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1、毕业设计论文题目35kV箱式变电站设计(院)系电气与信息工程系专业电气工程班级0408(04511)学号08学生姓名艾达高导师姓名黄绍平完成日期2005年12月15日湖南工程学院毕业设计(论文)任务书设计(论文)题目：35kV箱式变电站设计姓名艾达高系别电气与信息工程系专业电气工程班级0408学号08指导老师黄绍平教研室主任一、基本任务及要求：在规定时间内，完成以下工作:1 .35kV箱式变电站总体结构设计:2 .主接线设计与一次设备选型:3 .二次系统设计;4 .箱式变电站智智能监控功能设计。5 .提交毕业设计论文和图纸二、进度支配及完成时间：(1) 9月10日至9月25日：查阅资料(2)
2、9月26日至10月9日：毕业实习.(3) 10月10日至10月25日：35kV箱式变电站总体结构设计。(4) 10月26日至11月10日：主接线设计与一次设备选型。(5) 11月11日至11月20日：二次系统设计。(6) 11月21日至11月30日：箱式变电站智智能监控功能设计。(7) 12月1日至12月14日：撰写毕业设计论文(8) 12月24日至12月25日：毕业设计答辩摘要IAbstractII第1章绪论11.1 供配电技术的发展11.2 箱式变电站的类型、结构与技术特点11.2.1 箱式变电站的类型11.2.2 箱式变电站的结构11.2.3 箱式变电站的技术特点21.2.4 箱式变电站
3、与常规变电站的对比分析31.3 箱式变电站的技术要求与设计规范51.3.1 额定值51.3.2 设计和结构61.3.3 运用条件71.3.4 箱体要求81.3.5 箱式变电站内部电器设备81.4 本课题的主要任务8第2章35kV箱式变电站总体结构设计92.1 电气主接线的确定92.1.1 主接线的基本形式92.1.2 箱式变电站对主接线的基本要求92.1.3 主接线的比较与选择102.1.4 高压接线方式112.2 箱式变电站箱体的确定111.1 .1箱体的结构的确定111.2 2.2合理配置112.3 变压器122.3.1 变压器容量、接线组别的确定122.3.2 变压器的散热处理132.3
4、.3用负荷开关一熔断器组合电器爱护变压器132.4 箱式变电站总体布置14第3章35kV箱式变电站一次系统设计及设备选型153.1 主电路设计153.1.1 概述153.1.2 一次系统设计原则153.1.3 一次系统设计153.2 设备选型163.2.1 箱式变电站设备选型应留意的方面163.2.2 设备选型的基本原理173.2.3 凹凸压电器设备选择的要求183.2.4 断路器的选型193.2.5 熔断器的选型193.2.6 互感器的选型213.2.7 隔离开关的选型223.2.8 开关柜的选型22第4章35kV箱式变电站二次系统设计234.1 电气二次系统设计234.1.1 二次系统定义
5、及分类234.1.2 电气测量仪表234.1.3 二次系统设计234.2 二次系统总体方案244.3 断路器限制与信号回路254.3.1 概述254.3.2 限制回路设计264.3.3 信号回路设计264.4 电气测量与信号系统26第5章箱式变电站智能监控功能设计285.1 箱式变电站的监控内容285.1.1 电量监测与爱护285.1.2 防凝露爱护285.1.3 变压器室温度爱护285.1.4 参数在线数字化显示和设定285.1.5 系统组网与集中化管理295.2 .配电网自动功能295.3 箱式变电站的智能监控方案305.3.1 硬件设计原理305.3.2 软件设计原理30结束语32参考文
6、献33致谢34附录A箱式变电站总体布置附录B电气主接线图附录C35kV线路限制回路图附录DIOkV线路限制回路图35kV箱式变电站设计摘要：箱式变电站又称户外成套变电站，也有称做组合式变电站，它是发展于20世纪60年头至70年头欧美等西方发达国家推出的一种户外成套变电所的新型变电设备，由于它具有组合敏捷，便于运输、迁移、安装便利，施工周期短、运行费用低、无污染、免维护等优点，受到世界各国电力工作者的重视。进入20世纪90年头中期，国内起先出现简易箱式变电站，并得到了快速发展。本课题的主要内容包括箱式变电站的发展应用，箱式变电站的结构分类，以及箱式变电站一次系统设计极其设备选型，二次系统设计，以
7、及箱式变电站的智能监控系统。35kV箱式变电站的设计高压侧额定电压为35kV,低压侧额定电压为IOkV,主变压器容量为5000kVA0主接线采纳单母线分段接线。关键词：箱式变电站；结构；一次系统；二次系统Designof35kVbox-typetransformersubstationABSTRACT：Box-typetransformersubstationcallsagainoutdooratransformersubstation,alsocalltodothesectionaltransformersubstation.Itisadevelopmenttowaitto70,sEurop
8、eandAmericawesternprosperinthe60,sof20centuriesthenationreleaseakindofoutdoorthesetchangestogiveorgetanelectricshockofnewchangetogiveorgetanelectricshocktheequipments,becauseithavethecombinationvivid,easytoconveyance,move,installconvenience,startconstructionconstructiontheperiodisshortandcirculateth
9、eexpenseslow,freefrompollution,donotneedmaintenanceetc.advantage,suffertheinternationalcommunityelectricpowertheworkervalues.Enterthemiddleof90,sof20centuries.Thedomesticstartsappearingthesimplebox-typetransformersubstation,andgotthequickdevelopment.Thearticleregardbox-typetransformersubstationasade
10、velopmentforrelatingbox-typetransformersubstationapplied,theconstructionofbox-typetransformersubstationdividesintose-section,emphasizingthetreatisebox-typetransformersubstationatheveryequipmentsindesigninsubsystemchoosesthetype,twosubsystemsdesign,andtheintelligenceofbox-typetransformersubstationsup
11、ervisesandcontrolthesystem.Thedesignhighpressuresidesumofbox-typetransformersubstationsettleselectricvoltageas35kVs,thelow-pressuresidesumsettleselectricvoltageas10kVs,maintransformercapacityis5000kVA.Thelordconnectsthesinglemotherinadoptioninlinelinecentsegmentconnectstheline.Keywords：box-typetrans
12、formersubstation；construction；firstsystem；secondsystem第1章绪论1.I供配电技术的发展随着市场经济的发展，国家在城乡电网建设和改造中，要求高压干脆进入负荷中心,形成高压受电一变压器降压一低压配电的供电格局，所以供配电要向节地、节电、紧凑型、小型化、无人值守的方向发展，箱式变电站（简称箱变）正是具有这些特点的最佳产品，因而在城乡电网中得到广泛应用。其次随着社会发展和城市化进程的加快，负荷密度越来越高，城市用地越来越惊慌,城市配电网逐步由架空向电缆过渡，架杆方式安装的配电变压器越来越不适应人们的要求。因此，预装式变电站成为主要的配电设备之一。再
13、次人们对供电质量尤其是供电的牢靠性要求越来越高，而采纳高压环网或双电源供电、低压网自动投切等先进技术的预装式变电站成为首选的配电设备。与此同时，由于信息化、网络化和智能化住宅小区发展，因此不仅要求箱变平安牢靠，同时要求具有“四遥”（遥测、遥讯、遥调、遥控）的智能化功能。这种智能箱式变电站（简称智能箱变）环网供电时，在特定自主软件协作下，能完成故障区段自动定位、故障切除、负荷转带、网络重构等功能，从而保证在一分钟左右复原送电明1.2 箱式变电站的类型、结构与技术特点1.2.1 箱式变电站的类型箱式变电站有美式箱式变电站和欧式箱式变电站。美式预装式变电站在我国叫做“预装式变电站”或“美式箱变”，一
14、区分欧式预装式变电站。它将变压器器身、高压负荷开关、熔断器及凹凸连线置于一个共同的封闭油箱内，构成一体式布置。用变压器油作为带电部分相间及对地的绝缘介质。同时，安装有齐全的运行检视仪器仪表，如压力计，压力释放阀，油位计，油温表等。欧式预装式变电站以前在我国习惯称为“组合式变电站”，它是将高压开关设备、配电变压器和低压配电装置布置在三个不同的隔室内，通过电缆或母线来实现电气连接。1.2.2 箱式变电站的结构美式预装式变电站的结构型式大致有三种：（1）变压器和负荷开关、熔断器共用一个油箱；(2)变压器和负荷开关、熔断器分别装在上下两个不同的油箱内;(3)变压器和负荷开关、熔断器分别装在左右两个不同
15、的油箱内。其中(1)型为美式箱变的原结构，它的特点是结构紧缩、简洁、体积小、重量轻。(2)型和(3)型为(1)的变形。这种变型的理论依据是：开关操作和熔断器的动作造成的游离碳会影响整个箱变的寿命。由于采纳一般油和难燃油作为绝燃介质，使之既可用于户外，又可用于户内，适用于住宅小区、共矿企业及各种公共场所，如机场、车站、码头、港口、高速马路、地铁等。欧式预装式变电站的总体结构包括三个主要部分：高压开关柜、变压器及低压配套装置，其总体结构主要有两种形式：一种为组合式；另一种为一体式。组合式布置是高压开关设备、变压器和低压配电装置三部分个为一室，即由高压室、变压器室和低压室三个隔室组成，可按“目字型”
16、或“品字型”布置，如图1.l所示。“目字型”布置与“品字型”布置相比，“目字型”接线较为便利，故大多采纳“目字型”布置。但“品字型”布置结构较为紧凑，特殊是当变压器室排布多台变压器时，1.V1.VHVTM1.VZ1.1.V（八）目字型布置1.V(b)品字型布置图1.1欧式预装式变电站的整体布置形式HV高压室；1.V低压室；TM变压器室；Z1.操作走廊1.2.3 箱式变电站的技术特点箱式变电站的高压室一般是由高压负荷开关、高压熔断器和避雷器等组成的，可以进行停送电操作并且有过负荷和短路爱护。低压室由低压空气开关、电流互感器、电流表、电压表等组成的。变压器一般采纳S9或干式的等。箱式变中的电器设备
17、元件，均选用定型产品，元器件的技术性能均满意相应的标准要求。为了牢靠实现五防要求，各电器元件之间采纳了机械联锁，各电器元件都安装在有足够强度和刚度的结构上，以便于导线的连接。操作采纳电动方式，不需另配电源，由TV引出即可。另外箱式变还都具有电能检测、显示、计量的功能，并能实现相应的爱护功能，还设有专用的接地导件，并有明显的接地标记。此外为适应户外工作环境，箱式变电站的壳顶一般都采纳隔层结构，内装有隔热材料，箱体底部和各室之间都有冷却进出风口，采纳自然风冷和自动限制的强迫风冷等多种形式，以保证电气设备的正常散热，具有防雨、防尘、防止小动物进入等措施。目前，国内生产的箱式变的电压等级：高压侧为33
18、5kV、低压侧为0.4-IOkV。变压器的容量：当额定电压比为35/10、6、0.4kV时可从几百kVA上万kVA、当额定电压比为10、6/0.4kV时可从几十kVA几千kVA。箱式变电站有如下特点：技术先进平安牢靠箱体部分采纳目前国内领先技术及工艺，外壳一般采纳镀铝锌钢板，框架采纳标准集装箱材料及制作工艺，有良好的防腐性能，保证20年不锈蚀，内封板采纳铝合金扣板，夹层采纳防火保温材料，箱体内安装空调及除湿装置，设备运行不受自然气候环境及外界污染影响，可保证在一40+40C的恶劣环境下正常运行。箱体内一次设备采纳单元真空开关柜、干式变压器、干式互感器、真空断路器（弹簧操作机构）等国内技术领先设
19、备，产品无袒露带电部分，为全绝缘结构，完全能达到零触电事故，全站可实现无油化运行，平安性高，二次采纳微机综合自动化系统，可实现无人值守。自动化程度高全站智能化设计，爱护系统采纳变电所微机综合自动扮装置，分散安装，可实现”四遥“，即遥测、遥信、遥控、遥调，每个单元均具有独立运行功能，继电爱护功能齐全，可对运行参数进行远方设置，对箱体内湿度、温度进行限制，满意无人值班的要求。工厂预制化设计时，只要设计人员依据变电站的实际要求，作出一次主接线图和箱外设备的设计，就可以选择由厂家供应的箱变规格和型号，全部设备在工厂一次安装、调试合格，真正实现变电所建设工厂化，缩短了设计制造周期；现场安装仅需箱体定位、
20、箱体间电缆联络、出线电缆连接、爱护定值校验、传动试验及其它需调试的工作，整个变电站从安装到投运大约只需58天的时间，大大缩短了建设工期。组合方式敏捷箱式变电站由于结构比较紧凑，每个箱体均构成一个独立系统，这就使得组合方式敏捷多变，我们可以全部采纳箱式，即35kV及IOkV设备全部箱内安装，组成全箱式变电所；也可以采纳35kV设备室外安装，1OkV设备及控保系统箱内安装，这种组合方式，特殊适用于农网改造中的旧所改造，即原有35kV设备不动，仅安装一个IOkV开关箱即可达到无人值守的要求。投资省、见效快箱式变电站（35kV设备户外布置，IOkV设备箱内安装）较同规模综自变电站（35kV设备户外布置
21、，IOkV设备布置于户内高压开关室及中控室）削减投资40%50%占地面积小。箱式变电站与常规变电站的对比分析箱式变电站（在IEC及欧洲称为高压/低压预装式变电站）是一种集成化程度高，工厂预安装、节能、节地的发展中设备与常规变电站相比，占地为1/20,工期为1/7,投资为1/2。在国外应用极度为广泛，在西欧占变电站总数的70%以上，美国为90%。在我国应用为10%,是一种方兴未艾的装备。三种类型的箱式变电站的特点如下：（1）欧洲式：特点是防护性好，多了一个外壳，变压器散热不易，要降低容量运行；（2）美国式：特点是变压器保持户外设备本质，散热好，结构紧凑，但是在我国IOkV电网系中性不接地系统，因
22、此一相熔丝熔断时不能跳开三相负荷开关，造成非全相运行，危及变压器及用电设备，并且不易实现配电自动化；（3）中国式：从欧洲式派生而来，结合中国用户须要改进而成，但是符合中国电力部门各种法规标准要求，可铅封电能计量箱，无功补偿，一应俱全。箱式变电站与常规变电站性能比较见表l.lo预装式变电站是输变电设备发展方向，由前所述，我国应用仅10%左右，而国外已达到的70-90%,所以预装式变电站其社会效益显著，市场前景广袤。序号对比项目常规变站组合式（箱变）变电站1设计工作须要土建、电气二方面设计、工作量较大土建工作仅一个安装基础，箱变本身有典型设计，只须依据用户要求，作一些调整，设计工作也大为削减。2基
23、建时间6个月以上预先基础做好以后，只需4-6小时就可以安装完毕送电。3占地面积（10kV800K为例）2100一般箱变12m2ZBW174m24安装地点和负荷中心距离不能非常接近负荷中心，供电线路半径较长，电压着陆及电能损失较氤能贴近负荷中心，甚至干脆置于建筑物处，供电线路半径可以很短电压着陆及电能损失较少,提高了供电质量。5生产方式土建施工后，现场装配。大规模、工作化生产，质量容量得到保证。6生产周期7：I7投资费用2：18和环境协调性和环境不协调和环境协调一样/ZBW17高度1.6米，不挡视线,美化环境。表1.1箱式变电站与常规变电站性能对比表1.3 箱式变电站的技术要求与设计规范依据国家
24、标准高压/低压预装式变电站（GB/T12467-1998）,箱式变电站的技术要求与设计规范如下。额定值（1）额定电压：对高压开关设备和限制设备，按GB110220对低压开关设备和限制开关设备，按GB/T14048.1和GB7251.1。（2）额定绝缘水平：对高压开关设备和限制设备，按GBZT11022；对低压开关设备和限制设备，按GB/T14048.1和GB7251.1。低压开关设备和限制设备的最低额定冲击耐受电压至少应为GB/T16935.11997的表1中IV类过电压的给定值。（3）额定频率和相数：按GBZT11022、GB/T14048.1GB7251.1（4）额定电流和温升：额定电流按
25、GB/T11022和GB7251.1。高压开关设备和限制开关设备的温升按GB/T11022,低压开关设备和限制设备的温升，按GB7251.1。（5）额定短时耐受电流：对于高压开关设备和限制开关设备，按GB/T11022；对低压开关设备和限制开关设备，按GB7251.1；对变压器按IEC76-5和GB6450。(6)额定短路持续时间：对高压开关设备和限制设备，按GB“11022；对低压开关设备和限制设备,按GB7251.1。(7)操动机构和协助回路的额定电源电压：对高压开关设备和限制开关设备，按GB/T11022；对低压开关设备的限制设备,按GB7251.1。(8)操动机构和协助回路的额定电源频
26、率：对高压开关设备和限制设备，按GB/T11022；对低压开关设备的限制设备，按GB7251.1。(9)预装式变电站的额定最大容量：预装式变电站的额定最大容量是设计变电站时指定的变压器的最大额定值。设计和结构预装式变电站应设计成能够平安进行正常运用、检查和维护。(1)接地：除按GB/T11022,还应符合以下规定。应供应一条连接预装式变电站的每个元件的接地导体。接地导体的电流密度，如用铜导体，当额定短路持续时间为IS时不应超过200Am11当额定短路持续时间为3s时不应超过125Amn;但其截面积不应小于30mn它的端部应有合适的接线端子，以便和装置的接地系统连接。(2)协助设备：对于预装式变
27、电站内的低压装置(例如照明、协助电源等)，适用时，按GBZT14821.1或GB7251.1防护等级：防止人员触及危急部件、并防止外来物体进入和水分浸入设备的爱护是必需的。(3)主接线设计与一次设备选型预装式变电站外壳的防护等级应不低于GB42081993中的IP23D更高的防护等级可以按GB4208予以规定。(4)操作通道：预装式变电站内部的操作通道的宽度应适应于进行任何操作和维护。该通道的宽度应为80Omm或更大些。预装式变电站内部的快关设备和限制设备的门应朝出口方向关闭，或者是转动的，这样不致削减通道的宽度。门在任一开启位置或开关设备和限制设备突出的机械传动装置不应将通道的宽度削减到50
28、0mm。(5)预装式变电站的选用导则对于给定的运行方式，选用预装式变电站时，要按正常负荷条件和故障状况的要求来选择各元件的额定值。外壳级别的选择取决于四周温度和变压器的负荷系数。对某一额定外壳等级，变压器的负荷系数取决于变电站安装处的四周温度。对变动的负荷，可按GB/T17211,采纳一个修正系数。可以用本标准的附录D来确定外壳级别和变压器的负荷系数。(6)主变压器与箱体之间应满意最小防火净距G5-IlOkV变电站设计规范中规定，耐火等级为二级的建筑物与变压器(油浸)之间最小防火净距为IOm0其面对变压器、可燃介质电容器等电器设备的外墙(符合防火墙要求)，在设备总高加3m及两侧各3m的范围内不
29、设门窗不开孔洞时，则该墙与设备之间的防火净距可不受限制；如在上述范围内虽不开一般门窗，但设有防火门时，则该墙与设备之间的防火净距应等于或大于5m。配电装置的最低耐火等级为二级，箱式配电站箱体内部一次系统采纳单元真空开关柜结构，每个单元均采纳特制铝型材装饰的大门结构，每个间隔后部均设有双层防护板,即可打开的外门，我们在设计工作中，主变与箱体之间最小防火净距建议采纳10m,以确保变电所平安运行。(7)IOkV电缆出线应穿钢管敷设为求美观，变电所内IOkV箱式配电站箱体四围一般均设计为水泥路面，IOkV线路终端杆一般在变电所围墙外IOm处。假如将电缆直埋，引至线路终端杆，将给检修带来很大不便。因此I
30、OkV电缆出线应穿钢管敷设，以便利用户维护检修。如IOkV线路终端杆距离变电所较远，则箱体至变电所围墙段的IOkV电缆出线必需穿钢管敷设。在电缆出线末端的线路终端杆上装设新型过电压爱护器，以防止过电压。(8)操作通道预装式变电站内部的操作通道的宽度应适于进行任何操作和维护。该通道的宽度应为80Omm或更大些。预装式变电站内部的开关设备和限制设备的门应朝出口方向，或者是转动的，这样不致减小通道的宽度。门在任一开启位置或开关设备突出的机械传动装置不应将通道的宽度减小到500mm。1.3.3运用条件(1)正常运用条件外壳：预装式变电站应设计成能在按GB/T11022规定的正常户外运用条件下运用。高压
31、开关设备和限制设备：在外壳内部按GB7251.1规定的正常户外运用条件。变压器：外壳内的变压器在额定电流下，其温升比无外壳条件下的要求高，会超过GB1094.2或GB6450规定的温度极限。变压器的运用条件应按安装地点外部的运用条件和外壳级别来确定。变压器的制造厂或用户能够据此计算降低变压器的运用容量。(2)特殊运用条件高压开关设备和低压开关设备和限制设备在海拔超过100Om的地区按GB/T11022的规定。低压开关设备和限制设备在海拔超过2000m的地区按GB“7251.1的规定。变压器在海拔超过100Om的地区，按GB1094.2或GB6450的规定Ul1.3.4箱体要求（1）箱体内照明、
32、通风、防沙、散热应满意正常运行、维护要求，并应加装温度、湿度测量表计、凝露器、烟雾报警装置，并将温度、湿度、凝露、烟雾报警探头信号接入综合自动化系统，要考虑安装通讯设备的位置。（2）箱顶应考虑自然排水功能。（3）要抗紫外线辐射，抗暴晒性能好，不易导热可避开因外部温度过高而引起箱体温度上升。（4）防潮性能好，不会因冷热突变而产生凝露。（5）防腐、防裂、阻燃、防冻性能好。（6）要机械强度高，耐压抗张，抗冲击。（7）对环境有良好的协调性，能美化环境，可适应各种气候条件，外形美观，结构紧凑，箱体占地面积少，节约土地。1.3.5箱式变电站内部电器设备（1）箱式变电站高压配电装置接线应尽量简洁，既有终端变
33、电站接线，也应有适应环网供电的接线。高压配电装置宜采纳符合开关加熔断器组合结构，油浸式变压器容量在80OkVA及以上时，应采纳能切断电源的装置与变压器瓦斯爱护相协作。高压配电装置应具有防止误拉、合开关设备，带负荷拉、合刀闸，带电挂地线，带地线合闸和工作人员误入带电间隔的五防措施。负荷开关和熔断器之间也应有牢靠的连锁。箱体门内侧应附有主回路途路图、限制线路图、操作程序及留意事项。母线宜采纳绝缘导线（或绝缘母线）。高压进出线应考虑电缆的安装位置和便于进行试验。（2）变压器应采纳损耗低、体积小、适合箱体内安装的结构。依据不同的用户要求,可以采纳油浸式、干式或气体绝缘式、无载调压式或有载调压式。变压器
34、如有油枕，其油标应便于监视。变压器的铭牌应面对箱门一侧。容量315kVA及以上变压器，宜装设电接点温度计，以监测变压器上层油温（或气体温度）和启动通风冷却装置。1.4本课题的主要任务（I）35KV箱式变电站的总体结构设计（2）箱式变电站主接线设计于一次设备选型（3）二次系统设计（4）箱式变电站智能监控功能设计第2章35kV箱式变电站的总体结构设计2.1 电气主接线的确定主接线的基本形式主接线的基本形式，就是主要电气设备常用的几种连接方式，概括为有母线的接线形式和无母线的接线形式两大类。(1)具有母线的电气主接线单母线接线：单母线接线是一种最原、最简洁的接线方式。单母线分段接线双母线及双母线分段
35、接线旁路母线接线方式(2)无母线的电气主接线桥形接线：当具有两台变压器和两条线路时，在变压器线路接线的基础上，在其中间架一连接桥，则称为桥形接线单元接线：发电机与变压器干脆连接成一个单元，组成发电机箱式变电站对主接线的基本要求概况地说，对主接线的基本要求包括平安、牢靠、敏捷、经济四个方面平安包括设备平安及人身平安。要满意这一点，必需依据国家标准和规范的规定，正确选择电气设备及正常状况下的监视系统和故障状况下的爱护系统，考虑各种人身平安的技术措施。牢靠就是主接线应满意对不同负荷的不中断供电，且爱护装置在正常运行时不误动、发生事故时不拒动，能尽可能的缩下停电范围。为了满意牢靠性要求，主接线应力求简
36、洁清楚。电器是电力系统中最薄弱的元件，所以不应当不适当地增加电器的数目，以免发生事故。敏捷是用最少的切换，能适应不同的运行方式，适应调度的要求，并能敏捷、简便、快速地倒换运行方式，使发生故障时停电时间最短，影响范围最小。因此，电气主接线必需满意调度敏捷、操作便利的基本要求。经济是指在满意了以上要求的条件下，保证须要的设计投资最少。在主接线设计时,主要冲突往往发生在牢靠性与经济性之间。欲使主接线敏捷、牢靠，必须要选用高质量的设备和现代化的自动装置，从而导致投资费用的增加。因此，主接线的设计应满意牢靠性和敏捷性的前提下，做到经济合理。主要应从投资声、占地面积少、电能损耗小等几个方面综合考虑。主接线
37、的比较与选择单母线接线是一种原始、最简洁的接线，全部电源及出线均接在同一母线上，其优点是简洁明显，采纳设备少，操作简便，便于扩建，造价低。缺点是供电牢靠性低。母线及母线隔离开关等任一元件发生故障或检修时，均需使整个配电装置停电。因此，单母线接线方式一般只在发电厂或变电所建设初期无重要用户或出线回路数不多的单电源小容量的厂中采纳。在主接线中，断路器是电力系统的主开关；隔离开关的功能主要是隔离高压电源以保证其他设备和线路的平安检修。例如，固定式开关柜中的断路器工作一段时间须要检修时，在断路器断开电路的状况下，拉开隔离开关；复原供电时，应先合隔离开关，然后和断路器。这就是隔离开关与断路器协作操作的原
38、则。由于隔离开关无灭弧装置，断流实力差，所以不能带负荷操作。单母线分段接线是采纳断路器（或隔离开关）将母线分段，通常是分成两段。母线分段后可进行分段检修，对于重要用户，可以从不同段引出两个回路，当一段母线发生故障时，由于分段断路器在继电爱护作用下自动将故障段快速切除，从而保证了正常母线不间断供电和不致使重要用户停电。两段母线自动同时故障的机遇很小，可以不予考虑。在供电牢靠性要求不高时，亦可用隔离开关分段，任一段母线发生故障时，将造成两断母线同时停电，在推断故障后，拉开分段隔离开关，完好段即可复原供电。单母线分段接线既具有单母线接线简洁明显、便利经济的优点，又在肯定程度上提高了供电牢靠性。但它的
39、缺点是当一段母线隔离开关发生故障或检修时，该段母线上的全部回路到要长时间停电。单母线分段接线连接的回路数一般可比单母线增加一倍。双母线分段接线有如下优点：可轮换检修母线或母线隔离开关而不致供电中断；检修任一回路的母线隔离开关时，只停该回路；母线发生故障后，能快速复原供电；各电源和回路的负荷可随意安排到某一组母线上，可敏捷调度以适应系统各种运行方式和潮流改变；便于向母线左右随意一个方向顺延扩建。但双母线也有如下的缺点：造价高；当母线发生故障或检修时，隔离开关作为倒换操作电器，简洁误动作。但可加装断路器的连锁装置或防误操作装置加以克服。当进线回路数或母线上电源较多时，输送和穿越功率较大，母线发生事
40、故后要求尽快复原供电，母线和母线设备检修时不允许影响对用户的供电，系统运行调度对接线的敏捷性有肯定要求时采纳双母线接线。综上可知，单母线接线造价低而供电稳定性低，双母线供电稳定性高但其造价高且接线线路困难，而单母线分段接线一方面线路简洁，造价低，另一方面其供电稳定性也能在肯定程度上能够得以保证。所以35kV母线选用单母线接线方式，IokV采纳单母线分段接线。2.1.4高压接线方式高压侧，采纳负荷开关+限流熔断器作为就压器的主爱护，一般有环网、双电源和终端三种供电方式，有两组插入式熔断器和后备爱护熔断器串联进行分段范围爱护。限流熔断器一相熔断时必需能联动跳开三相负荷开关，不发生缺相运行。线路侧负
41、荷开关必需配有直流电源电动操作机构，可实现无外来沟通电源状态下自启动。环网回路必需配置检测故障电流用的电流互感器或传感器。高压开关选用牢靠性高和具有自动扮装置及智能化接口的先进的产品：如SF6负荷开关、压气式负荷开关、真空负荷开关等。环网供电单元一般至少由三个间隔组成，即二个环缆进出间隔和一个变压器回路间隔。其中，负荷开关Q1.A和Q1.B在隔离故障线段时，能刚好复原回路的连续供电；同负荷开关Q1.C相连的熔断器F在中压/低压变器发生内部故障时起爱护作用；Q1.C对溶断器和变压器还起隔离和接地作用。2.2 箱式变电站箱体的确定2.2.1 箱体结构的确定箱式变电站按结构主要有美式箱变和欧式箱变。
42、欧式箱变造价低而美式箱变体积小，约为同容量欧式箱变的1315常规土建变电站占地面积最大，欧式箱变次之，美式箱变常规土建变电站建立周期最长，欧式箱变次之。综合考虑一般35kV箱式变电站的箱体选择欧式箱变。合理配置依据实际状况可以采纳不同的箱变配置方案，一般将主变压器和电容器等充油设备，放置在箱体外，设置两个箱体，一个35kV箱体，一个IOkV箱体，其中一个箱体预留爱护装置的位置。考虑节约资金，也可以将35kV断路器等设备放于户外，只设置IOkV箱体。箱体的底座和骨架一般采纳槽钢和角钢焊接而成，顶盖和四壁采纳金属板内衬阻燃材料压制而成，能起到隔热的作用。依据当地实际状况，可在订货时对主体结构提出相
43、应的要求。我县地处盐碱地带，对设备的抗腐蚀性能要求较高，因此除主体框架实行了防腐工艺加工外，箱体的整体外层衬板采纳了05mm厚的不锈钢板。维护走廊是箱变正常运行和检修中的重要环节，箱变的一个缺陷就是空间狭小，厂家从成本和设备紧凑性考虑，维护走廊一般都尽量压缩。在选型时应当将维护走廊作为一项指标来考虑，不然会给将来的运行和维护，造成很大麻烦。箱体的密封和防尘是一个重要方面，特殊是爱护装置对防尘等指标要求较高，应引起重视。箱体的底板下面，一般作为电缆室，在考虑箱体基础的设计时，应顾及到电缆的安装和维护便利，应考虑人员出入、通风以及照明等方面的要求。2.3 变压器变压器容量、接线组别的确定箱变用变压
44、器为降压变压器，一般将IOKV降至380V/220V,变压器容量一般为160-1600KVA,最常用的容量为315630KVA。其器身为三相三柱或三相五柱结构、DynII或Yyn12联结，熔断器连接在“”外部。三相五柱式Dyn11变压器的优点是带三相不对称负荷实力强，不会因三相负载不对称造成中性点电压偏移，负载电压质量可得到保证，这种变压器具有很好的耐雷特性。变压器应具有齐全的运行检视仪器仪表，如油位表和上层油温表及反映顶部气压强度的真空压力表等。变压器选用S9-M、SIlM全密封、免维护、低噪音、性价比高的油浸式变压器（噪音W50dB）或新型干式变压器（噪音W55dB）等。采纳干式变压器时，
45、变压器室必需配散热系统。目前.，国内大多采纳新S9或SIl系列配电变压器，有的也采纳了非晶合金变压器，其优点是空载损耗很小，只有1/41/3,但其价格高出1.31.6倍，但随着制造技术的提高，一旦价格下来，非晶合金变压器会占据市场主导地位。综合考虑35kV箱式变电站变压器的容量确定为5000kVA,因为三相五拄D,ynll连接变压器带三相不对称负载实力强，不会因三相负载不对称造成中性点电压偏移，负载电压质量可得到保证；此外，这种变压器还具有很好的耐雷特性。因此变压器的连接组别为三相五柱D,ynll,阻抗电压为U7.0%,采纳油浸式变压器。由于三相五拄D,ynll联结，假如熔断器一相熔断后，会造
46、成低压侧两相电压不正常，为额定电压的1/2,会使负载欠压运行。因此将熔断器连接在内部。因为这样假如熔断器一相熔断后不会造成低压侧两相电压不正常，熔断器所对应的低压侧相电压几乎为零，其它两相电压正常。而站用变压器容量确定为50kVA,连接组别采纳D,ynll,接在35kV母线上将35kV电压降低为0.4kV供箱式变电站本身运用。2.3.1 变压器的散热处理变压器设置有二种方式：一种将变压器外露，另一种将就压器安装在封闭隔室内。35kV箱式变电站变压器采纳其次种接线方式，将变压器安装在封闭的变压器隔室内。为防日照辐射使室温上升，采纳四周壁添加隔热材料、双层夹板结构，顶盖设计成带空气垫或隔热材料的气
47、楼结构，内设通风道，装有自动强迫排气通风装置（轴流风机或幅面风机）。装置的开启和停止，由变压器室的温度监控装置自控，其温度的整定值按允许温度的80%90%设定；室内正常温度下，靠自然通风来散热。为了通风，变压器室的箱体上设置百叶窗。百叶窗结构，使气流能进去，而灰尘被分别。有为防止灰尘对绝缘的影响，在变压器连接处加上绝缘防护罩。室内温度不正常的状况下采纳机械强迫通风，以变压器油温不超过95作为动作整定值。机械强迫通风用幅面风机,而不用轴流风机。因轴流风机对变压器散热片内外侧散热不均，往往外侧散热好，内侧散热差些；而幅面风机的排风口匀称吹拂内外侧，通风散热效果较好。2.3.2 采纳负荷开关一熔断器组合电器爱护变压器负荷开关是用来开、合负载电流的开关装置，它一般具有关合短路电流实力，但是它不能开断短路电流。负荷开关可以单独运用在远离电源中心、且容量较小的终端变电站，用于投切无功补偿回路、并联电抗器及电动机等。熔断器结构简洁、价格便宜、维护便利，仍旧具有发展
