【導(dǎo)讀】情況填寫，經(jīng)教研室主任審查、教學(xué)主管院長簽字后生效。準(zhǔn)格式打印，不得隨便涂改或潦草書寫，禁止打印在其它紙上后剪貼；致，若有變更，應(yīng)當(dāng)經(jīng)過所在專業(yè)及院系主管領(lǐng)導(dǎo)審批后方可重新填寫；參考文獻(xiàn)”的填寫，應(yīng)按照要求書寫，不能有隨意性；到世界各國電力工作者的重視。進(jìn)入20世紀(jì)90年代，國內(nèi)開始出現(xiàn)簡易箱式變。電站，并得到了迅速發(fā)展。本課題的主要內(nèi)容分為五部分。第一章是箱式變電站的發(fā)展應(yīng)用，該章節(jié)介。第二章是箱式變電站的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，該章節(jié)介紹了箱變的整體結(jié)構(gòu)。主受柜、聯(lián)絡(luò)柜、集中計(jì)量箱、電容主柜、饋電柜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)圖。介紹了箱變的負(fù)荷的概述、計(jì)算方法、以及距離計(jì)算。的確定、合理配置、變壓器容量、接線組別確定、并列出數(shù)據(jù)一一介紹。

　　

【正文】 5 0 0 0 k??????? 由于在變電所低壓母線上，常有多個(gè)設(shè)備組同時(shí)工作，但是各用電設(shè)備組的最大負(fù)荷并非同時(shí)出現(xiàn)，因此在求變電所低壓母線的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)再計(jì)入一個(gè)同時(shí)系數(shù) ?K 。（這里有功負(fù)無功負(fù)荷的同時(shí)系數(shù)均取 ）則低壓母線側(cè) : 有功計(jì)算負(fù)荷為： P30= ?K SP = kWkW 7 1 1 07 9 0 ?? 無功計(jì)算負(fù)荷為： Q30= ?K SQ = 9268 vark = vark 視在計(jì)算負(fù)荷（即變壓器總?cè)萘浚椋? S30= 0 9 6 3 4 17 1 1 0 22 ?? KVA 計(jì)算電流為： i30=?√3 =陳景陽： 35KV 變電站設(shè)計(jì)課題 16 第 4 章 箱式變電站箱體的確定 箱體結(jié)構(gòu)的確定 箱式變電站按結(jié)構(gòu)主要有美式箱變和歐式箱變。歐式箱變?cè)靸r(jià)低而美式箱變體積小，約為同容量歐式箱變的 1/3~1/5。常規(guī)土建變電站占地面積最大，歐式箱變次之，美式箱變常規(guī)土建變電站建造周期最長，歐式箱變次之。綜合考慮一般 35kV 箱式變電站的箱體選擇歐式箱變。 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?？紤]節(jié)省資金，也可以將 35kV 斷路器等設(shè)備放于戶外，只設(shè)置 10kV 箱體 。 箱體的底座和骨架一般采用槽鋼和角鋼焊接而成，頂蓋和四壁采用金屬板內(nèi)襯阻燃材料壓制而成，能起到隔熱的作用。根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，可在訂貨時(shí)對(duì)主體結(jié)構(gòu)提出相應(yīng)的要求。 維護(hù)走廊是箱變正常運(yùn)行和檢修中的重要環(huán)節(jié)，箱變的一個(gè)缺陷就是空間狹小，廠家從成本和設(shè)備緊湊性考慮，維護(hù)走廊一般都盡量壓縮。在選型時(shí)應(yīng)該將維護(hù)走廊作為一項(xiàng)指標(biāo)來考慮，不然會(huì)給將來的運(yùn)行和維護(hù)，造成很大麻煩 。 箱體的密封和防塵是一個(gè)重要方面，特別是保護(hù)裝置對(duì)防塵等指標(biāo)要求較高，應(yīng)引起重視 。 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 。 變壓器容量、接線組別的確定 箱變用變壓器為降壓變壓器，一般將 10ＫＶ降至 380Ｖ /220Ｖ，變壓器容量一般為 160～ 1600ＫＶＡ，最常用的容量為 315～ 630ＫＶＡ。其器身為三相三柱或三相五柱結(jié)構(gòu)、Ｄｙｎ 11 或Ｙｙｎ 12 聯(lián)結(jié)，熔斷器連接在 “Δ”外部。三相五柱陳景陽： 35KV 變電站設(shè)計(jì)課題 17 式Ｄｙｎ 11 變壓器的優(yōu)點(diǎn)是帶三相不對(duì)稱負(fù)荷能力強(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，這種變壓器具有很好的耐雷特性。變壓器應(yīng)具有齊全的運(yùn)行檢視儀器 儀表，如油位表和上層油溫表及反映頂部氣壓強(qiáng)度的真空壓力表等。 變壓器選用Ｓ 9Ｍ、Ｓ 11Ｍ全密封、免維護(hù)、低噪音、性價(jià)比高的油浸式變壓器 (噪音 ≤50ｄＢ )或新型干式變壓器 (噪音 ≤55ｄＢ )等。采用干式變壓器時(shí)，變壓器室必須配散熱系統(tǒng)。目前，國內(nèi)大多采用新Ｓ 9 或Ｓ 11 系列配電變壓器，有的也采用了非晶合金變壓器，其優(yōu)點(diǎn)是空載損耗很小，只有 1/4～ 1/3，但其價(jià)格高出 ～ 倍，但隨著制造技術(shù)的提高，一旦價(jià)格下來，非晶合金變壓器會(huì)占據(jù)市場(chǎng)主導(dǎo)地位。 綜合考慮 35kV 箱式變 電站變壓器的容量確定為 5000kVA，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耐雷特性。因此變壓器的連接組別為三相五柱 D， yn11，阻抗電壓為 Ud=%，采用油浸式變壓器。由于三相五拄 D， yn11 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。因此將熔斷器連接在“△”內(nèi)部。因?yàn)檫@樣如果熔斷器一相熔斷后不會(huì)造成低壓側(cè)兩相電壓不正常，熔斷器所對(duì)應(yīng)的低壓側(cè) 相電壓幾乎為零，其它兩相電壓正常。而站用變壓器容量確定為50kVA，連接組別采用 D， yn11，接在 35kV 母線上將 35kV 電壓降低為 供箱式變電站本身陳景陽： 35KV 變電站設(shè)計(jì)課題 18 第 5 章 變電所的防雷保護(hù)與接地裝置的設(shè)計(jì) 變電所的防雷保護(hù) 由設(shè)計(jì)任務(wù)書中氣象資料得知，化纖工廠所在地區(qū)的年雷暴雨日數(shù)為 20 天。雖然發(fā)生雷暴的幾率不屬于高頻地區(qū)，但是雷電過電壓產(chǎn)生的雷電沖擊波對(duì)供電系統(tǒng)的危害極大，因此必須對(duì)雷電過電壓加以防護(hù)。 直擊雷防護(hù) 根據(jù) GB500571994 有關(guān)規(guī)定，在總降壓變電所和車間變電所Ⅲ（其所供 負(fù)荷為核心負(fù)荷，且靠近辦公區(qū)和生活區(qū)，考慮防雷保護(hù)）屋頂可裝設(shè)避 雷帶，避雷帶采用直徑 8mm 的圓鋼敷設(shè)，并經(jīng)兩根引下線 (直徑 8mm)與變電所公共接地裝置相連，引下線應(yīng)沿建筑物外墻敷設(shè)。 雷電波入侵的防護(hù) 架空線路上，在距總降壓變電所 1km 的范圍內(nèi)，可架設(shè)避雷線。 35kV 電源進(jìn)線的終端桿上裝設(shè) FZ35 型閥式避雷器。其引下線采用25mm 4mm 鍍鋅扁鋼，下邊與公共接地裝置焊接相連，上面與避雷器接地端螺栓相連。 35kV 總降壓變電所主變壓器的高壓側(cè)，裝設(shè) JYN135102 型高壓開 關(guān)柜，其中配有 FZ35 型避雷器，靠近主變壓器配置，其用來防護(hù)雷電 波入侵對(duì)主變壓器造成的危害。 10kV 車間變電所的高壓配電室的母線上，裝設(shè) GG1A(F)54 型高壓開 關(guān)柜，其中配有 FS10 型避雷器，靠近主變壓器配置，其用來防護(hù)雷電 波入侵對(duì)主變壓器造成的危害。 陳景陽： 35KV 變電站設(shè)計(jì)課題 19 變電所公共接地裝置的設(shè)計(jì) 根據(jù) GB500571994 規(guī)定，對(duì)于 1kV 以上的小接地電流系統(tǒng)，公共接地裝置的接地電阻應(yīng)滿足以下條件： EE IR250? 且 ??10ER 式中 EI 的計(jì)算可根據(jù)下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 : 350 )35( cabohNE llUI ?? 式中， NU 為電網(wǎng)的額定電壓，單位 kV； ohl 為與 NU 側(cè)有電聯(lián)系的架空線路長度，單位為 km； cabl 為與 NU 側(cè)有電聯(lián)系的電纜線路長度，單位為 km。 : AkmkVllUI c abohNE )019(35350 )35( ?????? ??? AVR E 因此總降壓變電所公共接地裝置的接地電阻可選為 ??10ER 。 2. 車間變電所 I 公共接地裝置的接地電阻計(jì)算 : AkmkVllUI c abohNE )(10350 )35( ??????? ??? AVR E 因此車間變電所 I 公共接地裝置的接地電阻可選為 ??10ER . 接地裝置的設(shè)計(jì) ① 現(xiàn)初步考慮采用直徑 50mm、長 的鍍鋅鋼管接地體，圍繞變電所建陳景陽： 35KV 變電站設(shè)計(jì)課題 20 筑四周，距變電所墻角 2～ 3m，垂直打入地下，管間距 5m，管頂距離地面 ， 管間用 40mm 4mm 的鍍鋅扁鋼焊接。 ② 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書中給定的地質(zhì)水文資料，經(jīng)查相關(guān)資料得砂質(zhì)粘土土質(zhì)的電阻率為 m???100? ，則單根鋼管的接地電阻 ?????? )1( mmlR E ? 式中， l 為鋼管接地體的長度，單位為 m。 ③ 確定接地鋼管 數(shù)和最終接地方案 根據(jù) ????? 410/40/)1( EE RR ，考慮到管子之間的電流屏蔽效應(yīng)，初選 6根直徑 50mm、長 的鋼管作接地體。以 6?n 和 ?? mmla （ a 為鋼管的管間距，單位為 m）查有關(guān)資料可得 ?E? （ E? 為多根接地體并聯(lián)時(shí)的利用系數(shù)）。利用逐步漸進(jìn)法求得 40)1( ?????? EEERRn ? 因此可選擇 6根直徑 50mm、長 ，用 40mm 4mm的鍍鋅扁鋼焊接，環(huán)形布置。 2. 車間變電所 II接地裝置的設(shè)計(jì) 由于車間變電所 I公共接地裝置的接地電阻為 ??10ER ，因此其接地裝置可按總降壓變電所配置，也可選擇 6根直徑 50mm、長 ，用40mm 4mm的鍍鋅扁鋼焊接，環(huán)形布置。 陳景陽： 35KV 變電站設(shè)計(jì)課題 21 結(jié)束語 本課題主要對(duì) 35kV 箱式變電站進(jìn)行設(shè)計(jì)，系統(tǒng)的介紹了箱式變電站的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)以及其應(yīng)用領(lǐng)域和市場(chǎng)前景。所做的工作主要包括四個(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， 35kV 側(cè)母線采用單母線， 10kV 側(cè)母線采用單母線分段接線方式。再次是箱式變電站的二系統(tǒng)設(shè)計(jì)。最后是箱式變電站智能監(jiān)控功能設(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。 陳景陽 20xx 年 5 月 1 日 陳景陽： 35KV 變電站設(shè)計(jì)課題 22 參考文獻(xiàn) [1]沈勝標(biāo) .二次回路 .北京：高等教育出版社 ， 20xx [2]劉介才 .工廠供電 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ， 20xx [3]狄富清 .配電使用技術(shù) .北京 .機(jī)械工業(yè)出版社， 20xx [4]許廖 .箱式變電站設(shè)計(jì)選型、加工工程安裝標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)實(shí)用手冊(cè) .北京 .天津電子出版社 ，20xx