10KV箱式变电站设计

1、毕业衩计（论文）中文题目：10KV笳式变也站设计学习中心（函授站）:铁路局函授站专 业： 也一工程及其自动化姓 名：志伟学 号： 12617988指导教师：岩交通大学运程与继姨教育学筑2020年11月毕业设计（论文）基诺书与使用授权书本人所呈交的毕业论文是本人在指导教师指导下独立研究、写作的成果。除了文中 特别加以标注和玫之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包 令为获得交通大学或其他教育机构的学住或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志 对本研究所做的任何贡次均已在论文中作了明确的说明并表示了意。本毕业论文是本人在读期间所免成的学业的组成部分，同意学校将本论文的部分或 全

2、部家嫡人有关书籍、数据庠保存，并命有关学术部门"国家粕关教育主管部门呈交复 印件、也孑文档，允许家用复制、印刷等方式将论文文本提供给揍者杳阅和借阅。论文作者签名： 志伟指导教师签名：_ _岩2014 年1月 3日交通大学毕业设计（论文）成绩评议年级12年春层次本科专业也专工程及其!动化志伟题日10kv先式变也才设计指 导 教 师 评 阅 意 见该学生设计符合要求，阅读了大量赛科，总体分析较好，对先式变电卦的设 计领悟很深，较好的桧解要求先成了本设计。成绩评定：优指导教师：岩2014年 2月 25日笃 辫 小 如 忐 见答辩小组负责人：年月日资料.资料.交通大学毕业设计(论文)任务书本

3、任务书下达给： 12年春 级电气工程及其白动化 专业学生志伟设计(论文)题目：10KV箱式变电站设计 一、毕业设计(论文)基本农1.毕业设计的基本农(U 课题研究的意义及目的，国外研究的现状；(2)变电力 一次余统设计；(3J变电力二次余统设计；(4)电源迷战方案设计；(5)智能电显和源控余统设计；(6)配电变压器微机保护余统设计(速新、过流、温度保护设计)(7)主要也气设备选择；1,设计实现的主要功能实时显示变也站的运行参数(包括也压，也流，功率、频率，cos(p等参数人 故障报警显示，实现手白动操作控制功能。2、主要技术指标功率因数不低于0.95,可靠性和经济性满足变电站琮合自动化要求。二

4、、基本要求1、熟悬题目要求，杳间相关科技文赦2、方案设计(包括方案论证与确定、技术经济分折等衮)3、硬件打软件设计(其中还包括理论分折、微机保护装置、设备及元器件选择等)4、撰写设计说明书，绘制图纸5、指定家的外文贲料都泽三、重点研究的问题L 了斛10kV先式变电力的发展应用及并式变电力的结构分类；主变压器的选择科维电保护的选择。2、重点：10kV先式变电站的主接战确定3、唯点：先式变电站继电保护 四.主要技术指标通过对先式变也券的发展应用，并式变也效的主接战，主变压器的选择科变也就继电保 护分析研究，整合和巩固专业知救。五、其他要说明的问题通过对先式变电力的发展应用，并式变包拈的主接为，主变

5、压器的选择和变电力继包保 护分析研究，整合和巩固专业知短。下达任务日期： 13年12月24日要求完成日期： 14年3月17日指导教师：岩资料.开题报告题目：10KV先式变也站设计学生： 志伟 学号：126179882014年1月3日一、文故综述在国外近年来一些国彖的能源不是很丰富，进而导玫电力褥源不是充足。务 了满足 国的需求，减少在网路中的损耗，这些发达国彖已经形成了完善的变电力设计理论，如 变电力电压无功控制理论利基于模糊控制理论的变电力电压无功综合控制等理论。发达 国彖通过新的变电力设计理论改善"优化变电力结构，降低变电力的功率损耗，使变电 力运行更加节约、集约、高效。设备方面

6、实现了测控设备还科一次设备完金融合，即实 现所谓的智能一次设备，每个对象均含有保护、监控、计会.擦作、闲枝等一条列功能 及信息瘴。户外插接式智能型组合也器PASS (Plug and Switch System),已经开始采用。 二、选题的目的"意义伴随着改革开放和市场经济的不新深入，我国的国民经济正在快速的发展，电力工 业正逐步跻入世界先进小平的行列。而我国的大中小型的企业对电力的需求打运行可靠 性的需求在不断增加。为大中小型企业提供电力的是各式的变电券。由于变电力是土文 结构复杂.生产工艺余统产铉、毡工唯度较大的工业建.筑。变电力结构的改叱.毡工装 备的更新.新型文材的象用.队缶

7、素质的提高.卷工方:去的改进以及象用集中控制科采 用计算机监控都会对变电诂的运行产生影响。我选择设计本课题，是了从学习科掌握 变电力电气部分设计的基本方头培养独立分析打斛决问题的工作能力及实际工程设计的 基本技能。同时也是对有已已学知核的整理科我一步的理斛.认识。我国工业正在风速 的发展，对变电力的设计提出的要求也在不新提高，这就更需要我们不新提高知诙理斛 应用7K平，认真对待。变电站的设计或改造需要既能保证安全可靠性和灵活性，又能保证节约褥源、保护 环境、多子实现自动化科模块集成。在这种要求下，变电力也专主接发简单清新、接地 "保护安全高效.建.筑结构布建紧左、电窿辐射污染最小已是

8、大势所起。因而，变电站 应从电力余统整体出发，力求电气主接线简化，配置与电网结构加应的保护余统，采用紧本 布置、安全环保的设计方案。基于此，我以设计安全系数高.工业质量好和保护环境、 节约密源的变电力为目的，从也源设置、主接战形式确定、设备选择和配也装置布置等方面出发提出了新的设计思路。三、研究方案10kV先式变电站也先部分设计的研究,主要家是结合相关的设计手册，辅助赛科打国 家有关规程，主要完成该变也效的一次、二次部分设计，参考国外最新的设计方法、研 究成果的新的也气设备，对降压变也力的电气主接发方案，主变压器的选择，电先设备 的选择，配电装置的选择以及防备保护的设计。主变压器、各侧电压等级

9、的电气主接发 利相关一次，二次设备、速看装置，缝也保护装费遂行选择。同时，兔成变电弱一次、 二次部分总接爱图, 1OkV变也站平面布署初步设计图科详细设计图。变电站是连接供电网络和企业非常重要的环节，所以做好变电卦的设计是我国企业 供电京设的重要环节。在目前的变也#建设中，存在土地.冻金浪费严重的现象。女爱 困唯、无为也干扰、工频电磁.辐射和噪声等环保问题以及电能质量爰已成为影响企业供 也成本和运行质量的重要因素。这已经造背了我国的可持续发展战略。所以变也力需要 象用节约赛源的设计方案,要克服通信干扰"噪声、既要保证电能质量利用电安全等问 题，同时还要满足以后电网改爱简单、密源再利用

10、的要求。日起简化。大量高性能的新 型一次设备不新出现。变电站设计的电气设备档次不断提高，配电装匿也从传统的形式 曲无油化、真空开关、SF6开关尹机、电组合一体化的小型设备发展。但是变也站的设 计中仍然存在一些问题，比如变也卦的数字化水平还比较低。还有企业对也力能源的需 求特姨增长，需要建.立更多的变也站以提高电力系统供电的可交性为绘定性，然而这些 变电站占地面积大。而现在土地赛源紧，环境要求严格，在稠卷的城区选择变电力建筑 地址粕当困喧。四、战度计划12月29 £1-1月06日：按照毕业论文f设计）任务书的要求查找、学习相关赛料。1月7日-1月15 了斛10KV变也站设计的现状，理清

11、设计思路，骥写开题报名。1月16日-1月26日：学习绘图软件，为绘制各种图纸做好准备；根据要求我行负扃 统计.短路计算、电气设备的选型及校卷、电气部分工程规算等计算工作。1月27日-3月12日：掌卷绘图技巧，绘制本设计的绘制主接线图、电气总平面布 置图、新面图.接地装置布匿图，监控闽图、除者保护闽图、中央信号展开图.主捶堂 .资料.平面布匿图.变电站综合自动化系统结构图继电保护及自动装置配置图等各种图纸；免 成论文初稿。3月15日-3月17日：塞建克善毕业於文，并准备毕业答辩。五、指导教师意见本论文选题有很强的应用价值，文故/科要收集详实，要综合运用了所学知诙蟹决问题，要有创新见斛。资料.指导

12、教师：岩2014年1月6日中期报告题日：10KV先式变电站设计学生： 志伟 一号:12617988一、战展情况1.从相关论文打资料汇嫣中搜集相关的材料。2、对广汶技集而来的密料遂行整理、分折。3、对资料遂行全面的、深入的分析后遂行归纳。4、搜集、整理资料，研究设计的具体要求科方当。5、确定电气主接线"并式变电先并体，选择变压器，叱行先式变也站总、体布北，设计并 式变电力总体结构.确定一次系统设计方案，画出也气主接发图。选择一次未统设备、 做出二次余统总体方案，选择二次余统设备，进行控制回路、信号回路设计。6、理出先式变电站的监捶参，根据家作出相应的监捶方案。二.指导教师意见论文表明，

13、该同学阅读了较多的参考文赦，对该研究领域较热悬，具备了一定的文 故综述能力。论文语言流场，结构严谨、合理,见点正确，相关分析论证有一定的参考 价值论文表明，该同学对相关的专业知识掌握较好，具有一定的分析问题斛决问题的能 力。结题险收一、完成日期12月29 £1-1月06日：按.股毕业论文f设计）任务书的要求查找、学习相关赛料。1月07日-1月15日：10KV变电站设计的现状，理清设计思路，撰写开题版告。1月16日-1月26日：学习绘图软件，为绘制各种图纸做好准备；根据要求我行负扃 统计.短路计算，电气设备的选型及枝除、也气部分工程规 算等计算工作。1月27日-3月12日：掌卷绘图技巧

14、，绘制本设计的绘制主接发图、电气总平面布 品图.新而图，接地装置布.黑图，监控国图、防方保护闽图、 中央信号展开图、主捶至平面布置图、变也瑟综合动化条 统结构图继电保护及盲动装置配置图等各种图纸；完成论文 初德。3月15 q -3月17日：整理免成毕业由丈。二.完成质量论文从家到形式上都符合论文设计要求。本论文提出了对10kV先式变电站总体结构 设计、安装和试建等方面的技术设计.智能监捶功能设计。较好的对先式变电站的发展 应用，笥式变电力的结构分类，以及先式变也拈一次系统设计及其设备选型，二次余统 设计"并太变也外的智能监控余统的分析研究三.存在问题在一稿的基础上有较大女叱。主要的问

15、题多已斛决。特别是一稿中分层太细、缺少 例证等缺点。语言上的错误纠正了许多，但仍有上次指出的错谖没有更正，参考文次的 排列也还存在一些小问题。四、结论本文研究了 10KV电力并式变电力。对提供优质可靠电能的发展有较强的实用价值， 为供电发展提供了新的依据。作者思路清晰，论述过程严谨，分析合理，结枭于实际应 用性较强。论文写作规，语句通顺，达到了学校对学位论文的各种要求。指导教即：岩.资料.2014 年 3 月 15.资料.中文摘要精要：笳式变也站又称户外成套变电站，也称为组合式变电站即,电压矣电、变压 器降压、低压配也等功能有机地组合在一起，安装在一个防潮、防锈、防尘、防缸，防火, 防盗.隔热

16、、全封闭、可移动的钢结构先体，机电一体化，全封闭运行，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，毡工周期短、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。选人20世纪90年代中期，国开始出 现简易并式变电#,并得到了双速发展。随着中国城市现代化京设的飞速发展，城市配电 网的不新更新改选，必将得到广沌的应用。本课题的主要家包括并式变也外的发展应用，并式变电弱的结构分类，以及先式变电 诂一次系统设计及其设备选型，二次余统设计，以及先式变电站的智能监捶余统。10kV 先式变电券的

17、设计高压侧额定电压% 10kV,低压侧额定也压为0.4KV,主变压器参量为 1 600kVAo主接为采用单母戏分段接发。关伐钩：先式变电站结构一次余统二次亲统资料.ABSTRACTTitle：De$ign of lOkV box-type transformer substationABSTRACT:Box-type transformer substation calls again outdoor a transformer substation, also call to do the sectional transformer substation. It is a developme

18、nt to wait to 70's Europe and America western prosper in the 60's of 20 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 combination vivid, easy to conveyance, mo

19、ve, 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 community electric power the worker values. Enter the middle of 90's of 20 centuries. The domestic starts appearin

20、g the simple box-type transformer substation , and got the quick development.The article regard box-type transformer substation as a development for relating box-type transformer substation applied, the construction of box-type transformer substation divides into selection, emphasizing the treatise

21、box-type transformer substation a the very equipments in design in subsystem chooses the type, two subsystems design, and the intelligence of box-type transformer substation supervises and control the system. The design high pressure side sum of box-type transformer substation settles electric volta

22、ge as 10 kV, the low-pressure side sum settles electric voltage as 0.4KVs, main transformer capadty is 1 600 KVA. The lord connects the single mother in adoption in line cent segment connects the line.KEYWORDS ： box-type transformer substation construction first system second system.口录中文摘ABSTARCT1.绪

23、力.12.先式变电站的类型、结构与技术特点42.1 先式变电站的类型42.2 先式变也站的结构42.2.1 笳式变电站与常规变电券的对比分析 52.3 先式变也站的技术要求与设计规62.4 本设计的主要任务73.电气主接线的确定73.1主接战的基本形式7择73.1.2高压接线方式103.2变压器113.2.1 变压器参量、接发组别的确定113.2.2 变压器的散热处理123.3 采用负荷开关一短新器组合电器保护变压器133.4 先式变包才总体布置144.10KV先式变也妁一次条统设计与设备选型14 4.1 10kV先式变电券一次余统设计144.2设备选型154.2.1嵩低压也器设备选择的要求1

24、64.2.2新路理的选型184.2.3高压壕新器的选择194.2.4互感器的选型204.2.5隔禽开关的选型224.2.6 开关柩的选型225.10kV先式变也站二次余统设计235.1二次余统的定义及分类235.2二次系统总、体方<235.3新路器捶制与信号回路235.3.1 概述235.3.2捶制回路设计245.3.3信号回路设计255.4也先测量与信号余统256.先式变电才智能监捶功能设计266.1 先式变电力的监捶家27.货林6.1.1包参量望测与保护276.1.2 防凝塞保护276.1.3 变压器至温度保护276.1.4 参数在爱戴字化显示/设定276.1.5 米统组网与集中化管

25、理286.2 配电网动化的功能286.3 先式变电拈的智能监控方案296.3.2 硬件设计及工作原理296.3.2软件设计307.结力.31参考文献32玫331 绪论伴随着改革开放科市场经济的不断深入，我国的国民经济正在快速的发展，电力工 业正逐步跻入世界先战水平的行列。而我国的大中小型的企业对电力的需求科运行可奈 性的需求在不新增加。%大中小型企业提供电力的是各式的变电券。由于变电力是土文 结构复杂.生产工艺余统严密.毡工唯度较大的工业史筑。变电力结构的改叱、在工装 备的更新、新型文材的采用、队缶素质的提高、麴工方法的改进以及采用集中控制"集 用计算机监控都会对变电力的运行产生影响

26、。我选择设计本课题，是为了从学习科掌卷 变电话电气部分设计的基本方法培恭独立分析打斛决问题的工作能力及实际工程设计的 基本技能。同时也是对白己已学知例的整理科进一步的理斛、认诙。我国工业正在双速 的发展，对变电券的设计提出的要求也在不新提高，这就更需要我们不断提高知钳理斛 应用小平，认真对待。冷压变电话是连接供也网络科企业非常重要的环节，所以做好变电券的设计是我国 企业供电丈设的重要环节。在目否的变电力建设中，存在土地、褥金浪费严重的现象。 改麦困睢.无线电干扰、工频电承辐射科噪声等环保问题以及电能质量差已成影响企 业供电成本科运行质量的重要因素。这已经造背了我国的可持续发展成喳。所以变电井

27、需要采用节约褥源的设计方案，要克服通信干扰声噪声、既要保证电能质量科用也安全等 问题，同时还要满足以后电网改查简单、济源再利用的要求。变电力的设计或改造,需要既能保证安全可靠性/灵活性，又能保证节约赛源、保护 环境、务于实现白动化"模块集成。在这种要求下，变电外电气主接为简单请新、接地 和保挣安全高效、丈筑结构布置紧本，电谈怎射为染录小已是火势所施。因而，变电力 应从电力余统整体出发，力求电气主接线简化，配置与电网结构和应的保护系统，象用紧本 布置.安全环保的设计方案。基于此，我以设计安全条数高、工业质量好"保护环境、 节约褥源的变电#为目的，从电源设置、主接发形式确定、设

28、备选择打配电装置布置等 方面出发提出了斯的设计思路。在国随着制麦厂生产的电气设备质量的提高以及也网可靠性的增加，变电力接线日 起简化。大量,性能的新型一次设备不断出现。变电井设计的电气设备档次不新提高， 配电装置也从传统的形式曲无油化、真,空开关.SF6开关/机、电组合一体化的小型设 备发展。但是变也卦的设计中仍然存在一些问题，比如变也站的效字化7K平还比较低。 还有企业对电力能源的需求持续增长，需要建.立更多的变电力以提高电力条统供也的可 靠性打稳定性，然而这些变也#占地面积大。而现在土地褥源紧，环境要求严格，在稠 会的城区选择变电井选址粕当困睢。此外计算机的渗透已经达到每一个角落，企业供电

29、余统也不可遮免地叱入了微机挂 制时代，变电#综合自动化余统取代传统的变电井二次余统，已成为当南电力余统发展 的超势。无论国国外，还是从管理方、运行方及设计单位对于变电井实现综合动化均 取得了共诙。侔随着计算机技术、网络技术科通信技术的发展，变电力综合动化也象 用了新的技术全分散式变电独动化余统科先战的网络技术囱。我国变电井综合动化技 术应用的越来越成熟。变电力综合自动化余统以其简单可靠.可广展性强、兼家性好等 特点逐步为国用户所接受，并在一些大型变电力监拉项目中获得成功的应用。在国外近年来一些国彖的能源不是很多，&,叱而导玫电力褥源不是充足。为了满足 国的需求，减少在网路中的损耗，这些

30、发达国彖已经形成了先善的变电先设计理论，如 变电外电压无功控制理论利基于篌糊控制理论的变也外电压无功综合控制等理论。发达 国家通过新的变也先设计理论改善"优化变也先结构，降低变也诂的功率损耗，使变电 通运行更加节约、集约、,效。设备方面实现了测控设备正科一次设备克金融.合，即实 现所谓的智能一次设备，每个对象均含有保护.监控、计去、操作、诩铳等一余列功能 及信息摩。户外插接式智能型组合也器PASS (Plug and Switch System),已经开始采用。目的，我国变电券综合动化技术应用的越来越成熟。变电站综合白动化系统以其 简单可靠，可必展性强、兼今性好等特点逐步为同用户所接

31、更，并在一些大型变电站监 技项目中获得成功的应用。大量高性能的新型一次设备不新出现。变电站设计的电气设 各档次不断提高，配也装黑也从传统的形式由无油化，真空开关、SF6开关和机、电组 合一体化的小型设备发展。但是变电力的设计中仍然存在一些问题，比如变电卦的效字 化7K平还比较低。还有企业对电力能源的需求椅镇增长，需要建立更多的变电乃以提高 电力余统供电的可靠性"稳定性，因此通过合理的电气主接线设计.电气设备合理选择. 整体布局的朱泰以及综合动化技术涉及打后用，合理地将通信设施并入主控安，达到 简单高效地监控打捶制的目的，简化变电拈附属设备，从而达到减少变电外占地面积， 优化变电站设计

32、，降低投寿的目的。在最后对所有的电气设备，电气主接或，电气的二 次挂发，也先设备保护装费等遂行优化便笼个设计方案能够达到安全、可靠、经济，环 保地对用户供电的目的。lOkV降压变电站也先部分设计的研究,主要家是结合相关的设计手册，辅助赛科打国 彖有关规程，主要先成该变也丹的一次、二次部分设计，参考国外录新的设计方.研 究成果打新的电气设备，对冷压变电力的电气主接线方案，主变压器的选择，电气设备 的选择，配电装置的选择以及仿率保护的设计。主变压器.各侧也压等级的电气生接为 利相关一次.二次设备.凝雷装置.继电保护装置进行选择。同时，完成变电#一次. 二次部分总接发图、lOkV变电站平面布置初步设

33、计图"详细设计图。根据毕业设计任务书所提供的原始救据，以相关技术规、规程务标准，参考粕关专 业书籍，结合具体学习的特点，准确的知识密料，通过产电的全面的分析，对变电拈的 主要也气设备，电专主接战、保护装置及接地网叱行初步设计。在设计过程中，我们应 该注意紧密结合变包站的生产实际与其它电力余统课程粕关寿料之间的藤系。通过合理 的电气主接为设计、电气设备合理选择、笼体布局的紧泰以及综合自动化技术涉及科应 用，合理地将通信设在并入主拉走，这到简单高赦地监控打捶制的目的，简化变电/附 属设备，从而达到或少变也力占地面积，优化变电北设计，降低投赛的目的。在录后对 所有的也笃设备，也先主接线，也

34、先的二次接战，也气设备保护装费等遂行优化使整个 设计方案能够达到安全.可靠、经济.环保地对用户供电的目的。了解并掌套1OkV降压变电效的国外现状特点和发展的景，杳阅密料，结合电力余统 方合所学专业课程以及他人的设计.研究成果，掌握变也站设计的过程和方法，并归纳、 钊新出自己的研究方案。根据各地不同情况，在借鉴已建JOkV降压变也拈设计经验的基 础上，对1OkV降压变电力所址的选择、包气主接线、二次接战的设计，电气设备的平面 布置、电气设备选型、除火、除雷，接地、除电赧辎射、防噪声等方面提出一条列设计 思50主变参量和型号的选择是根据负荷发展的要束。包括主变压器型号的选择，冷却方 式,有无励学，

35、有我还是无我调压方式。根据以上研究思路，本论文共分为七章。第一章箱要介绍选题背景、选题目的"意义，国外的研究现状，加文的研究思路和 方击。第二章分析了先式变电诂的类型.结构与技术特点。第三章研究了 10kV先式变电 足的总体结构设计。第=章研究了 10KV先式变也站一次系统设计与设备选型。第五章研 究了 10kV先式变也站二次系统设计。第必章研究了先式变包拈智能竖捶功能设计。第七 章对全文做了总结，并提出了本论文有待我一步研究,的问题。2笳式变也站的类型、结构与技术特点2.1 笳式变电站的类型先式变电站有关式先式变电瑟和欧式先式变也站。美式秒装式变也拈在我国例做 “西装式变电北”或“

36、美式先变”，区别欧式预装式变也效。它将变压器器身、高压负 荷开关、壕新器及高低连线差于一个共同的封闭油金，构成一体式布矍。用变压器油作 为带电部分相同及对地的绝缘介质。同时，安装有齐全的运行检视仪舞仅农，如压力计， 压力释放阿，油枚计，油温表等。欧式预装式变电站以看在我国习惯称为“组合式变电 独”，它是将高压开关设备、配电变压器和低压配也装置布黄在三个不同的陶史，通过 电缆或母线来实现电气连接。2.2 笳式变也站的结构美式预装式变也站的结构型式大致有三种：CU变压器的负荷开关、短新器共用一个油彳自；(2)变压器扣负精开关、坡新器分别装在上下两个不同的油怒；(3)变压器和负扃开关、壕新器分别装在

37、左右两个不同的油先。考虑到开关操作打嫉新器的动作爱成的游雷碱会影响整个先变的寿命。(3)型由于 象用普通油和睢燃油做为绝燃介质，使之既可用于户外，又可用于户，适用于住宅,小区， 工矿企业及各种公共场所，如机场.车#,吗头.港。、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：高压开关柩、变压器及低压配套 装黄，其总体结构主要有两种形式：一种为组合式；另一种% 一体式。组合式布黄是, 压开关设备、变压器和低压配电装置三部分各为一堂，即由高压室、变压器室为低压室 三个陶金组成，可核“日字型”或“品字型”布黑，如图1所示。“日字型”布署与“品 字型”布匿和比，“日字型”接发较为方便，故

38、大多采用“日字型”布建。但“品字型” 布置结构较为紧深，特别是当变压器定排布多台变压器时，“品字型”布匿较为有利。资料.HVTMLVTMHVLVTMHV LVTMb品字布置图1欧式预装式变电话的整体布置形式HV高压壁；LV低压,史;TM变压器全；ZL操作走廊2.2.1 笳式变电站与常规变电站的对比分析目前，国生产的先变的也压等级：高压倒为335kV.低压侧为0.4 10kV。变压器的参量：当领定电压比为35/10、6 , 0.4 kV时可从几百KVA上万KVA、当 领定电压比% 10, 6/0.4 kV时可从几十KVA几千KVA。先式变也站（在IEC及欧洲 称为高压K/低压预装式变电外）是一种

39、集成化程度,，工厂抗安装、节能.节地的发隹 中设备与常规变电力粕比，占地为1/20,工期为1/7,投褥为 1/2。在国外应用极度为广 汶，在西欧占变电力总数的70%以上，美国为90%o在我国应用为10%,是一种新型 的装备。预装式变电力是输变电设备发展方右，由右所述，我国应用仅10%左右，而国 外已达到的70-90%,所以预装式变电力其社会效益显著，适.用闺更广。并式变电力与常规变电力 性能比较见表1。表1先式变电话与常规变也#性能对比表序号对比项目常规变也才组合式（并变）变也升1设计工作需要土建、也气二 方面设计、工作量 较大土建工作仅一个安装基础， 先变本身有典型设计，只须 根据用户要求，

40、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4-6 小时就可以安装先毕送电。3占地面余（10kV800K 为例）2100一般先变12m2ZBW174m24安装地点和 负苻中心距喜不能十分接近负 符中心，供也线路 半往较长，也压冷 落灰也能损失较 高。能贴近负荷中心，卷至宜接 置于建.筑物处，供也爱路半 役可以很短也压降落及电能 损失较少，提高了供包质量。5生产方式士史技工后，现场 装配。大规模、工作化生产，质量 家量得到保证。6生产周期7： 17投密费用2： 18和环境法调住和环境不协调和环境协调一玫/ZBW17高 度1.6米，不挡视发，美化环 院。2.3 笳式

41、变也站的技术要求与设计规设计严格核照国家标准高压/低压预装式变电券（GB/T12467-1998J,以及适合的 工艺流程。2.4 本设计的主要任务,资料.(U 10KV并式变也拈的能体结构设计(2)先式变也卦主接线设计与一次设备选型(3)二次余统设计(4)先式变电站智能监捶功能设计3 也与主接线的确定3.1 主接线的基本形式主接线的基本形式，就是主要也气设备常用的几种连接方式，规括必有母线的接线 形式和无母爱的接线形式两大类。概况地说，对主接发的基本要求包括安全、可奈，灵 话、经济0个方面安全包括设备安全及人身安全。要满足这一点，必须核照国彖标准犯规的规定， 正确选择电气设备及正常情况下的监视

42、祭统和故序情况下的保护条统,考虑各种人身安 全的技术描毡。可拿就是主接戏应满足对不同负荷的不中断供也，且保护装匿在正常运 行时不会浜动、发生事故时不会拒动，能尽可能的缩小停电闺。务了满足可奈性要求， 主接为应力求线路简单清嘶。灵活是用录少的切换，能适应不同的运行方式，适应明度 的要求，并能灵活、简便、迅速地例换运行方式，使发生故博时停电时间最短，影响闽 最小。经济是指在满足了以上要求的条件下，保证需要的设计投赛最少。因此，主接发 的设计应满足可竟性和灵活性的前提下，做到经济合理。主要应从投褥声，占地面积少. 也能演拍小等几个方面综合考虑。3.1.1 主接线的比较与选择单母爱接线是一种原始、最简

43、单的接线，所有也源及出战均接在同一母爱上，其优 点是简单明显，象用设备少，操作简便，便于犷建.，麦价低。缺点是供也可泰性低。母 发及母发隔雷开关等任一个元件发生故味或检修时，均需使整个配也装置停电。因此， 单母爱接线方式一般只在发电厂或变电所京设初期无重要用户或出线回路数不多的单电 源小家量的厂中象用。接战方式如图2。资料.电源工作电源备用电源QFQF1QE2 QST、 母线WB线3出线4单母爱接爱,资料.aj 一路也源迷爱b）西路也源接战在主接筑中，新路器是电力系统的主开关；隔雷开关的功能主要是隔雷高压电源以 保证其他设备和线路的安全检修。例如，固定式开关柜中的新路器工作一段时间需要检 修时

44、，在新路森新开也路的情况下，拉开隔南开关；恢复供电时，应先合隔肉开关，然 后和新路器。这就是防高开关与新路器配合操作的原则。由于隔南开关无天孤装黑，新 次能力差，所以严禁带负荷操作。单母爱分段接线是条用新路器（式隔禽开关）将母线分段，通常是分成两段。母发 分段后可遂行分段检修，对于重要用户，可以从不同段引出两个旧路，当一段母爱发生 故序时，由于分段新路器在缝也保护作用下动将故停段双速切除，从而保证了正常母 为不同断供也打不玫使重要用户停也。两段母爱动同时故停的机遇很小，可以不予考 虑。在供电可靠性要求不高时，亦可用隔南开关分段，任一段母爱发生故序时，将爱成 两新母爱同时停电，在判新故摩后，拉开

45、分段隔窝开关，完好段即可恢复供电。单母爱分段接线既具有单母戏接戏简单明显、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爱隔禽开关发生故律或检修时，该段母线上的 所有回路到要长时间停电。单母爱分段接线连接的回路数一般可比单母爱增加一僖。接 成方式如图3o电源1电源2图3 单母线分段接线双母发分段接线有如下优点：可轮换检修母珑式母爱隔雷开关而不致供也中断；检 修任一回路的母线隔窝开关时，只杷该回路停电；母或发生故摩后，能亚速恢复供电； 各也源a回路的负苻可任意分配到某一组母线上，可灵活调度以适残系统各种运行方式 "潮竞变化；便于白母为左右任意一个方白顺延4/建。

46、但双母爱也有如下的缺点：爱价高；当母爱发生故序或检修时，隔毒开关作为例换 操作电器，家务误动作。但可加装新路器的连锁装.黑式防快操作装费加以克服。接成方 式如图4所示。母爱发生事故后要求尽系统运行碉度对接线的图4 双母爱接爱当战线回路数或用线上电源较多时，输送打穿越功率较大, 快恢复供也，母线和母线设备检修时不允许影响对用户的供电, 灵活性有一定要求对象用双母线接线。综上可知，单母线接发受价低而供电稳定性低，双母或供电稳定性高但其爱价,JL 接戏戏路复杂，而单母线分段接战一方面线路简单，爱价低，另一方面其供电程定性也 能在一定程度上能够得以保证。所以10kV母线选用单母线接线方式，0.4kV象

47、用单母爱 分段接发。3.1.2 嵩压接线方式,压侧，采用负荷开关+限流壕新器作为就压器的主保护，一般有环网、双也源打终 端三种供也方式，有两组插入式壕新器/后备保护壕新器串联叱行分段闽保护。F艮竞壕 新泰当其中一和嫉新时必须能藤动能开三和负荷开关，不发生缺相运行。发路侧负苻开 关必须配有直竞电源也动掾作机构，可实现无外来交流电源状杰下启动。环网回路必 需配置检测故序电流用的电流互感器或传感器。高压开关选用可靠性高科具有4动化装匿及智能化接。的完叱的产品：SF6负宿开 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，即两个换叱打环出间隔和一个变压器回路 间隔。其中，负荷开

48、关QLA/QLB在隔禽故序戏段时，能及时恢复回路的连续供电； 同负荷开关QLC相连的嫉新器F在高压/低压变压器发生部故博时起保护作用；QLC对 嫉新器打变压器还起隔毒科接地作用。3.2 支压器3.2.1 变压器家量,接线组别的确定先式变压器%降压变压器，一般将10KV降至38OV/22OV变压器参量一般为160-1 600KVA,最常用的农量为315630KVA。其器身%三和三桩或三和五柱灰结构、Dynll 或YynO藤结，壕新器连接在外部。三相五柱式Dynll变压器的优点是带三和不 对称负扃能力强，不会因三相负我不对称爱成中性点电压偏移，负我也压质量可得到保 证，这种变压器具有很好的防率特性

49、。对于Dynll藤结变压器来说，其3n次（n %整数） 谐波励承也流在其三角形结构的一次绕组形成环流，不让入公共的高压也网中去，这较 之一次绕组接成星型接线的YynO球结变压器更利于抑制高次谐波也竞；Dynll藤结变压 器的零序阻抗较之YynO藤结变压器的小径多，从而更有利于低压单和接地短路故序的保护科切除；当接用单和不平负荷时，由于YynO藤结变压器要求中性线电洗不超过二次统 组领定电流的25%,因而严重影响了接用单和负荷的家量，影响设备能力的发挥。因此 国彖规定在TT和TN系统中，推广Dynll藤结变压器。但是YynO藤结变压器一次绕组 的绝缘要求稍低于Dynll,从而制爱成本稍低于Dyn

50、ll联结的变压器。变压器藤结方式 如图5。ABC>ss<>sss>sssl«<(sss<变压器YynO联络组变压器Dynll联绢组图5 变压器的YynO联结和Dynll藤结综合考虑10kV并式变电拈变压器的家量确定为1600kVA,因为三相五拄Dynll连接 变压器带三粕不对称负我能力强，不会因三相负我不对称透成中性点电压儡移，负我电压 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 和五柱Dynll,阻抗也压为Ud =7.0%,采用油法式变压器。由于三和五拄Dynll藤结， 如枭蛭新器一相嫉新后，会透成低压侧两和电

51、压不正常，为秋定也压的1/2,会使负我欠 压运行。因此将嫉新森连接在部。因为这样如果壕新器一和壕新后不会造成低压倒 两粕电压不正常，壕新器所对应的低压侧粕电压几乎为奉，其它两相也压正米。而站用变 压器家量确定为50kVA,连接组别采用Dynll,接在10kV母爱上将10kV电压降低%0.4kV 供先式变也先本身使用。3.2.2 变压器的散热处理变压器设置有二种方式：一种将变压器外聚，另一种将就压器安装在封诩陶室。10kV 先式变电站变压器采用第二种接战方式，将变压器安装在封闭的变压器隔至。必历日股 辆射便史温升,，采用囚周壁添加隔热材料、双层夹板结构，顶盖设计成带去气垫或隔 热讨料的先楼结构，

52、设通风道，装有4动强边挑气通风装置（轴流风机或幅面风加）。装费 的开启科停止，由变压器室的温度监控装置挂，其温度的整定值楼允许温度的80% 90%设定；室正常温度下，东然通风来散热。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。史温度不正常的情况下采用机械强应通风，以变压器油温不超 过95作为动作整定值。3.3 条用负苻开关一壕新器组合电器保护变压器负荷开关是用来开、合负莪电流的开关装黑，它一般具有关合短路电流能力，但是 它不能开新短路也受。负苻开关可以单独使用在运.富也源中心、且参量较小的终端变电 北，用于段切无功补修回路、并藤也抗器及电动机等。嫉新器结构简单，价格便宜、维 护方

53、便，仍然具有发彼前逢。壕新体是短新器的主要元件，当嫁新体通过的电竞超过一 定值时，壕新体本身产生的焦耳热，使本身温度升高，在达到壕斯体壕点时，嫉新体 行嫁新切新过我电流或短路电洗。限竞短新器切断短路电流的电流波形如图6所示图6 限流壕新春切断短路也流时电流波形1一初断前电流波形2一切断过程中也流波形/八一就止电流；打2一动作时间,资料.负荷开关一嫉新器组合电器中使用限流型高压壕新器，这种域新器是依靠埴充在壕 体周勘的石英砂冷加也孤，达到有效炮天也孤，用于在强力冷却想弧过程中立立起高于 工作也压的也孤电压，因而具有很强F艮流能力。击曲或可见到，短路开始后也流上升， 嫉体发热，温度上升，也流升到a

54、点，壕体嫁化，由于嫉新器的限竞作用，电壳上升停 止，开始沿ab发段下除，在b点电流下冷到零，此时完成四阳。这种嫉新器的整个动作 过程发生在密封的瓷管中，在炮天电弧时，巨大先次不会冲出管外。负苻开关与嫉新器配合使用于先变可持代断路器，作为变压器的保护开关设备。当 变压器部发生故障，为使油并不爆炸，故序切除时间必须限在20ms。象用新路器保护的 话,新路器最快全开新时间(继电保护动作时间+新路器固有动作时间+燃孤时间)一般需 要23个周波(40ms60ms)左右，而限流壕新器则可保证在10ms以切除故序。由于同 电压等级负荷开关的价格大约是新路器的价格的1/41/5,而负荷开关+嫉新器的价格仅 伍

55、是新路器的价格的1/3,因此象用负荷开关+媲新器有较大经济性。由于新路器是用于 开新短路故停也流、大负苻也流，参性电荒等通用的开关设备，因此体起火、笨重，结 构也复杂。粕比之下负荷开关体积小，简单易开发。3.4 并式变电站总体布置10kV先式变电瑟高压定领定也压10kV ,低压至费定电压0.4kV。主变压器领定家 量为1600kVA,接在10kV母爱上。采用也筑式架空或，出线。在结构设计上具有防压， 防雨防老更等小动物指卷及占地面考小、操作方便，安全可靠、可以移动等特点。先式 变电话主要包括4部分，分别为框架、高压金、低压金、变压器,金。()框架：基本结构是由槽钢、角钢和钢板焊接而成，外股，门

56、尹顶曷用新材料色彩钢 板制作。(2)高压室：装备真去新路器。包括三工住负荷开关、壕新器、互感器、避雷器等。(3)低压金：装备全国统一设计的GGD型固定式低压配电4、包括主开关柩、计量柩、 多路出战柜，耦合电裒器。(4)变压器金：配备1600kVA油淡式变压器。量顶装有由温度监捶仪挂制启动的物流 风扇。4 10KV笳龙变也站一次条统设讨与设备选型4.1 10kV笳式变也站一次条统设计1OkV母爱采用单母发接发，0.4kV例母爱采用单母线分段接线。先体象用了双星物 封，双层铁板间无人高强度聚胺脂，具有隔温、防潮等特点。外层采用不锈钢体，底盘 钢架象用金属啧锌技术,有良好的历腐性能。层象用铝合金扣板先体安装空调及除湿装 思，从而是设备运行不受自然环境及外界污条的影响。可保证设备在-40+40°C之间运 行。部一次余统采用单元交去开关柜结构。开关柩设有上下隔寄力间，ZN23-1O型真空 新路器，选用干式高精度的也流互感器打电压互感器，电家褰采用高质量并联电本器， 并装有放电PT,站变选用SC9型干式站变，站装有多组氧化锌减番器。一次余统连接象