800kVA品字型箱式变电站的设计-开题报告

中 北 大 学毕业设计开题报告学 生 姓 名：学 号：学 院 、 系 ： 信息与通信工程学院专 业 ： 电气工程及其自动化设 计 题 目 ： 800kVA 品字型箱式变电站的设计指 导 教 师 : 年 月 日毕 业 设 计 开 题 报 告文献综述一、本课题研究背景及意义 随着市场经济的发压器降压低压配电的供电展，国家在城乡电网建设和改造中，要求高压直接进入负荷中心，形成高压受电变格局，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，城市用地越来越紧张，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。再次人们对供电质量尤其是供电的可靠性要求越来越高，而采用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，因此不仅要求箱变安全可靠，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，在特定自主软件配合下，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恢复送电 1。箱式变电站是一种由高压开关设备、电力变压器、低压开关设备，功率因数补偿装置、电能计量装置组合为一体的成套配电装置。由于箱式变电站在工厂内由卖方预制好因此大大节省了建设时间和随着市政建设现代化进程的加快。将 10 kV 架空线转入地下，已成为近几年配电网改造的一个热点，而大量 10 kV 架空线改为地下敷设的电缆势必淘汰过去常用的柱上变压器箱式变电站正是在这一背景下获得了空前发展 。二、本课题国内外研究现状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 ”，区别欧式预装式变电站。它将变压器器身、高压负荷开关、熔断器及高低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。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的油箱内。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”或“品字型”布置。 “目字型”布置与“品字型”布置相比， “目字型”接线较为方便，故大多采用“目字型”布置。但“品字型”布置结构较为紧凑，特别是当变压器室排布多台变压器时， “品字型”布置较为有利 8。由于箱变的诸多优点及其低廉的价格，故而在我国开始应用以来，即得到广大用户的青睐，到现在为止，几乎所有的厂矿企业、智能小区、桥路工程均选用箱变实现配电功能。而且现在从事箱变设计和生产的厂家也非常多，各有长处，用户可以在成本与功能之间自由选用，非常方便地满足了工程实际的应用 2。目前,我国使用的大部分箱式变电站是一种高压室分局两侧的目字型结构要安装散热排风系统.这样的箱式变电站的散热条件不好使变压器的使用效率低、寿命短，维护和增容不方便，而且防护等级不高，存在体积大、占用面积及空间大、运输及安装不方便。但品字型箱式变电站变压器室、高压室和低压室共同形成“品”字型结构，不仅克服了目字型变电站的缺点，而且机械稳定性好，节省电能、降低成本且安全可靠。据报道美国箱变产量占到配电变压器产量的 80以上而我国尽管经过最近几年的发展箱变所占比例仍远低于这一水平因此箱式变电站的发展空间依旧很大。三、本课题相关理论综述从箱式变电站的结构设计来看。箱变主接线设计多在满足可靠性和灵活性的前提下进行,并应做到经济合理。同时,也应该考虑到投资、占地面积、电能损耗等几个方面的综合因素。主要有单母线接线、单母线分段接线、双母线分段接线几种形式。箱式变一般选用单母线接线方式。另外,箱变10KV配电装置不用断路器,常用的有负荷开关熔断器和环网供电装置,并从邻近架空线直接到变压器高压端。进线方式可采用电缆线或架空绝缘线,按照使用环境和不同用途任意选择。目前,箱式变电站多采用负荷开关熔断器组合电器,保护变压器。其中,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能力,但是它不能开断短路电流。负荷开关可以单独使用在远离电源中心、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。而熔断器的结构简单、价格便宜、维护方便,在达到熔断体熔点时,熔断体自行熔断切断过载电流或短路电流。负荷开关与熔断器配合使用于箱变可替代断路器,作为变压器的保护开关设备。从箱式变电站的总体布置来看。目前10kV母线多采用单母线接线,0.4kV侧母线采用单母线分段接线。而箱体则采用了双层密封。其中双层铁板间充入高强度聚胺脂,具有隔温、防潮等特点;外层则采用不锈钢体,底盘钢架采用金属喷锌技术,具有良好的防腐性能。内层采用铝合金扣板箱体内安装空调及除湿装置,从而是设备运行不受自然环境及外界污染的影响。同时,一次系统连接每个单元柜装有“五防锁”,也保证了人身与设备的安全 7。四、作者的主要思路箱式变电站的发展前景以及国内外发展现状的分析，以及通过查阅相关资料对品字型箱式变电站有整体的认识，最后结合实际设计出具有完整的设计说明书及整套原理接线图纸。参考文献:1 熊作胜.关于 35kv 箱式变电站的技术改进J.电气时代,2001（3）2 张建忠,程明,潘苏平紧凑型箱式变电站及其智能化实现J.2004(10)3 王葵，孙莹.电力系统自动化 M.北京：中国电力出版社，20124 刘涤尘. 电气工程基础M.武汉： 武汉理工大学出版社,20025 刘介才.工厂供电 M.北京：机械工业出版社，20036 康志平.供配电技术 M.北京：电子工业出版社，20057 陈宇. 配电网中箱变及环网柜技术应用J.2012（21）8 冯利民,莫利,张岩. 箱式变电站智能综合管理终端的设计J2003(5)9 苏文成. 工厂供电M. 北京： 机械工业出版社, 198110 赵磊.对箱式变电站设计的建议J.农村电气化 ,2002(4)11孙丽华.电力工程基础 M.北京：机械工业出版社，200912 周荣光. 电力系统故障分析. 北京：清华大学出版社，199813 Kuffel E.et al.High-voltage Engineering.Pergamon Press ,1997.14 P.M.Anderson,A.A.Fouad.Power System Control and Stability. IEEE PRESS.2003 15 V.A.Venikov. Transient Processes in Electrical Power System. Moscow:Mir Publishens,1998 毕 业 设 计 开 题 报 告2 本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：一、研究问题(1)根据用户负荷要求设计出一套高压、变压器、低压成一体的无人值班的箱式变电 站。(2)如何根据