【導讀】情況填寫，經教研室主任審查、教學主管院長簽字后生效。準格式打印，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，應當經過所在專業(yè)及院系主管領導審批后方可重新填寫；參考文獻”的填寫，應按照要求書寫，不能有隨意性；到世界各國電力工作者的重視。進入20世紀90年代，國內開始出現(xiàn)簡易箱式變。電站，并得到了迅速發(fā)展。本課題的主要內容分為五部分。第一章是箱式變電站的發(fā)展應用，該章節(jié)介。第二章是箱式變電站的總體結構設計，該章節(jié)介紹了箱變的整體結構。主受柜、聯(lián)絡柜、集中計量箱、電容主柜、饋電柜的內部結構和系統(tǒng)圖。介紹了箱變的負荷的概述、計算方法、以及距離計算。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，常有多個設備組同時工作，但是各用電設備組的最大負荷并非同時出現(xiàn)，因此在求變電所低壓母線的計算負荷時，應再計入一個同時系數(shù) ?K 。（這里有功負無功負荷的同時系數(shù)均取 ）則低壓母線側 : 有功計算負荷為： P30= ?K SP = kWkW 7 1 1 07 9 0 ?? 無功計算負荷為： Q30= ?K SQ = 9268 vark = vark 視在計算負荷（即變壓器總容量）為： S30= 0 9 6 3 4 17 1 1 0 22 ?? KVA 計算電流為： i30=?√3 =陳景陽： 35KV 變電站設計課題 16 第 4 章 箱式變電站箱體的確定 箱體結構的確定 箱式變電站按結構主要有美式箱變和歐式箱變。歐式箱變造價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備，放置在箱體外，設置兩個箱體，一個 35kV 箱體，一個 10kV 箱體，其中一個箱體預留保護裝置的位置?？紤]節(jié)省資金，也可以將 35kV 斷路器等設備放于戶外，只設置 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襯阻燃材料壓制而成，能起到隔熱的作用。根據(jù)當?shù)貙嶋H情況，可在訂貨時對主體結構提出相應的要求。 維護走廊是箱變正常運行和檢修中的重要環(huán)節(jié)，箱變的一個缺陷就是空間狹小，廠家從成本和設備緊湊性考慮，維護走廊一般都盡量壓縮。在選型時應該將維護走廊作為一項指標來考慮，不然會給將來的運行和維護，造成很大麻煩 。 箱體的密封和防塵是一個重要方面，特別是保護裝置對防塵等指標要求較高，應引起重視 。 箱體的底板下面，一般作為電纜室，在考慮箱體基礎的設計時，應顧 及到電纜的安裝和維護方便，應考慮人員出入、通風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構、Ｄｙｎ 11 或Ｙｙｎ 12 聯(lián)結，熔斷器連接在 “Δ”外部。三相五柱陳景陽： 35KV 變電站設計課題 17 式Ｄｙｎ 11 變壓器的優(yōu)點是帶三相不對稱負荷能力強，不會因三相負載不對稱造成中性點電壓偏移，負載電壓質量可得到保證，這種變壓器具有很好的耐雷特性。變壓器應具有齊全的運行檢視儀器 儀表，如油位表和上層油溫表及反映頂部氣壓強度的真空壓力表等。 變壓器選用Ｓ 9Ｍ、Ｓ 11Ｍ全密封、免維護、低噪音、性價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，變壓器室必須配散熱系統(tǒng)。目前，國內大多采用新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)點是空載損耗很小，只有 1/4～ 1/3，但其價格高出 ～ 倍，但隨著制造技術的提高，一旦價格下來，非晶合金變壓器會占據(jù)市場主導地位。 綜合考慮 35kV 箱式變 電站變壓器的容量確定為 5000kVA，因為三相五拄 D，yn11 連接變壓器帶三相不對稱負載能力強，不會因三相負載不對稱造成中性點電壓偏移，負載電壓質量可得到保證；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，如果熔斷器一相熔斷后，會造成低壓側兩相電壓不正常，為額定電壓的 1/2，會使負載欠壓運行。因此將熔斷器連接在“△”內部。因為這樣如果熔斷器一相熔斷后不會造成低壓側兩相電壓不正常，熔斷器所對應的低壓側 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 變電站設計課題 18 第 5 章 變電所的防雷保護與接地裝置的設計 變電所的防雷保護 由設計任務書中氣象資料得知，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)，但是雷電過電壓產生的雷電沖擊波對供電系統(tǒng)的危害極大，因此必須對雷電過電壓加以防護。 直擊雷防護 根據(jù) GB500571994 有關規(guī)定，在總降壓變電所和車間變電所Ⅲ（其所供 負荷為核心負荷，且靠近辦公區(qū)和生活區(qū)，考慮防雷保護）屋頂可裝設避 雷帶，避雷帶采用直徑 8mm 的圓鋼敷設，并經兩根引下線 (直徑 8mm)與變電所公共接地裝置相連，引下線應沿建筑物外墻敷設。 雷電波入侵的防護 架空線路上，在距總降壓變電所 1km 的范圍內，可架設避雷線。 35kV 電源進線的終端桿上裝設 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，裝設 JYN135102 型高壓開 關柜，其中配有 FZ35 型避雷器，靠近主變壓器配置，其用來防護雷電 波入侵對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 GG1A(F)54 型高壓開 關柜，其中配有 FS10 型避雷器，靠近主變壓器配置，其用來防護雷電 波入侵對主變壓器造成的危害。 陳景陽： 35KV 變電站設計課題 19 變電所公共接地裝置的設計 根據(jù) GB500571994 規(guī)定，對于 1kV 以上的小接地電流系統(tǒng)，公共接地裝置的接地電阻應滿足以下條件： EE IR250? 且 ??10ER 式中 EI 的計算可根據(jù)下列經驗公式計算 : 350 )35( cabohNE llUI ?? 式中， NU 為電網的額定電壓，單位 kV； ohl 為與 NU 側有電聯(lián)系的架空線路長度，單位為 km； cabl 為與 NU 側有電聯(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 . 接地裝置的設計 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 變電站設計課題 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)設計任務書中給定的地質水文資料，經查相關資料得砂質粘土土質的電阻率為 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，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）查有關資料可得 ?E? （ E? 為多根接地體并聯(lián)時的利用系數(shù)）。利用逐步漸進法求得 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接地裝置的設計 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 變電站設計課題 21 結束語 本課題主要對 35kV 箱式變電站進行設計，系統(tǒng)的介紹了箱式變電站的結構、特點以及其應用領域和市場前景。所做的工作主要包括四個方面：首先是箱式變電站整體結構設計，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)設計及設備選型， 35kV 側母線采用單母線， 10kV 側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)設計。最后是箱式變電站智能監(jiān)控功能設計。通過這次設計系統(tǒng)讓我對自己的專業(yè)知識有了進一步的鞏固與提高，特別是對電器設備的選型，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 變電站設計課題 22 參考文獻 [1]沈勝標 .二次回路 .北京：高等教育出版社 ， 20xx [2]劉介才 .工廠供電 .北京：機械工業(yè)出版社 ， 20xx [3]狄富清 .配電使用技術 .北京 .機械工業(yè)出版社， 20xx [4]許廖 .箱式變電站設計選型、加工工程安裝標準技術實用手冊 .北京 .天津電子出版社 ，20xx