35kv箱式变电站设计本科毕业论文

35kv箱式变电站设计本科毕业论文内容摘要：

11022。 对低压开关设备和控制开关设备，按 GB/T 和 GB。 （ 2）额定绝缘水平：对高压开关设备和控制设备，按 GB/T 11022；对低压开关设备和控制设备，按 GB/T 和 GB。 低 压开关设备和控制设备的最低额定冲击耐受电压至少应为 GB/T — 1997 的表 1中 IV 类过电压的给定值。 （ 3）额定频率和相数：按 GB/T 1102 GB/T 和 GB。 （ 4）额定电流和温升：额定电流按 GB/T 11022 和 GB。 高压开关设备和 6 控制开关设备的温升按 GB/T 11022，低压开关设备和控制设备的温升，按 GB。 （ 5）额定短时耐受电流：对于高压开关设备和控制开关设备，按 GB/T 11022；对低压开关设备和控制开关设备，按 GB ；对变压器按 IEC 765 和 GB 6450。 （ 6）额定短路持续时间：对高压开关设备和控制设备，按 GB/T 11022；对低压开关设备和控制设备，按 GB。 （ 7）操动机构和辅助回路的额定电源电压：对高压开关设备和控制开关设备，按 GB/T 11022；对低压开关设备的控制设备，按 GB。 （ 8）操动机构和辅助回路的额定电源频率：对高压开关设备和控制设备，按 GB/T 11022；对低压开关设备的控制设备，按 GB。 （ 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安全进行正常使用、检查和维护。 （ 1）接地：除按 GB/T11022，还应符合以下规定。 应提供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 1s 时不应超过 200A/mm2，当额定短路持续时间为 3s时不应超过 125A/mm2；但其截面积不应小于 30mm2。 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）辅助设备：对于预装式变电站内的低 压装置（例如照明、辅助电源等），适用时，按 GB/T 或 防护等级：防止人员触及危险部件、并防止外来物体进入和水分浸入设备的保护是必需的。 （ 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 GB4208— 1993 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 800mm 或更大些。 预装式变电站内部的快关设备和控制设备的门应朝出口方向关闭，或者是转动的，这样不致减少通道的 宽度。 门在任一开启位置或开关设备和控制设备突出的机械传动装置不应将通道的宽度减少到 500mm。 （ 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情况的要求来选择各元件的额定值。 外壳级别的选择取决于周围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周围温度。 对变动的负荷，可按 GB/T 17211，采用一个修正系数。 可以用本标准的附录 D 7 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足最小防火净距 《 35～ 110kV 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 10m。 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用单元真空开关柜结构，每个单元均采用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用 10m，以确保变电所安全运行。 （ 7） 10kV 电缆出线应穿钢管敷设 为求美观，变电所内 10kV 箱式配电站箱体四围一般均设计为水泥路面， 10kV 线路终端杆一般在变电所围墙外 10m 处。 如果将电缆直埋，引至线路终端杆，将给检修带来很大不便。 因此 10kV 电缆出线应穿钢管敷设，以方便用户维护检修。 如 10kV 线路终端杆距离变电所较远，则箱体至变电所围墙段的 10kV 电缆出线必须穿钢管敷设。 在电缆出线末端的线路终端杆上装设新型过电压保护器，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 800mm 或更大些。 预装式变电站内部的开关设备和控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。 使用条件 （ 1）正常使用条件 ①外壳：预装式变电站应设计成能在按 GB/T 11022 规定的正常户外使用条件下使用。 ②高压开关设备和控制设备：在外壳内部按 GB 规定的正常户外使用条件。 ③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 GB 或 GB 6450 规定的温度极限。 变压器的使用条件应按安装地点外部的使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使用容量。 （ 2）特殊使用条件 高压开关设备和低压开关设备和控制设备在海拔超过 1000m的地区按 GB/T 11022 8 的规定。 低压开关设备和控制设备在海拔超过 2020m 的地区按 GB/ 的规定。 变压器在海拔超过 1000m 的地区，按 GB 或 GB 6450 的规定 [11]。 箱体要求 （ 1）箱体内照明、通风、防沙、散热应满足正常运行、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，不易导热可避免因外部温度过高而引起箱体温度升高。 （ 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。 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单，既有终端变电站接线，也应有适应环网供电的接线。 高压配电装置宜采用符合开关加熔断器组合结构，油浸式变压器容量在 800kVA 及以上时，应采用能切断电源的装置与变压器瓦斯保护 相配合。 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可靠的连锁。 箱体门内侧应附有主回路线路图、控制线路图、操作程序及注意事项。 母线宜采用绝缘导线（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）变压器应采用损耗低、体积小、适合箱体内安装的结构。 根据不同的用户要求，可以采用油浸式、干式或气体绝缘式、无载调压式或有载调压式。 变压器如有油枕，其油标应便于监视。 变压器的铭牌应面向箱门一侧。 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。 本课题的主要任务 （ 1） 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 9 （ 4）箱式变电站智能监控功能设计 10 第 2 章 35kV 箱式变电站的总体结构设计 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 ①单母线 接线：单母线接线是一种最原、最简单的接线方式。 ②单母线分段接线 ③双母线及双母线分段接线 ③旁路母线接线方式 （ 2）无母线的电气主接线 ①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 ②单元接线：发电机与变压器直接连接成一个单元，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安全、可靠、灵活、经济四个方面 安全包括设备安全及人身安全。 要满足这一点，必须按照国家标准和规范的规定，正确选择电气设备 及正常情况下的监视系统和故障情况下的保护系统，考虑各种人身安全的技术措施。 可靠就是主接线应满足对不同负荷的不中断供电，且保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。 为了满足可靠性要求，主接线应力求简单清晰。 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。 灵活是用最少的切换，能适应不同的运行方式，适应调度的要求，并能灵活、简便、迅速地倒换运行方式，使发生故障时停电时间最短，影响范围最小。 因此，电气主接线必须满足调度灵活、操作方便的基本 要求。 经济是指在满足了以上要求的条件下，保证需要的设计投资最少。 在主接线 设计时，主要矛盾往往发生在可靠性与经济性之间。 欲使主接线灵活、可靠，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， 主接线的设计应满足可靠性和灵活性的前提下，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。 11 主接线的比较与选择 单母线接线是一种原始、最简单的接线，所有电源及出线均接在同一母线上，其优点是简单明显，采用设备少，操作简便，便于扩建，造价低。 缺点是供 电可靠性低。 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用。 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安全检修。 例如，固定式开关柜中的断路器工作一段时间需要检修时，在断路器断开电路的情况下，拉开隔离开关；恢复供电时，应先合隔离开关，然后和断路器。 这就是隔离开关与断路器配合操作的原则。 由于隔离开关无灭弧装置，断流能力差，所以不能带 负荷操作。 单母线分段接线是采用断路器（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保护作用下自动将故障段迅速切除，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。 在供电可靠性要求不高时，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，在判断故障后，拉开分段隔离开关，完好段即可恢复供电。 单母线分段接线既具有单母线接线简单明 显、方便经济的优点，又在一定程度上提高了供电可靠性。 但它的缺点是当一段母线隔离开关发生故障或检修时，该段母线上的所有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，能迅速恢复供电；各电源和回路的负荷可任意分配到某一组母线上，可灵活调度以适应系统各种运行方式和潮流变化；便于向母线左右任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，容易误动作。 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，母线发生事故后要求尽快恢复供电，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灵活性有一定要求时采用双母线接线。 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复杂，而单母线分段接线一方面线路简单，造价低，另一方面其供电 12 稳定性也能在一定程度上能够得以保证。 所以 35kV 母线选用单母线接线方式，10kV 采用单母线分段接线。 高压接线方式 高压侧，采用负荷开关 +限流熔断器作为就压器的主保护，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保护熔断器串联进行分段范围保护。 限流熔断器一相熔断时必须能联动跳开三相负荷开关，不发生缺相运行。 线路侧负荷开关必须配有直流电源电动操作机构，可实现无外来交流电源状态下自启动。 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。