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35KV箱式变电站设计【电力类】【3张CAD图纸+毕业论文】

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35KV 箱式 变电站 设计 电力类 cad图纸 毕业论文 35KV箱式变电站设计
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35KV箱式变电站设计

40页 24000字数+说明书+3张CAD图纸【详情如下】

35kv箱式变电站设计说明书.doc

35kV线路控制回路图.dwg

箱式变电站总体布置图.dwg

规范.doc

10kV线路控制回路图.dwg

目   录

摘  要

Abstract

第1章 绪论 1

1.1 供配电技术的发展 1

1.2 箱式变电站的类型、结构与技术特点 1

1.2.1 箱式变电站的类型 1

1.2.2 箱式变电站的结构 1

1.2.3 箱式变电站的技术特点 2

1.2.4 箱式变电站与常规变电站的对比分析 3

1.3 箱式变电站的技术要求与设计规范 5

1.3.1 额定值 5

1.3.2 设计和结构 6

1.3.3 使用条件 7

1.3.4 箱体要求 8

1.3.5箱式变电站内部电器设备 8

1.4 本课题的主要任务 8

第2章 35kV箱式变电站总体结构设计 9

2.1 电气主接线的确定 9

2.1.1 主接线的基本形式 9

2.1.2 箱式变电站对主接线的基本要求 9

2.1.3 主接线的比较与选择 10

2.1.4 高压接线方式 11

2.2 箱式变电站箱体的确定 11

2.2.1 箱体的结构的确定… 11

2..2.2 合理配置 11

2.3 变压器 12

2.3.1 变压器容量、接线组别的确定 12

2.3.2 变压器的散热处理 13

2.3.3 用负荷开关—熔断器组合电器保护变压器 13

2.4 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 15

3.1 主电路设计 15

3.1.1 概述 15

3.1.2 一次系统设计原则 15

3.1.3 一次系统设计 15

3.2 设备选型 16

3.2.1 箱式变电站设备选型应注意的方面 16

3.2.2 设备选型的基本原理 17

3.2.3 高低压电器设备选择的要求 18

3.2.4 断路器的选型 19

3.2.5 熔断器的选型 19

3.2.6 互感器的选型 21

3.2.7 隔离开关的选型 22

3.2.8 开关柜的选型 22

第4章 35kV箱式变电站二次系统设计 23

4.1 电气二次系统设计 23

4.1.1 二次系统定义及分类 23

4.1.2 电气测量仪表 23

4.1.3 二次系统设计 23

4.2 二次系统总体方案 24

4.3 断路器控制与信号回路 25

4.3.1 概述 25

4.3.2 控制回路设计 26

4.3.3 信号回路设计 26

4.4 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 28

5.1 箱式变电站的监控内容 28

5.1.1 电量监测与保护 28

5.1.2 防凝露保护 28

5.1.3 变压器室温度保护 28

5.1.4 参数在线数字化显示和设定 28

5.1.5 系统组网与集中化管理 29

5.2. 配电网自动功能 29

5.3 箱式变电站的智能监控方案 30

5.3.1 硬件设计原理 30

5.3.2 软件设计原理 30

结束语 32

参考文献 33

致谢 34

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年代至70年代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,由于它具有组合灵活,便于运输、迁移、安装方便,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年代中期,国内开始出现简易箱式变电站,并得到了迅速发展

   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10kV,主变压器容量为5000kVA。主接线采用单母线分段接线。

关键词:箱式变电站;结构;一次系统;二次系统

   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保护。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。变压器一般采用 S9 或干式的等。箱式变中的电器设备元件,均选用定型产品,元器件的技术性能均满足相应的标准要求。为了可靠实现五防要求,各电器元件之间采用了机械联锁,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。操作采用电动方式,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,并能实现相应的保护功能,还设有专用的接地导件,并有明显的接地标志。此外为适应户外工作环境,箱式变电站的壳顶一般都采用隔层结构,内装有隔热材料,箱体底部和各室之间都有冷却进出风口,采用自然风冷和自动控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 3 ~35kV、低压侧为 0.4 ~10kV 。变压器的容量:当额定电压比为35/10 、6 、0.4 kV 时可从几百kVA~上万kVA、当额定电压比为 10、6/0.4 kV 时可从几十kVA~几千kVA。

   箱式变电站有如下特点:

    ①技术先进安全可靠

   箱体部分采用目前国内领先技术及工艺,外壳一般采用镀铝锌钢板,框架采用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,内封板采用铝合金扣板,夹层采用防火保温材料,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-40℃~+40℃的恶劣环境下正常运行。

    箱体内一次设备采用单元真空开关柜、干式变压器、干式互感器、真空断路器(弹簧操作机构)等国内技术领先设备,产品无裸露带电部分,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,安全性高,二次采用微机综合自动化系统,可实现无人值守

    ②自动化程度高

   全站智能化设计,保护系统采用变电所微机综合自动化装置,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,继电保护功能齐全,可对运行参数进行远方设置,对箱体内湿度、温度进行控制,满足无人值班的要求。

    ③工厂预制化

    设计时,只要设计人员根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,就可以选择由厂家提供的箱变规格和型号,所有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、箱体间电缆联络、出线电缆连接、保护定值校验、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5~8天的时间,大大缩短了建设工期

    ④组合方式灵活

    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,这就使得组合方式灵活多变,我们可以全部采用箱式,即35kV及10kV设备全部箱内安装,组成全箱式变电所;也可以采用35kV设备室外安装,10kV设备及控保系统箱内安装,这种组合方式,特别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10kV开关箱即可达到无人值守的要求。

    ⑤投资省、见效快

    箱式变电站(35kV设备户外布置,10kV设备箱内安装)较同规模综自变电站(35kV设备户外布置,10kV设备布置于户内高压开关室及中控室)减少投资40%~50%。

   ⑥占地面积小。

内容简介:
毕 业 设 计 论 文 题 目 35式变电站设计 _ (院)系 电气与信息工程系 专业 电气工程 班级 学号 08 学生姓名 导师姓名 完成日期 2005年 12月 15日 目 录 摘 要 第 1 章 绪论 1 配电技术的发展 1 式变电站的类型、结构与技术特点 1 式变电站的类型 1 式变电站的结构 1 式变电站的技术特点 2 式变电站与常规变电站的对比分析 3 式变电站的技术要求与设计规范 5 定 值 5 计和结构 6 用条件 7 体要求 8 8 课题的主要任务 8 第 2 章 35式变电站总体结构设计 9 气主接线的确定 9 接线的基本形式 9 式变电站对主接线的基本要求 9 接线的比较与选择 10 压接线方式 11 式变电站箱体的确定 11 体的结构的确定 11 2. 合理配置 11 压器 12 压器容量、接线组别的确定 12 压器的散热处理 13 负荷开关 熔断器组合电器保护变压器 13 式变电站总体布置 14 第 3 章 35式变电站一次系统设计及设备选型 15 电路设计 15 述 15 次系统设计原则 15 次系统设计 15 备选型 16 式变电站设备选型应注意的方面 16 备选型的基本原理 17 低压电器设备选择的要求 18 路器的选型 19 断器的选型 19 感器的选型 21 离开关的选型 22 关柜的选型 22 第 4 章 35式变电站二次系统设计 23 气二次系统设计 23 次系统定义及分类 23 气测量仪表 23 次系统设计 23 次系统总体方案 24 路器控制与信号回路 25 述 25 制回路设计 26 号回路设计 26 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 28 式变电站的监控内容 28 量监测与保护 28 凝露保护 28 压器室温度保护 28 数在线数字化显示和设定 28 统组网与集中化管理 29 配电网自动功能 29 式变电站的智能监控方案 30 件设计原理 30 件设计原理 30 结束语 32 参考文献 33 致谢 34 35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年代至 70年代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,由于它具有组合灵活,便于运输、迁移、安装方便,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年代中期,国内开始出现简易箱式变电站,并得到了迅速发展。 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,以及箱式变电站的智能监控系统。 355压侧额定电压为 10变压器容量为 5000接线采用单母线分段接线。 关键词 : 箱式变电站;结构;一次系统;二次系统 6 5 kV a to do It is a to 0s in 0s 0 a of to or an of to or an it to is do 0s 0 as a a in in of of 5 0 000 in in 湖南工程学院毕业设计论文 1 第 1 章 绪论 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,要求高压直接进入负荷中心,形成高压受电 变压器降压 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。 式变电站的类型、结构与技术特点 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。 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; 352 ( 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。 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。这种变型的理论根据是: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。由于采用普通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、高速公路、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”或“品字型”布置,如图 示。“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。 (a)目字型布置 (b)品字型布置 图 式预装式变电站的整体布置形式 高压室; 低压室; 变压器室; 操 作走廊 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保护。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。变压器一般采用 干式的等。箱式变中的电器设备元件,均M V V V V M M V V 湖南工程学院毕业设计论文 3 选用定型产品,元器件的技术性能均满足相应的标准要求。为了可靠实现五防要求,各电器元件之间采用了机械联锁,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。操作采用电动方式,不需另配电源,由 出即可。另外箱式 变还都具有电能检测、显示、计量的功能,并能实现相应的保护功能,还设有专用的接地导件,并有明显的接地标志。此外为适应户外工作环境,箱式变 电站 的壳顶一般都采用隔层结构,内装有隔热材料,箱体底部和各室之间都有冷却进出风口,采用自然风冷和自动控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 3 35低压侧为 10变压器的容量:当额定电压比为 35/10 、 6 、 0.4 可从几百 万 额 定电压比为 10、 6/0.4 可从几十 几千 箱式变电站有如下特点: 技术先进安全可靠 箱体部分采用目前国内领先技术及工艺,外壳一般采用镀铝锌钢板,框架采用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,内封板采用铝合金扣板,夹层采用防火保温材料,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 40 40 的恶劣环境下正常运行 。 箱体内一次设备采用单元真空开关柜、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 领先设备,产品无裸露带电部分,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,安全性高,二次采用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,保护系统采用变电所微机综合自动化装置,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,继电保护功能齐全,可对运行参数进行远方设置,对箱体内湿度、温度进行控制,满足无人值班的要求 。 工厂预制化 设计时,只要设计人员根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 由厂家提供的箱变规格和型号,所有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、箱体间电缆联络、出线电缆连接、保护定值校验、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 5 8 天的时间,大大缩短了建设工期 。 组合方式灵活 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354 灵活多变,我们可以全部采用箱式,即 35 10备全部箱内安装,组成全箱式变电所;也可以采用 35备室外安装, 10备及控保系统箱内安装,这种组合方式,特别适用于农网改造中的旧所改造,即原有 35备不动,仅安装一个 10关箱即可达到无人值守的要求 。 投资省、见效快 箱式变电站 (35备户外布置, 10备箱内安装 )较同规模综自变电站 (3510备布置于户内高压开关室及中控室 )减少投资 40 50 。 占地面积小 。 式变电站与常规变电站的对比 分析 箱式变电站(在 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10网系中性不接地系统,因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,结合中国用户需要改进而成,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 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 所以预装式变电站其 社会效益显著,市场前景广阔 。 湖南工程学院毕业设计论文 5 表 箱 式 变电站 与 常规变 电 站 性能对比表 序号 对比 项目 常规变站 组合式(箱变)变电站 1 设计工作 需要土建、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,只须根据用户要求,作一些调整,设计工作也大为减少。 2 基建时间 6 个月以上 预先基础做好以后,只需 4时就可以安装完毕送电。 3 占地面积( 10 例) 100 一般箱变 12 安装地点和负荷中心距离 不能十分接近负荷中心,供电线路半径较长,电压降落及电能损失较高。 能贴近负荷中心,甚至直接置于建筑物处,供电线路半径可以很短电压降落及电能损失较少,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: 1 7 投资费用 2: 1 8 和环境协调性 和环境不协调 和环境协调一致 /不挡视线 ,美化环境。 式变电站的技术要求与设计规范 根据国家标准 高压 /低压预装式变电站 ( 12467 ,箱式变电站的技术要求与设计规范如下。 定值 ( 1)额定电压:对高压开关设备和控制设备,按 11022。对低压开关设备和控制开关设备,按 ( 2)额定绝缘水平:对高压开关设备和控制设备,按 11022;对低压开关设备和控制设备,按 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 1997 的表 1 中 过电压的给定值。 ( 3)额定频率和相数:按 11022、 ( 4)额定电流和温升:额定电流按 11022 和 压开关设备和控制开关设备的温升按 11022,低压开关设备和控制设备的温升,按 ( 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 11022;对低356 压开关设备和控制开关设备,按 变压器按 6 450。 ( 6)额定短路持续时间:对高压开关设备和控制设备,按 11022;对低压开关设备和控制设备,按 ( 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 11022;对低压开关设备的控制设备,按 ( 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 11022;对低压开关设备的控制设备,按 ( 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。 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 11022,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 1超过 200A/额定短路持续时间为 3s 时不应超过 125A/其截面积不应小于 30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 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 1993 中的 高的防护等级可以按 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 800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 500 ( 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 17211,采用一个修正系数。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足最小防火净距 35 110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 ) 湖南工程学院毕业设计论文 7 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) 10缆出线应穿钢管敷设 为求美观,变电所内 10式配电站箱体四围一般均设计为水泥路面, 10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 10缆出线应穿钢管敷设,以方便用户维护检修。如 10路终端杆距离变电所较远,则箱体至变电所围墙段的 10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 800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 500 用条件 ( 1)正常使用条件 外壳:预装式变电站应设计成能在按 11022 规定的正常户外使用条件下使用。 高压开关设备和控制设备:在外壳内部按 定的正常户外使用条件。 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 450 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 11022的规定。低压开关设备和控制设备在海拔超过 2000m 的地区按 规定。变压器在海拔超过 1000m 的地区,按 450 的规定 11。 358 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。 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 800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 315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。 课题的主要任务 ( 1) 35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 湖南工程学院毕业设计论文 9 第 2 章 35式变电站的总体结构设计 气主接线的确定 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、最简单的接线方式。 单母线分段接线 双母线及双母线分段接线 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:发电机与变压器直接连接成一个单元,组成发电机 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3510 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。 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 湖南工程学院毕业设计论文 11 接线线路复杂,而单母线分段接线一方面线路简单,造价低,另一方面其供电稳定性也能在一定程度上能够得以保证。所以 35线选用单母线接线方式, 10用单母线分段接线。 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 。 高压开关选用可靠性高和具有自动化装置及智能化接口的先进的产品:如 6 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 和 在隔离故障线段时,能及时恢复回路的连续供电;同负荷开关 相连的熔断器 在中压 /低压变器发生内部故障时起保护作用 ;对溶断器和变压器还起隔离和接地作用 。 式变电站箱体的确定 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。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 1/31/5。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造周期最长,欧式箱变次之。综合考虑一般 35式变电站的箱体选择欧式箱变。 理配置 根据实际情况可以采用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 35体,一个 10体,其中一个箱体预留保护装置的位置。考虑节省资金,也可以将 35路器等设备放于户外,只设置10体 。 箱体的底座和骨架一般采用槽钢和角钢焊接而成,顶盖和四壁采用金属板内衬阻燃材料压制而成,能起到隔热的作用。根据当地实际情况,可在订货时对主体结构提出相应的要求。我县地处盐碱地带,对设备的抗腐蚀性能要求较高,因此除主体框架采取了3512 防腐工艺加工外,箱体的整体外层衬板采用了 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。在选型时应该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,特别是保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方便,应考虑人员出入、通风以及照明等方面的要求 。 压器 压器容量、接线组别的确定 箱变用变压器为降压变压器,一般将 10 降至 380 /220 ,变压器容量一般为160 1600 ,最常用的容量为 315 630 。其器身为三相三柱或三相五柱结构、 11 或 12 联结,熔断器连接在 “” 外部。三相五柱式 11 变压器的优点是带三相不对称负荷能力强,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毕业设计(论文)任务书 设计(论文)题目: 35式变电站设计 姓名 系别 电气与信息工程系 专业 电气工程 班级 学号 一、 基本任务及要求: 在规定时间内,完成以下工作: 1 35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、 进度安排及完成时间: ( 1) 9 月 10 日至 9 月 25 日:查阅资料 ( 2) 9 月 26 日至 10 月 9 日:毕业实习 . ( 3) 10 月 10 日至 10 月 25 日: 35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 1 电气与信息工程系 毕业设计 文件 规范 (本科生适用) 一、毕业设计文件的组成与装订 毕业设计文件由以下三部分构成,三部分分别成册,装入文件资料袋。所有资料均用张。 (一)学生毕业设计(论文)手册 由学院统一印发,用于学生毕业设计工作过程记载,不管是学生填写部分还是教师填写部分全部用碳素墨水或蓝墨水填写。 (二)开题报告(含文献综述) 撰写格式从毕业设计专用 下载,严格按要求撰写,用 打印,装订成册。 (三)毕业设计说明书(论文) 1毕业设计说明书
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