【導(dǎo)讀】用低、無污染、免維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，受到世界各國電力工作者的重視。年代中期，國內(nèi)開始出現(xiàn)簡易箱式變電站，并得到了迅速發(fā)展。高壓室、低壓室、和變壓器室的的布置。其次是箱式變電站的一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)及設(shè)。備選型，10kV側(cè)母線采用單母線，側(cè)母線采用單母線分段接線方式。是箱式變電站的二系統(tǒng)、斷路器的控制與信號(hào)回路及電路的保護(hù)設(shè)計(jì)。Keywords：Box-typetransformer，Substation，Construction，F(xiàn)irstsystemSecond

　　

【正文】 10101 型如圖 39 所示。 圖 3910kV開關(guān)柜 XGN610101型 重慶科技學(xué)院高等教育自學(xué)考試本科畢業(yè)論 10kV箱式變電站二次系統(tǒng)設(shè)計(jì) 20 4 10kV 箱式變電站二次系統(tǒng)設(shè)計(jì) 二次系統(tǒng)的定義及分類 箱式變電站的設(shè)備通?？煞譃橐淮卧O(shè)備和二次設(shè)備兩大類。主接線所連接的都是一次設(shè)備，而二次設(shè)備是指測量表計(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。根據(jù)測量、控制、保護(hù)和信號(hào)顯示的要求，表示二次設(shè)備相互連接關(guān)系的電路，稱為二次接線或二次回路。 按二次接線電源性質(zhì)分，有交流回路，按二次接線的用途來分，有操作電源回路、測量表計(jì)回路、斷路器控制和信號(hào)回路、中央信號(hào)回路、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置回路等。電氣測量儀表及測量回路。 二次系統(tǒng)總體方案 （ 1） 開關(guān)柜內(nèi)的繼電保護(hù) ,計(jì)量 ,信號(hào)與控制回路設(shè)計(jì)不變 ,值班室的繼電保護(hù)屏與中央信號(hào)系統(tǒng) (信號(hào)屏、計(jì)量屏與控制屏 )保持原設(shè)計(jì)不變 ,再設(shè)計(jì)一套重復(fù)的計(jì)量、信號(hào)與 控制回路進(jìn)入計(jì)算機(jī)監(jiān)測與控制系統(tǒng) 。 （ 2） 開關(guān)柜內(nèi)的繼電保護(hù) ,計(jì)量 ,信號(hào)與控制回路設(shè)計(jì)不變 ,值班室的中央信號(hào)系統(tǒng) （ 信號(hào)屏、計(jì)量屏與控制量 ） 取消 ,集中保護(hù)的繼電保護(hù)屏應(yīng)保留 ,再將計(jì)量 ,信號(hào)與控制回路進(jìn)入計(jì)算機(jī)監(jiān)測與控制系統(tǒng) 。 （ 3） 開關(guān)柜內(nèi)的繼電保護(hù) ,計(jì)量 ,信號(hào)與控制回路設(shè)計(jì)不變 ,值班室的中央信號(hào)系統(tǒng) （ 信號(hào)屏 ,計(jì)量屏與控制屏 ） 只包括電源進(jìn)線與母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)柜 ,所有出線開關(guān)柜均不進(jìn)入中央信號(hào)系統(tǒng)。電源進(jìn)線 ,母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)柜及所有出線開關(guān)柜的中央信號(hào)系統(tǒng) (信號(hào)、計(jì)量與控制 )全部進(jìn)入計(jì)算機(jī)監(jiān)測與控制系統(tǒng) 。 斷 路器控制與信號(hào)回路 斷路器控制按照控制地點(diǎn)可分為集中控制與就地控制。所謂集中控制就是集中在控制室內(nèi)進(jìn)行控制；就地控制就是在斷路器安裝地點(diǎn)進(jìn)行控制。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。這種控制主要由控制開關(guān)、控制電纜和操作機(jī)構(gòu)等組成。 斷路器控制回路的基本要求有： （ 1）能進(jìn)行手動(dòng)跳閘、合閘，也能完成自動(dòng)跳閘，斷路器跳閘（合閘）過程完成后，能自動(dòng)切斷跳閘（合閘）線圈回路電流，防止線圈長時(shí)間通電而燒毀； （ 2）有防止斷路器連續(xù)多次跳閘或合閘操作的位置信號(hào)； （ 3）有反映斷路器完成跳閘或合閘的 防跳回路； （ 4）有斷路器自動(dòng)跳閘或合閘的位置信號(hào)； 重慶科技學(xué)院高等教育自學(xué)考試本科畢業(yè)論 10kV箱式變電站二次系統(tǒng)設(shè)計(jì) 21 （ 5）有控制回路完好性監(jiān)視信號(hào)； （ 6）在滿足要求的前提下，力求簡單可靠。 中央控制信號(hào)裝置按形式分有燈光信號(hào)和音響信號(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。燈光信號(hào)通過裝設(shè)在個(gè)控制屏上的信號(hào) 燈光和光字牌，表明各種電氣設(shè)備的情況，音響信號(hào)則通過蜂鳴器和警鈴的聲響來實(shí)現(xiàn)，設(shè)置在控制室內(nèi)。由全所共用的音響信號(hào)，稱為中央音響信號(hào)裝置。 中央信號(hào)裝置按用途分有：事故信號(hào)，預(yù)告信號(hào)和位置信號(hào)。 控制回路 設(shè)計(jì) （ 1） 計(jì)算機(jī)監(jiān)測與控制系統(tǒng)都有合閘與分閘繼電器輸出接點(diǎn) ,一般接點(diǎn)容量為 A050V,3A。將其并連接到開關(guān)柜的合 、 分閘開關(guān)或按鈕上就可以進(jìn)行遠(yuǎn)方合分閘操作 。 （ 2） 計(jì)算機(jī)監(jiān)測與控制系統(tǒng)的合 、 分閘繼電器接點(diǎn)與開關(guān)柜上合分閘開關(guān)或按鈕之間應(yīng)設(shè)計(jì)手動(dòng)與遠(yuǎn)方自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān) 。 （ 3） 10KV 及以上的供配電系統(tǒng)需要計(jì)算機(jī)監(jiān)測與控制系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)方合 、 分閘操作時(shí) ,其控制開關(guān)應(yīng)取消不對(duì)應(yīng)接線 ,可以選用自復(fù)位式轉(zhuǎn)換開關(guān) ,也可選用控制按鈕 。 （ 4） 所有進(jìn)入計(jì)算機(jī)監(jiān)測與控制系統(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)測與控制系統(tǒng) ,以便在人工手動(dòng)分閘給計(jì)算機(jī)監(jiān)測與控制系統(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) 。 信號(hào)回路 設(shè)計(jì) （ 1） 所有需要計(jì)算機(jī)監(jiān)測與控制系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視的開關(guān)狀態(tài) ,均應(yīng)有一對(duì)常開接點(diǎn)引到計(jì)算機(jī)監(jiān)測與控制系統(tǒng)。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 。 （ 2） 所有信號(hào)繼電器均應(yīng)有一對(duì)單獨(dú)的常開接點(diǎn)引到計(jì)算機(jī)監(jiān)測與控制系統(tǒng)。有中央信號(hào)系統(tǒng)時(shí) ,信號(hào)繼電器應(yīng)再有一對(duì)常開接點(diǎn)引到中央信號(hào)系統(tǒng) ,以下兩種常開接點(diǎn)應(yīng)分開 ,由于電壓等級(jí)不同 ,不能共用地線 。 二 次回路的保護(hù)方式 電流速斷保護(hù) 根據(jù)短路時(shí)通過保護(hù)裝置的電流來選擇動(dòng)作電流的，以動(dòng)作電流的大小來控重慶科技學(xué)院高等教育自學(xué)考試本科畢業(yè)論 10kV箱式變電站二次系統(tǒng)設(shè)計(jì) 22 制保護(hù)裝置的保護(hù)范圍。 利用短路時(shí)的電流比正常運(yùn)行時(shí)大的特征來鑒別線路發(fā)生了短路故障，其動(dòng)作的選擇性由過電流保護(hù)裝置的動(dòng)作具有適當(dāng)?shù)难訒r(shí)來保證，有定時(shí)限過電流保護(hù)和反時(shí)限過電流保護(hù)；本設(shè)計(jì)與電流速斷保護(hù)裝置共用兩組電流互感器，采用二相二繼電器的不完全星形接線方式，選用定時(shí)限過電流保護(hù)如圖 41 所示，作為電流速斷保護(hù)的后備保護(hù)，來切除電流速斷保護(hù)范圍以外的故障，其保護(hù)范圍為本線路全部和下段線路的一部分。 圖 41定時(shí)限過電流保護(hù)工作原理圖 雙回線路橫聯(lián)方向差動(dòng)保護(hù) 通過比較兩線路的電流相位和數(shù)值相同與否鑒別發(fā)生的故障 。由電流起動(dòng)元件、功率方向元件和出口執(zhí)行元件組成，電流起動(dòng)元件用以判斷線路是否發(fā)生故障，功率方向元件用以判斷哪回線路發(fā)生故障，雙回線路運(yùn)行時(shí)能保證有選擇的動(dòng)作。該保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 0S，由于橫聯(lián)保護(hù)在相繼動(dòng)作區(qū)內(nèi)短路時(shí)，切除故障的時(shí)間將延長一倍，故加裝一套三段式電流保護(hù)，作為后備保護(hù)。 變壓器瓦斯保護(hù) 利用安裝在變壓器油箱與油枕間的瓦斯繼電器來判別變壓器內(nèi)部故障；當(dāng)變壓器 內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，電弧使油及絕緣物分解產(chǎn)生氣體。故障輕微時(shí)，油箱內(nèi)氣體緩慢的產(chǎn)生，氣體上升聚集在繼電器里，使油面下降，繼電器動(dòng)作，接點(diǎn)閉合，這時(shí)讓其作用于信號(hào)，稱為輕瓦斯保護(hù)；故障嚴(yán)重時(shí)，油箱內(nèi)產(chǎn)生大量的氣體，在該氣體作用下形成強(qiáng)烈的油流，沖擊繼電器，使繼電器動(dòng)作，接點(diǎn)閉合，這時(shí)作用于跳閘并發(fā)信，稱為重瓦斯保護(hù)。 電氣測量與信號(hào)系統(tǒng) （ 1） 需要進(jìn)入計(jì)算機(jī)監(jiān)測與控制系統(tǒng)的測量參數(shù)由設(shè)計(jì)者根據(jù)有關(guān)規(guī)定與用重慶科技學(xué)院高等教育自學(xué)考試本科畢業(yè)論 10kV箱式變電站二次系統(tǒng)設(shè)計(jì) 23 戶實(shí)際需要來確定 。 （ 2） 需要進(jìn)入計(jì)算機(jī)監(jiān)測與控制系統(tǒng)的各種測量參數(shù) ,首先經(jīng)過電流互感器與電壓互感器 變?yōu)榻y(tǒng)一的交流。一 5A電流與交流。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?。?5V,←10mA,4 一 20mA 或 ←10V 信號(hào)給計(jì)算機(jī)監(jiān)測與控制系統(tǒng)進(jìn)行測量 。 （ 3） 電量變送器的種類與電工測量儀表完全對(duì)應(yīng)。有什么類型的電工測量儀表 ,就有什么樣類型的電量變送器。即有電流變送器 （ 單相與三相 ） ,電壓變送器（ 單相與三相 ） ,有功功率變送器 （ 三相三線制與三相四線制 ） ,無功功率變送器（ 三相三線制與三相四線制 ） ,有功 /無功功率變送器 ,功率因數(shù)變送 器 。（ 三相三線制與三相四線制 ） ,有功電度變送器 （ 三相三線制與三相四線制 ） ,無功電度變送器 （ 三相三線制與三相四線制 ） 0,頻率變送器器等 。 （ 4） 電壓變送器的測量輸入電壓最大值應(yīng)提高 20%,高壓選 折 交流 120V,低壓選 折 交流 250V 或 420V,各種電量變送器的輸出一般選直流 05V 或 420mA。 （ 5） 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。 05A 或 0100V 測量信號(hào) ,低壓直接取 220V 或 380V 信號(hào)。不再需要各種電量變送器 ,開關(guān)柜上各種測量儀表可以取消。電度計(jì)量應(yīng) 選用帶脈沖輸出的電度表。其型號(hào)及一次接線與原電度表相同 ,只在備注中說明帶脈沖輸出 ,并注明與計(jì)算機(jī)監(jiān)測與控制系統(tǒng)相匹配的直流電源電壓 ,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用自帶供電電源的有源型 , 輸出為隔離型的脈沖電度表。計(jì)量柜電度表一般不進(jìn)入計(jì)算機(jī)監(jiān)測與控制系統(tǒng) ,所以應(yīng)在進(jìn)線開關(guān)柜內(nèi)增加有功與無功脈沖電度表各一塊 ,作為內(nèi)部統(tǒng)計(jì)用電量使用 。 本設(shè)計(jì)采用數(shù)字綜合測量電路。如圖 42所示。 重慶科技學(xué)院高等教育自學(xué)考試本科畢業(yè)論 10kV箱式變電站二次系統(tǒng)設(shè)計(jì) 24 圖 42多功能數(shù)字式智能表的測量原理圖 重慶科技學(xué)院高等教育自學(xué)考試本科畢業(yè)論 結(jié) 論 25 結(jié) 論 本設(shè)計(jì)主要對(duì) 10kV箱式變電站進(jìn)行設(shè)計(jì)，系統(tǒng)的闡述了箱式變電站的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)以及其應(yīng)用領(lǐng)域和市場前景。所做的工作主要包括三個(gè)方面：首先是箱式變電站整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括主變器和站用變壓器容量，接線組別的確定，以及高壓室、低壓室、和變壓器室的的布置。其次是箱式變電站的一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)及設(shè)備選型， 10kV 側(cè)母線采用單母線， 側(cè)母線采用單母線分段接線方式。最后是箱式變電站的二系統(tǒng)設(shè)計(jì)。通過這次設(shè)計(jì)系統(tǒng)讓我對(duì)自 己的專業(yè)知識(shí)有了進(jìn)一步的鞏固與提高，特別是對(duì)電器設(shè)備的選型，主電路的接線方式有了比較深刻的了解。 重慶科技學(xué)院高等教育自學(xué)考試本科畢業(yè)論 致 謝 26 致 謝 時(shí)光飛逝，我們的學(xué)習(xí)到了最后一個(gè)環(huán)節(jié)，也是一個(gè)很重要的環(huán)節(jié) — 畢業(yè)論文設(shè)計(jì)。因?yàn)槲覀兛梢酝ㄟ^畢業(yè)設(shè)計(jì)來進(jìn)一步綜合檢驗(yàn)和鞏固自己學(xué)到的知識(shí)。 我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)有接近半年的時(shí)間，時(shí)間應(yīng)該是比較充足的。所以我們也做了比較仔細(xì)和充分的準(zhǔn)備。先是到學(xué)校圖書館和自己所學(xué)教材里面及網(wǎng)上找到了各種資料，在按照老師給我們的技術(shù)要求的基礎(chǔ)上然后再分析整理加以組織，這樣構(gòu)成了自己論文的主體部份。在這過程中我態(tài)度端正， 積極上進(jìn)，踏實(shí)認(rèn)真。認(rèn)為這是一次自己學(xué)習(xí)的好機(jī)會(huì) 。同時(shí)也是最后一次得到各位老師親自指導(dǎo)的最后一個(gè)機(jī)會(huì)，這是很寶貴的。經(jīng)過幾個(gè)多月的努力，我基本按照要求完成了本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)。不論是在知識(shí)的吸取還是在研究的設(shè)計(jì)的方法上有不少的收益。這也是對(duì)自己幸苦和努力的回報(bào)。 我不會(huì)忘記自己在大學(xué)的最后階段，不會(huì)忘記這其中的苦與樂，遇到因難時(shí)的憂愁和做出結(jié)果時(shí)的甜蜜。還很重要的，就是老師們給我的寶貴指導(dǎo)，我感謝老師用自己的寶貴的時(shí)間給我的不倦指導(dǎo)；這是我可以圓滿完成畢業(yè)設(shè)計(jì)很重要的影響因素。感謝所有老師這么多年的培養(yǎng)和 教導(dǎo)。在此謝謝各位老師的幫助！重慶科技學(xué)院高等教育自學(xué)考試本科畢業(yè)論 參考文獻(xiàn) 27 參考文獻(xiàn) [1]費(fèi)廣標(biāo)，《 10kV箱式變電站模式設(shè)計(jì) [M]》，中國電力出版社， 2021 [2]熊作勝，《關(guān)于 10kv箱式變電站的技術(shù)改進(jìn) [J]》，電氣時(shí)代 ,2021（ 3） [3]呂亞杰，《箱變的結(jié)構(gòu)及適用型分析 [J]》，大同職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)， 2021（ 1） [4]蔡心一，顏長斌，《歐式、美式、國產(chǎn)式箱變的特性分析 [J]》，江蘇電器， 2021（ 1） [5]趙磊，《對(duì)箱式變電站設(shè)計(jì)的建議 [J]》，農(nóng)村電氣化 ,2021， (4) [6]劉滌塵，《電氣工程基礎(chǔ) [M]》， 武漢理工 大學(xué)出版社 ,2021(1) [7]賀家李，《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理 [M]》， 北京 , 水利電力出版社 , 1994 [8]劉健，《配電自動(dòng)化系統(tǒng) [M]》， 北京 , 中國水利電力出版社 , 1998 [9]蘇文成，《工廠供電 [M]》，北京 , 機(jī)械工業(yè)出版社 , 1981 [10]余健明等編，《供電技術(shù)》，北京，機(jī)械工業(yè)出版社， [11]溫春友，王代萍，蘇金芝，《 AutoCAD 2021 電氣設(shè)計(jì)高手成長手冊(cè)》，北京，中國鐵道出版社， 28 論文原創(chuàng)性聲明 本人以信譽(yù)聲明：所呈交的畢業(yè)論文是在導(dǎo) 師的指導(dǎo)下進(jìn)行的設(shè)計(jì)（研究）工作及取得的成果，論文中引用他（她）人的文獻(xiàn)、數(shù)據(jù)、圖件、資料均已明確標(biāo)注出，論文中的結(jié)論和結(jié)果為本人獨(dú)立完成，不包含他人成果及為獲得重慶科技學(xué)院或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用其材料。與我一同工作的同志對(duì)本設(shè)計(jì)（研究）所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。 畢業(yè)論文作者（簽字）： 簽字日期： 年 月 日 29 附錄圖 1： 10kV 箱式變電站一次系統(tǒng)電氣主接線圖