【正文】 與我一同工作的同志對本設(shè)計（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。感謝所有老師這么多年的培養(yǎng)和 教導(dǎo)。 我不會忘記自己在大學(xué)的最后階段，不會忘記這其中的苦與樂，遇到因難時的憂愁和做出結(jié)果時的甜蜜。不論是在知識的吸取還是在研究的設(shè)計的方法上有不少的收益。同時也是最后一次得到各位老師親自指導(dǎo)的最后一個機(jī)會，這是很寶貴的。在這過程中我態(tài)度端正， 積極上進(jìn)，踏實(shí)認(rèn)真。所以我們也做了比較仔細(xì)和充分的準(zhǔn)備。因?yàn)槲覀兛梢酝ㄟ^畢業(yè)設(shè)計來進(jìn)一步綜合檢驗(yàn)和鞏固自己學(xué)到的知識。通過這次設(shè)計系統(tǒng)讓我對自 己的專業(yè)知識有了進(jìn)一步的鞏固與提高，特別是對電器設(shè)備的選型，主電路的接線方式有了比較深刻的了解。其次是箱式變電站的一次系統(tǒng)設(shè)計及設(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。 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 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)計主要對 10kV箱式變電站進(jìn)行設(shè)計，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。 本設(shè)計采用數(shù)字綜合測量電路。其型號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)計時應(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。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。 （ 5） 采用變配電站綜合自動化系統(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。（ 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 。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。一 5V,←10mA,4 一 20mA 或 ←10V 信號給計算機(jī)監(jiān)測與控制系統(tǒng)進(jìn)行測量 。一 5A電流與交流。 電氣測量與信號系統(tǒng) （ 1） 需要進(jìn)入計算機(jī)監(jiān)測與控制系統(tǒng)的測量參數(shù)由設(shè)計者根據(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 23 戶實(shí)際需要來確定 。 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，電弧使油及絕緣物分解產(chǎn)生氣體。由電流起動元件、功率方向元件和出口執(zhí)行元件組成，電流起動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)行時能保證有選擇的動作。 利用短路時的電流比正常運(yùn)行時大的特征來鑒別線路發(fā)生了短路故障，其動作的選擇性由過電流保護(hù)裝置的動作具有適當(dāng)?shù)难訒r來保證，有定時限過電流保護(hù)和反時限過電流保護(hù)；本設(shè)計與電流速斷保護(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。有中央信號系統(tǒng)時 ,信號繼電器應(yīng)再有一對常開接點(diǎn)引到中央信號系統(tǒng) ,以下兩種常開接點(diǎn)應(yīng)分開 ,由于電壓等級不同 ,不能共用地線 。所有常開接點(diǎn)可以共用一個信號地線 ,但不能與交流系統(tǒng)地線相連接 。 （ 4） 所有進(jìn)入計算機(jī)監(jiān)測與控制系統(tǒng)的遠(yuǎn)方操作開關(guān)的手動分閘操作開關(guān)或按鈕應(yīng)有一對獨(dú)立的常開接點(diǎn)引到計 算機(jī)監(jiān)測與控制系統(tǒng) ,以便在人工手動分閘給計算機(jī)監(jiān)測與控制系統(tǒng)一個開關(guān)量輸入信號 ,以防止人工就地手動分閘時出現(xiàn)誤報信號 。 （ 2） 計算機(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)計手動與遠(yuǎn)方自動轉(zhuǎn)換開關(guān) 。 控制回路 設(shè)計 （ 1） 計算機(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。由全所共用的音響信號，稱為中央音響信號裝置。燈光信號表明不正常工作狀態(tài)的性質(zhì)地點(diǎn)，而音響信號在于引起運(yùn)行人員的注意。 斷路器控制回路的基本要求有： （ 1）能進(jìn)行手動跳閘、合閘，也能完成自動跳閘，斷路器跳閘（合閘）過程完成后，能自動切斷跳閘（合閘）線圈回路電流，防止線圈長時間通電而燒毀； （ 2）有防止斷路器連續(xù)多次跳閘或合閘操作的位置信號； （ 3）有反映斷路器完成跳閘或合閘的 防跳回路； （ 4）有斷路器自動跳閘或合閘的位置信號； 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 21 （ 5）有控制回路完好性監(jiān)視信號； （ 6）在滿足要求的前提下，力求簡單可靠。在控制室內(nèi)對配電裝置中的斷路器進(jìn)行控制稱為距離控制。 斷 路器控制與信號回路 斷路器控制按照控制地點(diǎn)可分為集中控制與就地控制。 （ 3） 開關(guān)柜內(nèi)的繼電保護(hù) ,計量 ,信號與控制回路設(shè)計不變 ,值班室的中央信號系統(tǒng) （ 信號屏 ,計量屏與控制屏 ） 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)入中央信號系統(tǒng)。 二次系統(tǒng)總體方案 （ 1） 開關(guān)柜內(nèi)的繼電保護(hù) ,計量 ,信號與控制回路設(shè)計不變 ,值班室的繼電保護(hù)屏與中央信號系統(tǒng) (信號屏、計量屏與控制屏 )保持原設(shè)計不變 ,再設(shè)計一套重復(fù)的計量、信號與 控制回路進(jìn)入計算機(jī)監(jiān)測與控制系統(tǒng) 。 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、測量表計回路、斷路器控制和信號回路、中央信號回路、繼電保護(hù)和自動裝置回路等。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 、控制及信號設(shè)備、繼電保護(hù)設(shè)備、自動裝置和運(yùn)動裝置等。 10kV 開關(guān)柜選用 XGN610101 型如圖 39 所示。高壓開關(guān)柜和低壓配電屏的選擇，應(yīng)滿足變配電所一次電路圖的各要求并經(jīng)幾個方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后，優(yōu)選出柜、屏的型式及其一次線路方案編號，同時確定其中所有一、二次設(shè)備的型號和規(guī)格。 重慶科技學(xué)院高等教育自學(xué)考試本科畢業(yè)論 10KV箱式變電站一次系統(tǒng)設(shè)計與設(shè)備選 型 19 表 38 高低壓隔離開關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù) 型號 額定電壓（ kA） 額定電流（ A） 極限通過電流峰值（ kA） 熱穩(wěn)定電流 s4 5s GN1904C/20 200 50 GW1410/200 10 200 40 開關(guān)柜的選型 制造廠生產(chǎn)各種不同電路的開關(guān)柜、配電屏或標(biāo)準(zhǔn)元件，品種很多。 電壓互感器選用 JDJJ35 其技術(shù)參數(shù)如表 37所示。 表 36高壓電流互感器型號 型號 額定一次 電流（ A） 一次安匝 額定二次負(fù)荷（Ω） 級 1級 3級 400 400 — （ 2）電壓互感器的選型要求 電壓互感器的種類和形式應(yīng)根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)和使用條件進(jìn)行選擇，例如：在6~35kV 屋內(nèi)配電裝置中，一般采用油漬式或澆注式； 110~220kV 配電裝置通常采用串級式電磁式電壓互 感器；當(dāng)容量和準(zhǔn)確級滿足要求時，也可采用電容式電壓互感器。 高壓電流互感器選用 LA10 其技術(shù)數(shù)據(jù)如表 35所示。例如：裝于重要回路（如發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)、變壓器、廠用饋線、出線等）中的電能表和計費(fèi)的電能表一般采用 ~1 級表，相應(yīng)的戶感器的準(zhǔn)確級不低于 級；對測量精確度要求較高的大容量發(fā)電機(jī)、變壓器、系統(tǒng)干線和 500kV 級宜用 級；供運(yùn)行檢測、估算電能的電能表和控制盤上的儀表一般皆用 1~ 級的，相應(yīng)的電流互感器可用 3級的。 1）繞組的額定電壓； 2）一次繞組的額定電流； 3）準(zhǔn)確度等級。 表 34高壓熔斷器技術(shù)參數(shù) 型號 額定電壓 額定電流 熔絲額定電流 額定開斷電流 斷路容量 上限 下限 RW5 10/25 10 25A 40A 200MVA 15MVA 互感器的選型 （ 1）電流 互感器的選型的要求 在選擇互感器時，應(yīng)根據(jù)安裝地點(diǎn)（如屋內(nèi)、屋外）和安裝方式）（如穿墻式、支持式裝入式等）選擇其形式。 （ 3）熔斷器開斷電流校驗(yàn) Ihr ≥ I? （或 Ish ） （ 8） 重慶科技學(xué)院高等教育自學(xué)考試本科畢業(yè)論 10KV箱式變電站一次系統(tǒng)設(shè)計與設(shè)備選 型 17 對于沒有限流作用的熔斷器，選擇時用沖擊電流的有效值 Ish 進(jìn)行校驗(yàn)；對于有限流作用的熔斷器，在電流過最大值之前已截斷，故不計非周期分量的影響，而取 I? （ Ik）進(jìn)行校驗(yàn)。為防止熔體誤動作而 考慮留有一定裕度。 表 33 ZN2335型真空斷路器的技術(shù)參數(shù) 類別 型號 額定電壓 kV 額定 電流 A 斷流容量 kA 動穩(wěn)定電流峰值 kV 熱穩(wěn)定電流 kA 固有分閘時間 ≤ 合閘時間 ≤ 陪用操動機(jī)構(gòu) 開斷電流 kA 真空 ZN2310 10 630 63 25（ 4s） CT12 25 真空 ZN2804 200 20 20（ 4s） 20 高壓熔斷器的選擇 熔斷器額定電流的選擇，除了根據(jù)環(huán)境條件確定采用戶內(nèi)或戶外、根據(jù)用于保護(hù)電力線路和電氣設(shè)備還是 保護(hù)互感器確定采用 RN1（及其改進(jìn)型 RN RNRN6）或 RN2 等項(xiàng)目外，還包括熔管的額定電流和熔體的額定電流選擇。 真空斷路器連續(xù)多次操作，且開斷性能好，滅弧迅速、動作時間短；運(yùn)行維護(hù)簡單，滅弧室不需要檢修；噪聲低，無火災(zāi)爆炸危險；價格較昂貴。 項(xiàng)目 設(shè)備 額定電壓 額定電流 開斷電流 動穩(wěn)定 熱穩(wěn)定 高壓斷路器 Uetn. ≥Un Ietn. ≥Imax Ibx ≥I? Ici ≥ Izb tI2≥timaI?2 隔離開關(guān) — 負(fù)荷開關(guān) Ibx ≥ I? 高壓熔斷器 Ibx ≥ I?或 Izb 重慶科技學(xué)院高等教育自學(xué)考試本科畢業(yè)論 10KV箱式變電站一次系統(tǒng)設(shè)計與設(shè)備選 型 16 六氟化硫 （ SF6）斷路器的額定電流和開斷能力都可以作得很大；開斷性能好，可適用于各種工況開斷； SF6 氣體滅弧、絕緣性能好，所以斷開電壓做得較高；斷開距小。增加壓油活塞裝置加強(qiáng)機(jī)械油吹后，可開斷空載長線。 少油短路器開斷電流大，對 35以下可采用加并聯(lián)以提高額定電流； 10kV以上為積木結(jié)構(gòu)。 表 32 低壓一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)項(xiàng)目 設(shè)備名稱 電壓（ V） 電流（ A） 斷流能力 （ kA） 短流電流校驗(yàn) 動穩(wěn)定度 熱穩(wěn)定度 低壓熔斷器 √ √ √ — — 低壓刀開關(guān) √ √ √ √ √ 低壓負(fù)荷開關(guān) √ √ √ √ √ 低壓斷路器 √ √ √ √ √ 斷路器的選型 斷路器型式的選擇應(yīng)綜合考慮安裝地點(diǎn)環(huán)境的條件、使用的技術(shù)條件和安裝調(diào)試與維護(hù)護(hù)方便等因素。 重慶科技學(xué)院高等教育自學(xué)考試本科畢業(yè)論 10KV箱式變電站一次系統(tǒng)設(shè)計與設(shè)備選 型 15 表 31 高壓電器選擇與校驗(yàn)條件 （ 2）低壓一次設(shè)備選型 低壓一次設(shè)備的選擇，與高壓一次設(shè)備的選擇一樣，必須考慮安裝地點(diǎn)并滿足在正常條件下和短路故障條件下工作的要求；同時設(shè)備工作安全可靠，運(yùn)行維護(hù)方便，投資經(jīng)濟(jì)合理。高壓電器的選擇和校驗(yàn)可按表 31 所列各項(xiàng)條件進(jìn)行。 2）熱穩(wěn)定校驗(yàn) 短路電流通過時，電器各部件溫度不應(yīng)超過短時發(fā)熱最高允許值，即 ntI2 ≥ timaI?2 （ 5） 式中 I? — 設(shè)備安裝地點(diǎn)穩(wěn)態(tài)三相短路電流； tima — 短路電流假想時間； Itn — t秒內(nèi)允許通過的短路電流值或稱 t秒熱穩(wěn)定電流（ kA）； t— 廠家給出的熱穩(wěn)定計算時間，一般為