【正文】 centuries the nation release a kind of outdoor the set changes to give or get an electric shock of new change to give or get an electric shock the equipments, because it have the bination vivid, easy to conveyance, move, install convenience, start construction the period is short and circulate the expenses low, free from pollution, do not need maintenance etc. advantage, suffer the international munity electric power the worker values. Enter the middle of 9039。 其次隨著社會(huì)發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，負(fù)荷密度越來越高，城市用地越來越緊張 ，城市配電網(wǎng)逐步由架空向電纜過渡，架桿方式安裝的配電變壓器越來越不適應(yīng)人們的要求。再次人們對(duì)供電質(zhì)量尤其是供電的可靠性要求越來越高，而采用高壓環(huán)網(wǎng)或雙電源供電、低壓網(wǎng)自動(dòng)投切等先進(jìn)技術(shù)的預(yù)裝式變電站成為首選的配電設(shè)備。這種智能箱式變電站 (簡稱智能箱變 )環(huán)網(wǎng)供電時(shí)，在特定自主軟件配合下，能完成故障區(qū)段自動(dòng)定位、故障切除、負(fù)荷轉(zhuǎn)帶、網(wǎng) 絡(luò)重構(gòu)等功能，從而保證在一分鐘左右恢復(fù)送電 [1]。美式預(yù)裝式變電站在我國叫做“預(yù)裝式變電站”或“美式箱變 ”，一區(qū)別歐式預(yù)裝式變電站。用變壓器油作為帶電部分相間及對(duì)地的絕緣介質(zhì)。歐式預(yù)裝式變電站以前在我國習(xí)慣稱為“組合式變電站” ，它是將高壓開關(guān)設(shè)備、配電變壓器和低壓配電裝置布置在三個(gè)不同的隔室內(nèi)，通過電纜或母線來實(shí)現(xiàn)電氣連接。 其中（ 1）型為美式箱變的原結(jié)構(gòu)，它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊縮、簡潔、體積小、重量輕。這種變型的理論根據(jù)是：開關(guān)操作和熔斷器的動(dòng)作造成的游離碳 會(huì)影響整個(gè)箱變的壽命。 歐式預(yù)裝式變電站的總體結(jié)構(gòu)包括三個(gè)主要部分：高壓開關(guān)柜、變壓器及低壓配套裝置，其總體結(jié)構(gòu)主要有兩種形式：一種為組合式；另一種為一體式?！澳孔中汀辈贾门c“品字型”布置相比，“目字型”接 線較為方便，故大多采用“目字型”布置。 (a)目字型布置 (b)品字型布置 圖 歐式預(yù)裝式變電站的整體布置形式 HV— 高壓室； LV— 低壓室； TM— 變壓器室； ZL— 操作走廊 HV TM LV TM HV LV ZL LV TM LV HV HV LV TM TM TM LV LV HV HV 3 箱式變電站的技術(shù)特點(diǎn) 箱式變電站的高壓室一般是由高壓負(fù)荷開關(guān)、高壓熔斷器和避雷器等組成的，可以進(jìn)行 停送電操作并且有過負(fù)荷和短路保護(hù)。變壓器一般采用 S9 或干式的等。為了可靠實(shí)現(xiàn)五防要求，各電器元件之間采用了機(jī)械聯(lián)鎖，各電器元件都安裝在有足夠強(qiáng)度和剛度的結(jié)構(gòu)上，以便于導(dǎo)線的連接。另外箱式變還都具有電能檢測(cè)、顯示、計(jì)量的功能，并能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的保護(hù)功能，還設(shè)有專用的接地導(dǎo)件，并有明顯的接地標(biāo)志。目前，國內(nèi)生產(chǎn)的箱式變的電壓等級(jí)：高壓側(cè)為 3 ～ 35kV、 低壓側(cè)為 ～ 10kV 。 箱式變電站有如下特點(diǎn)： ① 技術(shù)先進(jìn)安全可靠 箱體部分采用目 前國內(nèi)領(lǐng)先技術(shù)及工藝，外殼一般采用鍍鋁鋅鋼板，框架采用標(biāo)準(zhǔn)集裝箱材料及制作工藝，有良好的防腐性能，保證 20 年不銹蝕，內(nèi)封板采用鋁合金扣板，夾層采用防火保溫材料，箱體內(nèi)安裝空調(diào)及除濕裝置，設(shè)備運(yùn)行不受自然氣候環(huán)境及外界污染影響，可保證在－ 40℃ ～＋ 40℃ 的惡劣環(huán)境下正常運(yùn)行 。 ② 自動(dòng)化程度高 全站智能化設(shè)計(jì)，保護(hù)系統(tǒng)采用變電所微機(jī)綜合自動(dòng)化裝置，分散安裝，可實(shí)現(xiàn)四遙 ，即遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)，每個(gè)單元均具有獨(dú)立運(yùn)行功能，繼電保護(hù)功能齊全，可對(duì)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)方設(shè)置，對(duì)箱體內(nèi)濕度、溫度進(jìn)行控制，滿足無人值班的要求 。 ④ 組合方式靈活 箱式變電站由于結(jié)構(gòu)比較緊湊，每個(gè)箱 體 均構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)，這就使得組合方式靈活多變，我們可以全部采用箱式，即 35kV 及 10kV 設(shè)備全部箱內(nèi)安裝，組成全箱式變電所；也可以采用 35kV 設(shè)備室外安裝， 10kV 設(shè)備及控保系統(tǒng)箱 內(nèi)安裝，這種組合方式，特別適用于農(nóng)網(wǎng)改造中的舊所改造，即原有 35kV 設(shè)備不動(dòng)，僅安裝一個(gè) 10kV 開關(guān)箱即可達(dá)到無人值守的要求 。 ⑥ 占地面積小 。在國外應(yīng)用極度為廣泛，在西歐占變電站總數(shù)的 70%以上，美國為 90%。 三種類型的箱式變電站的特點(diǎn)如下 : （ 1） 歐洲式：特點(diǎn)是防護(hù)性好，多了一個(gè)外殼，變壓器散熱不易，要降低容量運(yùn)行； （ 2） 美國式：特點(diǎn)是變壓器保持戶外設(shè)備本質(zhì)，散熱好，結(jié)構(gòu)緊湊，但是在我國 10kV 電網(wǎng)系中性不接地系統(tǒng)，因此一相熔絲熔斷時(shí)不能跳開三相負(fù)荷開關(guān)，造成非全相運(yùn)行，危及變壓器及用電設(shè)備，并且不易實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化； （ 3）中國式：從歐洲式派生而來，結(jié)合中國用戶需要改進(jìn)而成，但是符合中國電力部門各種法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)要求，可鉛封電能計(jì)量箱，無功補(bǔ)償，一應(yīng)俱全 。 預(yù)裝式變電站是輸變電設(shè)備發(fā)展方向，由前所述，我國應(yīng)用僅 10%左右，而國外已達(dá)到的 7090%， 所以預(yù)裝式變電站其 社會(huì)效益顯著，市場(chǎng)前景廣闊 。 2 基建時(shí)間 6 個(gè)月以上 預(yù)先基礎(chǔ)做好以后，只需 46小時(shí)就可以安裝完畢送電。 能貼近負(fù)荷中心，甚至直接置于建筑物處，供電線路半徑可以很短電壓降落及電能損失較少，提高了供電質(zhì)量。 大規(guī)模、工作化生產(chǎn)，質(zhì)量容量得到保證。 箱式變電站的技術(shù)要求與設(shè)計(jì)規(guī)范 根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《 高壓 /低壓預(yù)裝式變電站 》（ GB/T124671998） ，箱式變電站的技術(shù)要求與設(shè)計(jì)規(guī)范如下。對(duì)低壓開關(guān)設(shè)備和控制開關(guān)設(shè)備，按 GB/T 和 GB 。低 壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備的最低額定沖擊耐受電壓至少應(yīng)為 GB/T — 1997 的表 1中 IV 類過電壓的給定值。 （ 4）額定電流和溫升：額定電流按 GB/T 11022 和 GB 。 （ 5）額定短時(shí)耐受電流：對(duì)于高壓開關(guān)設(shè)備和控制開關(guān)設(shè)備，按 GB/T 11022；對(duì)低壓開關(guān)設(shè)備和控制開關(guān)設(shè)備，按 GB ；對(duì)變壓器按 IEC 765 和 GB 6450。 （ 7）操動(dòng)機(jī)構(gòu)和輔助回路的額定電源電壓：對(duì)高壓開關(guān)設(shè)備和控制開關(guān)設(shè)備，按 GB/T 11022；對(duì)低壓開關(guān)設(shè)備的控制設(shè)備，按 GB 。 （ 9）預(yù)裝式變電站的額定最大容量：預(yù)裝式變電 站的額定最大容量是設(shè)計(jì)變電站時(shí)指定的變壓器的最大額定值。 （ 1）接地：除按 GB/T11022，還應(yīng)符合以下規(guī)定。接地導(dǎo)體的電流密度，如用銅導(dǎo)體，當(dāng)額定短路持續(xù)時(shí)間為 1s 時(shí)不應(yīng)超過 200A/mm2，當(dāng)額定短路持續(xù)時(shí)間為 3s時(shí)不應(yīng)超過 125A/mm2；但其截面積不應(yīng)小于 30mm2。 （ 2）輔助設(shè)備：對(duì)于預(yù)裝式變電站內(nèi)的低 壓裝置（例如照明、輔助電源等），適用時(shí)，按 GB/T 或 防護(hù)等級(jí)：防止人員觸及危險(xiǎn)部件、并防止外來物體進(jìn)入和水分浸入設(shè)備的保護(hù)是必需的。 （ 4）操作通道：預(yù)裝式變電站內(nèi)部的操作通道的寬度應(yīng)適應(yīng)于進(jìn)行任何操作和維護(hù)。預(yù)裝式變電站內(nèi)部的快關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備的門應(yīng)朝出口方向關(guān)閉，或者是轉(zhuǎn)動(dòng)的，這樣不致減少通道的 寬度。 （ 5）預(yù)裝式變電站的選用導(dǎo)則 對(duì)于給定的運(yùn)行方式，選用預(yù)裝式變電站時(shí)，要按正常負(fù)荷條件和故障情況的要求來選擇各元件的額定值。對(duì)某一額定外殼等級(jí)，變壓器的負(fù)荷系數(shù)取決于變電站安裝處的周圍溫度?？梢杂帽緲?biāo)準(zhǔn)的附錄 D 7 來確定外殼級(jí)別和變壓器的負(fù)荷系數(shù)。其面對(duì)變壓器、可燃介質(zhì)電容器等電器設(shè)備的外墻 (符合防火墻要求 )，在設(shè)備總高加 3m 及兩側(cè)各 3m 的范圍內(nèi)不設(shè)門窗不開孔洞時(shí)，則該墻與設(shè)備之間的防火凈距可不受限制；如在上述范圍內(nèi)雖不開一般門窗，但設(shè)有防火門時(shí)，則該墻與設(shè)備之間的防火凈距應(yīng)等于或大于 5m。 （ 7） 10kV 電纜出線應(yīng)穿鋼管敷設(shè) 為求美觀，變電所內(nèi) 10kV 箱式配電站箱體四圍一般均設(shè)計(jì)為水泥路面， 10kV 線路終端桿一般在變電所圍墻外 10m 處。因此 10kV 電纜出線應(yīng)穿鋼管敷設(shè)，以方便用戶維護(hù)檢修。在電纜出線末端的線路終端桿上裝設(shè)新型過電壓保護(hù)器，以防止過電壓。該通道的寬度 應(yīng)為 800mm 或更大些。門在任一開啟位置或開關(guān)設(shè)備突出的機(jī)械傳動(dòng)裝置不應(yīng)將通道的寬度減小到 500mm。 ②高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備：在外殼內(nèi)部按 GB 規(guī)定的正常戶外使用條件。變壓器的使用條件應(yīng)按安裝地點(diǎn)外部的使用條件和外殼級(jí)別來確定。 （ 2）特殊使用條件 高壓開關(guān)設(shè)備和低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備在海拔超過 1000m的地區(qū)按 GB/T 11022 8 的規(guī)定。變壓器在海拔超過 1000m 的地區(qū)，按 GB 或 GB 6450 的規(guī)定 [11]。 （ 2）箱頂應(yīng)考慮自然排水功能。 （ 4）防潮性能好，不會(huì)因冷熱 突變而產(chǎn)生凝露。 （ 6）要機(jī)械強(qiáng)度高，耐壓抗張，抗沖擊。 箱式變電站內(nèi)部電器設(shè)備 （ 1）箱式變電站高壓配電裝置接線應(yīng)盡量簡單，既有終端變電站接線，也應(yīng)有適應(yīng)環(huán)網(wǎng)供電的接線。 高壓配電裝置應(yīng)具有防止誤拉、合開關(guān)設(shè)備， 帶負(fù)荷拉、合刀閘，帶電掛地線，帶地線合閘和工作人員誤入帶電間隔的五防措施。箱體門內(nèi)側(cè)應(yīng)附有主回路線路圖、控制線路圖、操作程序及注意事項(xiàng)。高壓進(jìn)出線應(yīng)考慮電纜的安裝位置和便于進(jìn)行試驗(yàn)。根據(jù)不同的用戶要求，可以采用油浸式、干式或氣體絕緣式、無載調(diào)壓式或有載調(diào)壓式。變壓器的銘牌應(yīng)面向箱門一側(cè)。 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(jì) （ 2） 箱式變電站主接線設(shè)計(jì)于一次設(shè)備選型 （ 3）二次系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9 （ 4）箱式變電站智能監(jiān)控功能設(shè)計(jì) 10 第 2 章 35kV 箱式變電站的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 電氣主接線的確定 主接線的基本形式 主接線的基本形式，就是主要電氣設(shè)備常用的幾種連接方式，概括為有母線的接線形式和無母線的接線形式兩大類。 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(tái)變壓器和兩條線路時(shí)，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(gè)單元，組成發(fā)電機(jī) 箱式變電站對(duì)主接線的基本要求 概況地說，對(duì)主接線的基本要求包括安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)四個(gè)方面 安全包括設(shè)備安全及人身安全。 可靠就是主接線應(yīng)滿足對(duì)不同負(fù)荷的不中斷供電，且保護(hù)裝置在正常運(yùn)行時(shí)不誤動(dòng)、發(fā)生事故時(shí)不拒動(dòng)，能盡可能的縮下停電范圍。電器是電力系統(tǒng)中最薄弱的元件，所以不應(yīng)當(dāng)不適當(dāng)?shù)卦黾与娖鞯臄?shù)目，以免發(fā)生事故。因此，電氣主接線必須滿足調(diào)度靈活、操作方便的基本 要求。在主接線 設(shè)計(jì)時(shí)，主要矛盾往往發(fā)生在可靠性與經(jīng)濟(jì)性之間。因此， 主接線的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足可靠性和靈活性的前提下，做到經(jīng)濟(jì)合理。 11 主接線的比較與選擇 單母線接線是一種原始、最簡單的接線，所有電源及出線均接在同一母線上，其優(yōu)點(diǎn)是簡單明顯，采用設(shè)備少，操作簡便，便于擴(kuò)建，造價(jià)低。母線及母線隔離開關(guān)等任一元件發(fā)生故障或檢修時(shí)，均需使整個(gè)配電裝置停電。 在主接線中，斷路器是電力系統(tǒng)的主開關(guān)；隔離開關(guān)的功能主要是隔離高壓電源以保證其他設(shè)備和線路的安全檢修。這就是隔離開關(guān)與斷路器配合操作的原則。 單母線分段接線是采用斷路器（或隔離開關(guān)）將母線分段，通常是分成兩段。兩段母線自動(dòng)同時(shí)故障的機(jī)遇很小，可以不予考慮。 單母線分段接線既具有單母線接線簡單明 顯、方便經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)，又在一定程度上提高了供電可靠性。單母線分段接線連接的回路數(shù)一般可比單母線增加一倍。 但雙母線也有如下的缺點(diǎn)：造價(jià)高；當(dāng)母線 發(fā)生故障或檢修時(shí)，隔離開關(guān)作為倒換操作電器，容易誤動(dòng)作。 當(dāng)進(jìn)線回路數(shù)或母線上電源較多時(shí)，輸送和穿越功率較大，母線發(fā)生事故后要求盡快恢復(fù)供電，母線和母線設(shè)備檢修時(shí)不允許影響對(duì)用戶的供電，系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度對(duì)接線的靈活性有一定要求時(shí)采用雙母線接線。所以 35kV 母線選用單母線接線方式，10kV 采用單母線分段接線。限流熔斷器一相熔斷時(shí)必須能聯(lián)動(dòng)跳開三相負(fù)荷開關(guān)，不發(fā)生缺相運(yùn)行。環(huán)網(wǎng)回路必需配置檢測(cè)故障電流用的電流互感器或傳感器 。 環(huán)網(wǎng)供電單元一般至少由三個(gè)間隔組成，即二個(gè)環(huán)纜進(jìn)出間隔和一個(gè)變壓器回路間隔。 箱式變電站箱體的確定 箱體