fēng)側(cè)； ⑸盡量避開振動、 潮濕、高溫以及有易燃易爆危險的場所； ⑹不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場所，當無法遠離時，不應(yīng)設(shè)污染源盛行風(fēng)向的風(fēng)下側(cè)； ⑺不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室或其他經(jīng)常積水場所的正下方，且不易與上述場所相貼鄰； ⑻應(yīng)設(shè)在有爆炸危險環(huán)境的正上方和正下方，且不宜設(shè)在有火災(zāi)危險環(huán)境的正上放和正下方； ⑼不應(yīng)設(shè)在地勢低洼和可能有積水的場所； ⑽高壓配電所宜與鄰近的變電所合建。 其中，盡量靠近符合中心是選擇變配電所址的一條很重要的原則，但不是唯一原則；最終確定所址，應(yīng)從住宅小區(qū)的實際出發(fā)，全面考慮，除盡量靠近負荷中心外，還應(yīng)兼顧其它原 則，應(yīng)將靠近電源側(cè)也作為一條重要原則。 本小區(qū)屬于高標準住宅小區(qū)，以高層建筑為主，不宜設(shè)置有可燃性油的電氣設(shè)備的配電所和變電所。 形式的確定 查閱設(shè)計資料《電世界》 2020 年第 8 期，由上海電力公司松江供電分公司的李清奇編寫的《配電網(wǎng)自動化在住宅小區(qū)的應(yīng)用》中介紹箱試變電站是配電網(wǎng)自動化的主要設(shè)備，它將高壓開關(guān)設(shè)備、配電變壓器和低壓配電裝置按一定接線方案有機的組合在一起。箱變的采用可達到將 10kV線路深入到負荷中心，降低西南交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育 畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 線損耗的目的，同時少占用土地資源，是最經(jīng)濟、方便、有效的設(shè)備之一。箱變的主要類型有組 合式變電站（即歐式箱變）和預(yù)裝式變電站（即美式箱變）。在住宅小區(qū)中主要采用組合式變電站。 歐式箱變引入我國較早，已有十多年的制造運行經(jīng)驗，技術(shù)上較成熟，國產(chǎn)化率也較高。歐式箱變在結(jié)構(gòu)上相當于半個三型變電站。從運行安全上講，三型站中電力系統(tǒng)運行安全所需的保護功能，歐式箱變均可具備，且由于箱式變用于戶外，故箱變內(nèi)的許多電氣開關(guān)元件的技術(shù)參數(shù)往往高于同容量的室內(nèi)變電站。只要在安裝和選型時按規(guī)范執(zhí)行，產(chǎn)品有質(zhì)量保證，長期的安全運行是不成問題的。目前歐洲各國已有成千上萬臺箱式變安裝在戶外，長期運行情況良好。歐洲每年箱 式變的產(chǎn)量已占配電變壓器產(chǎn)量的 70%左右，而國內(nèi)有許多場合如機場、高速公路、碼頭、礦山、油田及野外建筑施工中，也大量使用歐式箱變，有著成熟的運行經(jīng)驗。近年來，我國的一些住宅小區(qū)也開始選用歐式箱變，取得了較好的效果。此外，歐式箱變采用環(huán)網(wǎng)開關(guān)單元供電時，可省去高壓配電開關(guān)站，大大節(jié)約占地和造價。因歐式箱變的變壓器室是相對獨立的，而且 400～ 630kVA的箱變體積是相同的， 800～ 1250KVA 的箱變體積也相同，所以，當變壓器需增容或損壞時，可以單獨更換變壓器。 近年來，國內(nèi)一些生產(chǎn)廠家開始引進美式箱變的圖紙、 元件進行生產(chǎn)，并在許多場合獲得了應(yīng)用。然而，由于中國電網(wǎng)和美國電網(wǎng)的電壓制式和組網(wǎng)方式不同，按 ANSI標準制造的箱變在國內(nèi)電網(wǎng)上運行，尚有一些問題待解決。我國 10kV電網(wǎng)為中性點不接地系統(tǒng)，而美國這一等級為中性點（經(jīng)小阻抗）接地系統(tǒng)，故按 ANSI 標準生產(chǎn)的產(chǎn)品，有些技術(shù)指標不符合中國國家標準。另外，由于體積的限制，美式箱變低壓出線的饋電開關(guān)數(shù)較少（僅 4～ 5 路）。如果箱變?nèi)萘枯^大的話，（ 630～ 1000kVA），這個矛盾將十分突出，故目前美式箱變的容量以 500kVA為限。 因此本小區(qū)采用目前較先進的歐式箱體電 所，簡稱箱變，其特點為：由高、低壓成套裝置和變壓器連接組合而成，即高低壓成套柜變壓器套裝在預(yù)制的大箱體內(nèi)。其優(yōu)點為：運行可靠，安裝維護方便，不需要另建變電所房子。可采用普通干式變壓器，整體性價比較高。變壓器放置于密閉的箱體內(nèi)，采用歐洲風(fēng)格外型美觀，不影響其他建筑。故本小區(qū)采用箱式變電所的形式。 因本小區(qū)總體負荷較大，規(guī)劃用地面積較廣，如用單一變電所對整個小區(qū)供電，不利于接近負荷中心供電，因此采用多個箱變對整個小區(qū)分散供電。經(jīng)計算，初步?jīng)Q定采用 6 個配變電所對整個小區(qū)供電，每個變配電所采用兩臺規(guī)格、容量相同的變 壓器。 箱式變電所的具體形式可采用寧波天安集團生產(chǎn)的 ZBW104 系列的組合變電站，該變電站可在箱體內(nèi)裝設(shè)兩臺 1000KVA 以下的變壓器，因此滿足本小區(qū)設(shè)計的要求。其優(yōu)點為：技術(shù)性能達到 GB/T1746798 標準，具有結(jié)構(gòu)緊湊、成套性強、運行安全可靠、維護方便、造型美觀等優(yōu)點，具有占地面積小、移動方便，生產(chǎn)周期短。 ZBW1 系列組合式變電站作為交流 50Hz， 6~10kV 的網(wǎng)絡(luò)中，額定容量為50~1600kVA 獨立成套變配電配置。 ZBW1 系列組合變電站可用于環(huán)網(wǎng)配電系統(tǒng)，也可作為放射式網(wǎng)絡(luò)終端供電。 ZBW1 型箱式變電站（簡稱箱變）是一種把高壓開關(guān)設(shè)備，配電變壓器，低壓開關(guān)設(shè)備，電能計量設(shè)備和無功補償裝置等按一定的接線方案組合在一個或幾個箱體內(nèi)的緊湊型成套配電裝置。它適用于額定電壓 10/，西南交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育 畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 作為接受和分配電能之用。適用于工廠、礦山、油田、港口、機場、城市公共建筑、居民小區(qū)、高速公路、地下設(shè)施等場所。 ZBW1 型箱變在技術(shù)具有：成套性強、體積小、造型美觀、運行安全