【正文】 （ 6） 中央信號監(jiān)控裝 置 與其它裝置相配合完成全站事故信號及預(yù)告信號報警輸出，主變。 （ 4） 備用電源自投裝 置 適用于母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)，由監(jiān)控和保護(hù)兩套完全獨立的系統(tǒng)組成，實現(xiàn)備用電源自動投入功能及母聯(lián)速斷過流保護(hù) 。 （ 2） 10kV 線路保護(hù)監(jiān)控裝置主要實現(xiàn) ： ① 三段式三相過流保護(hù)，保護(hù)由無時限速斷、定時限速斷、定時限過流組成 ； ② 三相一次重合閘 ； ③ 低周減載 。 （ 1） 變壓器保 護(hù) 變壓器保護(hù)主要采用主變主保護(hù)裝置、主變高壓側(cè)保護(hù)監(jiān)控裝置、主變低壓側(cè)監(jiān)控裝置等三個裝置。系統(tǒng)采用分布式控制系統(tǒng)，配置、擴(kuò)展、組態(tài)靈活、控制管理集中、功能分散，數(shù)據(jù)處理實時性強(qiáng)，傳輸安全可靠，操作靈活方便 。其數(shù)值應(yīng)符合所屬等級準(zhǔn)確度的要求； （ 2）誤差不應(yīng)隨時間、溫度、濕度和外磁場等外界條件的影響而變化； （ 3）儀表本身消耗的功率應(yīng)越小越好； （ 4）儀表應(yīng)有足夠的絕緣強(qiáng)度、耐壓和短時過載能力，以保證安全運(yùn)行； （ 5）應(yīng)有良好的讀書裝置； （ 6）構(gòu)造堅固，使用維護(hù)都要方便。 為電氣測量儀表，要保證其測量范圍和準(zhǔn)確度滿足變配電設(shè)備運(yùn)行監(jiān)視和計量的要求，并力求外形美觀，便于觀測，經(jīng)濟(jì)耐用等。電氣測量儀表及測量回路。根據(jù)測量、控制、保護(hù)和信號顯示的要求，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。 平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計說 明 書 （ 論 文 ） 第 21 頁 第 4 章 35kV 箱式變電站二次系統(tǒng)設(shè)計 電氣二次系統(tǒng)設(shè)計 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。若箱變廠家的實力允許，也能滿足我們的需要，這不失為一種較理想的選擇。 (3)箱變中的保護(hù)裝置。 ④ 對于 10kV 饋線的電纜安裝，若電纜頭做在箱體底板的下面，零序互感器的位置也要加以考慮。而按規(guī)程要求，金屬底板上的三個引入孔，彼此之間應(yīng)該是連通的，避免電纜運(yùn)行過程中，在金屬底板上產(chǎn)生渦流，對設(shè)備造成損害。 ② 選型時一定要結(jié)合實際情況，考慮進(jìn)出線的接線方式，否則不利于日后的安裝 。 （ 2） 箱變的一次進(jìn)線和出線 ： ① 箱變的一次進(jìn)線和出線可采用架 空方式或電纜方式。 ③ 箱變中的五防閉鎖是一個重要方面，在選型時，要考慮隔離開關(guān)之間的機(jī)械閉鎖以及電氣閉鎖，看是否能滿足需要，以及可靠性是否能達(dá)到要求 。在實際運(yùn)行中，這種操作方式在執(zhí)行現(xiàn)有規(guī)程時，會帶來許多麻煩，設(shè)備的運(yùn)行方式界定不清。斷路器可采用真空斷路平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計說 明 書 （ 論 文 ） 第 20 頁 器，電流互感器、電壓互感器和站用變應(yīng)選用干式設(shè)備 。一次系統(tǒng)連接采用封閉母線結(jié)構(gòu)，在每個單元柜裝有 五防鎖 ，保證了人身與設(shè)備的安全。 內(nèi)部一次系統(tǒng)采用單元真空開關(guān)柜結(jié)構(gòu)。內(nèi)層采用鋁合金扣板箱體內(nèi)安裝空調(diào)及除濕裝置，從而是設(shè)備運(yùn)行不受自然環(huán)境及外界污染的影響。 箱體采用了雙層密封，雙層鐵板間充入高強(qiáng)度聚胺脂，具有隔溫、防潮等特點。 （ 3） 變配電站采用計算機(jī)監(jiān)測與控制后 ,可以實現(xiàn)元人或少人值班 , 值班室面積可以減小 ,分散值班可以集中于一處值班。 一次系統(tǒng)設(shè)計原則 （ 1） 變配電站采用計算機(jī)監(jiān)測與控制后對一次系統(tǒng)接線沒有影響 ,一次系統(tǒng)接線方式及供電方案仍按有關(guān)要求與規(guī)定進(jìn)行設(shè)計。 由于交流供電系統(tǒng)通常三相是對稱的，故在主接線圖中，一般用一根線來表示三相電路，僅在個別三相 設(shè)備不對稱或需要進(jìn)一步說明的地方，部分地用三條線表示，這樣就將三相電路圖繪成了單線圖。室頂裝有溫度監(jiān)控儀啟動的軸流風(fēng)扇。 （ 3）低壓室：裝 備全國統(tǒng)一設(shè)計的 GGD 型固定式低壓配電屏、包括主開關(guān)柜、計量柜、多路出線柜、耦合電容器。 （ 2）高壓室：裝備真空斷路器。箱式變電站主要包括 4部分，分別為框架、高壓室、低壓室、變壓器室。采用電纜或架空進(jìn)、出線。 箱式變電站總體布置 35kV 箱式變電站高壓室額定電壓 35kV ，低壓室額定電壓 10kV。 由于斷路器是用于開斷短路故障電流、大負(fù)荷電流、容性電流等通用的開關(guān)設(shè)備，因此體積大、笨重，結(jié)構(gòu)也復(fù)雜。采用斷路器保護(hù)的話，斷路器最快全開斷時間 (繼電保護(hù)動作時間 +斷路器固有動作時間 +燃弧時間 )一般需要2～ 3個周波 (40ms～ 60ms)左右，而限流熔斷器則可保證在 10ms 以內(nèi)切除故障 。 負(fù)荷開關(guān)與熔斷器配合使用于箱變可替代斷路器，作為變壓器的保護(hù)開關(guān)設(shè)備 。這種熔斷器的整個動作過程發(fā)生在密封的瓷管中，在熄滅電弧時，巨大氣流不會沖出管外 。 1 a 2 時 間 0 b 燃弧時間 圖 限流熔斷器切斷短路電流時電流波形 1— 切斷前電流波形 2— 切斷過程中電流波形 ia1— 截止電流； tb2— 動作時間 負(fù)荷開關(guān) — 熔斷器組合電器中使用限流型高壓熔斷器，這種熔斷器是依靠填充在熔體平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計說 明 書 （ 論 文 ） 第 18 頁 周圍的石英砂冷卻電弧，達(dá)到有效熄滅電弧，用于在強(qiáng)力冷卻熄弧過程中建立起高于工作電壓的電弧電壓，因而具有很強(qiáng)限流能力 (圖 1)。熔斷體是熔斷器的主 要元件，當(dāng)熔斷體通過的電流超過一定值時，熔斷體本身產(chǎn)生的焦耳熱，使本身溫度升高，在達(dá)到熔斷體熔點時，熔斷體自行熔斷切斷過載電流或短路電流 。負(fù)荷開關(guān)可以單獨使用在遠(yuǎn)離電源中心、且容量較小的終端變電站，用于投切無功補(bǔ)償回路、并聯(lián)電抗器及電動機(jī)等。因軸流風(fēng)機(jī)對變壓器散熱片內(nèi)外側(cè)散熱不均，往往外側(cè)散熱好，內(nèi)側(cè)散熱差些；而幅面風(fēng)機(jī)的排風(fēng)口均勻吹拂內(nèi)外側(cè)，通風(fēng)散熱效果較好。 室內(nèi)溫度不正常的情況下采用機(jī)械強(qiáng)迫通風(fēng)，以變壓器油溫 不超過 95℃作為動作整定值。百葉窗結(jié)構(gòu)，使氣流能進(jìn)去，而灰塵被分離。裝置的開啟和停止，由變壓器室的溫度監(jiān)控裝置自控，其溫度的整定值按允許溫度的 80%～ 90%設(shè)定；室內(nèi)正常溫度下，靠自然通風(fēng)來散熱。 35kV箱式變電站變壓器采用第二種接線方式 ，將變壓器安裝在封閉的變壓器隔室內(nèi)。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 供箱式變電站本身使用。因此將熔斷器連接在“△”內(nèi)部。因此變壓器的連接組別為三相五柱 D， yn11，阻抗電壓為 U=%，采用油浸式變壓器。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)點是空載損耗很小，只有 1/4～ 1/3，但其價格高出 ～ ，但隨著制造技術(shù)的提高，一旦價格下來，非晶合金變壓器會占據(jù)市場主導(dǎo)地位。 變壓器選用Ｓ 9Ｍ、Ｓ 11Ｍ全密封、免維護(hù)、低噪音、性價比高的油浸式變壓器 (噪音≤50 ｄＢ )或新型干式變壓器 (噪音 ≤55 ｄＢ )等。三相五柱式Ｄｙｎ 11 變壓器的優(yōu)點是帶三相不對稱負(fù)荷能力強(qiáng)，不會因三相負(fù)載不對稱造成中性點電壓偏移，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 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。 箱體的密封和防塵是一個重要方面，特別是保護(hù)裝置對防塵等指標(biāo)要求較高，應(yīng)引起重視 。 維護(hù)走廊是箱變正常運(yùn)行和檢修中的重要環(huán)節(jié)，箱變的一個缺陷就是空間狹小，廠家平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計說 明 書 （ 論 文 ） 第 16 頁 從成本和設(shè)備緊湊性考慮，維護(hù)走廊一般都盡量壓縮。根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H情況，可在訂貨時對主體結(jié)構(gòu)提出相應(yīng)的要求?？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 。綜合考慮一般 35kV 箱式變電站的箱體選擇歐式箱變。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。其中，負(fù)荷開關(guān)ＱＬＡ和ＱＬＢ在隔離故障線段時，能及時恢復(fù)回路的連續(xù)供電；同負(fù)荷開關(guān)ＱＬＣ相連的熔斷器Ｆ在中壓 /低壓變器發(fā)生內(nèi)部故障時起保護(hù)作用；ＱＬＣ對溶斷器和變壓器還起隔離和接地作用 。 高壓開關(guān)選用可靠性高和具有自動化裝置及智能化接口的先進(jìn)的產(chǎn)品：如ＳＦ 6負(fù)荷開關(guān)、壓氣式負(fù)荷開關(guān)、真空負(fù)荷開關(guān)等 。線路側(cè)負(fù)荷開關(guān)必須配有直流電源電動操作機(jī)構(gòu)，可實現(xiàn)無外來交流電源狀態(tài)下自啟動。 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)。 綜上可知，單母線接線造價低而供電穩(wěn)定性低，雙母線供電穩(wěn)定性高但其造價高且接平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計說 明 書 （ 論 文 ） 第 15 頁 線線路復(fù)雜，而單母線分段接線一方面線路簡單，造價低，另一方面其供電穩(wěn)定性也能在一定程度上能夠得以保證。但可加裝斷路器的連鎖裝置或防誤操作裝置加以克服。 雙母線分段接線有如下 優(yōu)點：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，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方向順延擴(kuò)建。但它的缺點是當(dāng)一段母線隔離開關(guān)發(fā)生故障或檢修時，該段母線上的所有回路到要長時間停電。在供電可靠性要求不高時，亦可用隔離開關(guān)分段，任一段母線發(fā)生故障時，將造成兩斷母線同時停電，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。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回路，當(dāng)一段母線發(fā)生故障時，由于分段斷路器在繼電保護(hù) 作用下自動將故障段迅速切除，從而保證了正常母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。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。例如，固定式開關(guān)柜中的斷路器工作一段時間需要檢修時，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，應(yīng)先合隔離開關(guān)，然后和斷路器。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。缺點是供電可靠性低。主要應(yīng)從投資聲、占地面積少、電能損耗小等幾個方平 頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計說 明 書 （ 論 文 ） 第 14 頁 面綜合考慮。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)代化的自動裝置，從而導(dǎo)致投資費用的增加。 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)計投資最少。 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)生故障時停電時間最短，影響范圍最小。為了滿足可靠性要求，主接線應(yīng)力求簡單清晰。要滿足這一點，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。 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，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)四個方面 。 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 （ 2） 箱式變