10kv箱式变电站设计(工厂供电的毕业设计)

1、第51页10kV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及其设备选型，二次系统设计，以及箱式变电站的智能监控系统。10kV箱式变电站的设计高压侧额定电压为10kV，低压侧额定电压为0.4

2、KV，主变压器容量为1 600kVA。主接线采用单母线分段接线。关键词：箱箱式变电电站 结构 一次系系统 二次系系统Desiggn of 10kkV bbox-typpe traansfformmer subbstaatioonMajorr off Agriicullturral Elecctriificcatiion andd Autoomattionn inn Innforrmattionn annd EEngiineeerinng Techhnollogyy Colllegge oof SSichhuann Aggriccultturaal UUnivverssityyStudeent:

3、 waang yuaanxiiangg Addvissor: liiu mminggdannABSTRRACTT： Boxx-tyype traansfformmer subbstaatioon callls agaain outtdooor a ttrannsfoormeer ssubsstattionn, aalsoo calll tto ddo thee seectiionaal ttrannsfoormeer subbstaatioon. It iis aa devveloopmeent to waiit to 70s EEuroope andd Ammeriica wessterrn

4、 pprossperr inn thhe 660ss off 200 ceentuuriees thee naatioon rreleeasee a kinnd oof ooutddoorr thhe sset chaangees tto ggivee orr geet aan eelecctriic sshocck oof nnew chaangee too giive or gett ann ellecttricc shhockk thhe eequiipmeentss, bbecaausee itt haave thee coombiinattionn viividd, eeasyy t

5、oo coonveeyannce, moove, innstaall connvenniennce, sttartt coonsttrucctioon tthe perriodd iss shhortt andd cirrcullatee thhe eexpeensees llow, frree froom ppolllutiion, doo noot neeed maiinteenannce etcc. advvanttagee, ssufffer thee innterrnattionnal commmunnityy ellecttricc poowerr thhe wworkker va

6、lluess. Entter thee miiddlle of 90s oof 220 ccentturiies. Thee doomessticc sttartts aappeeariing thee siimplle bbox-typpe traansfformmer subbstaatioon , aand gott thhe qquicck ddeveeloppmennt. The aartiiclee reegarrd bbox-typpe ttrannsfoormeer ssubsstattionn as a devveloopmeent forr reelattingg boox

7、-ttypee traansfformmer subbstaatioon appplieed, thee connstrructtionn of boxx-tyype traansfformmer subbstaatioon divvidees intto se-ssecttionn, empphassiziing thee trreattisee boox-ttypee traansfformmer subbstaatioon aa thee veery equuipmmentts iin ddesiign in subbsysstemm chooosees tthe typpe, twoo

8、 subbsysstemms dessignn, aand thee inntellliggencce oof bbox-typpe traansfformmer subbstaatioon ssupeerviisess annd cconttroll thhe sysstemm. Thee deesiggn hhighh prresssuree siide summ off boox-ttypee trranssforrmerr suubsttatiion setttlees ellecttricc volltagge aas 110 kkV, thee loow-ppresssurre s

9、idde summ ssetttless ellecttricc vooltaage as 0.44KVss, mmainn traansfformmer cappaciity is 1 6000 kVVA. Thee loord connneccts thee siinglle mmothher in adooptiion in linne ccentt seegmeent connneccts thee liine.Keywoordss：boxx-tyype traansfformmer subbstaatioon connstrructtionn firrst sysstemm seec

10、onnd ssysttem.前言1.1 供供配电技技术的发发展随着市场经经济的发发展，国国家在城城乡电网网建设和和改造中中，要求求高压直直接进入入负荷中中心，形形成高压压受电变压器器降压低压配配电的供供电格局局，所以以供配电电要向节节地、节节电、紧紧凑型、小小型化、安全、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。与此同时，由由于信息息化、网网络化和和智能化化住宅小小区发展展，因此此不仅要要求箱变变安全可可靠，同同时要求求具有“四四遥”(遥测、遥遥讯、遥遥调、遥遥控)的的智能化化功能。这这种智能能箱式变变电站(简称智智能箱变变)环网网供电

11、时时，在特特定自主主软件配配合下，能能完成故故障区段段自动定定位、故故障切除除、负荷荷转带、网网络重构构等功能能，从而而保证在在一分钟钟左右恢恢复供电。1.2 箱箱式变电电站的类类型、结结构与技技术特点点 1.2.11 箱式式变电站站的类型型箱式变电站站有美式式箱式变变电站和和欧式箱箱式变电电站。美美式预装装式变电电站在我我国叫做做“预装式式变电站站”或“美式箱箱变 ”，区别别欧式预预装式变变电站。它它将变压压器器身身、高压压负荷开开关、熔熔断器及及高低连连线置于于一个共共同的封封闭油箱箱内，构构成一体体式布置置。用变变压器油油作为带带电部分分相间及及对地的的绝缘介介质。同同时，安安装有齐齐全

12、的运运行检视视仪器仪仪表，如如压力计计，压力力释放阀阀，油位位计，油油温表等等。欧式式预装式式变电站站以前在在我国习习惯称为为“组合式式变电站站”，它是是将高压压开关设设备、配配电变压压器和低低压配电电装置布布置在三三个不同同的隔室室内，通通过电缆缆或母线线来实现现电气连连接。1.2.22 箱式式变电站站的结构构 美式预装式式变电站站的结构构型式大大致有三三种：（1）变压压器和负负荷开关关、熔断断器共用用一个油油箱；（2）变压压器和负负荷开关关、熔断断器分别别装在上上下两个个不同的的油箱内内；（3）变压压器和负负荷开关关、熔断断器分别别装在左左右两个个不同的的油箱内内。考虑到开关关操作和和熔断

13、器器的动作作造成的的游离碳碳会影响响整个箱箱变的寿寿命。（33）型由由于采用用普通油油和难燃燃油作为为绝燃介介质，使使之既可可用于户户外，又又可用于于户内，适适用于住住宅小区区、工矿企企业及各各种公共共场所，如如机场、车车站、码码头、港港口、高高速公路路、地铁铁等。欧式预装式式变电站站的总体体结构包包括三个个主要部部分：高高压开关关柜、变变压器及及低压配配套装置置，其总总体结构构主要有有两种形形式：一一种为组组合式；另一种种为一体体式。组组合式布布置是高高压开关关设备、变变压器和和低压配配电装置置三部分分个为一一室，即即由高压压室、变变压器室室和低压压室三个个隔室组组成，可可按“目字型型”或“

14、品字型型”布置，如如图1所所示。“目字型型”布置与与“品字型型”布置相相比，“目字型型”接线较较为方便便，故大大多采用用“目字型型”布置。但但“品字型型”布置结结构较为为紧凑，特特别是当当变压器器室排布布多台变变压器时时，“品字型型”布置较较为有利利。图1 欧欧式预装装式变电电站的整整体布置置形式 HVV高压室室；LVV低压室室；TMM变压器器室；ZZL操作走走廊1.2.33 箱式式变电站站与常规规变电站站的对比比分析目前，国内内生产的的箱变的的电压等等级：高高压侧为为 3 355kV、低压侧侧为 00.4 100kV 。变压压器的容容量：当当额定电电压比为为35/10 、6 、0.4 kkV

15、 时时可从几几百kVVA上上万kVVA、当当额定电电压比为为 100、6/00.4 kV 时可从从几十kkVA几千kkVA。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。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，适用范围更广。箱式变电站站与常规规变电站站性能比比较见表表1。表1 箱

16、式式变电站站与常规变变电站性能对对比表序号对比项目常规变站组合式（箱箱变）变变电站 1设计工作需要土建、电电气二方方面设计计、工作作量较大大土建工作仅仅一个安安装基础础，箱变变本身有有典型设设计，只只须根据据用户要要求，作作一些调调整，设设计工作作也大为为减少。 2基建时间6个月以上上预先基础做做好以后后，只需需4-66小时就就可以安安装完毕毕送电。 3占地面积（110kVV8000K为 例）100一般箱变112m22ZBW1774m22 4安装地点和和负荷中中心距离离不能十分接接近负荷荷中心，供供电线路路半径较较长，电电压降落落及电能能损失较较高。能贴近负荷荷中心，甚甚至直接接置于建建筑物处

17、处，供电电线路半半径可以以很短电电压降落落及电能能损失较较少，提提高了供供电质量量。 5生产方式土建施工后后，现场场装配。大规模、工工作化生生产，质质量容量量得到保保证。 6生产周期7：1 7投资费用2：1 8和环境协调调性和环境不协协调和环境协调调一致/ZBWW17高高度1.6米,不挡视视线,美美化环境境。1.3 箱箱式变电电站的技技术要求求与设计计规范设计严格按按照国家家标准高压/低压预装式变电站（GB/T12467-1998），以及适合的工艺流程。1.4 本本设计的主主要任务务（1）100KV箱箱式变电电站的总总体结构构设计（2） 箱箱式变电电站主接接线设计计与一次设设备选型型（3）二次

18、次系统设设计（4）箱式式变电站站智能监监控功能能设计10kV箱箱式变电电站的总总体结构构设计2.1 电电气主接接线的确确定2.1.11 主接接线的基基本形式式 主接线的的基本形形式，就就是主要要电气设设备常用用的几种种连接方方式，概概括为有有母线的的接线形形式和无无母线的的接线形形式两大大类。概概况地说说，对主主接线的的基本要要求包括括安全、可可靠、灵灵活、经经济四个个方面 安安全包括括设备安安全及人人身安全全。要满满足这一一点，必必须按照照国家标标准和规规范的规规定，正正确选择择电气设设备及正正常情况况下的监监视系统统和故障障情况下下的保护护系统，考考虑各种种人身安安全的技技术措施施。可靠靠

19、就是主主接线应应满足对对不同负负荷的不不中断供供电，且且保护装装置在正正常运行行时不误误动、发发生事故故时不拒拒动，能能尽可能能的缩小小停电范范围。为为了满足足可靠性性要求，主主接线应应力求简简单清晰晰。灵活活是用最最少的切切换，能能适应不不同的运运行方式式，适应应调度的的要求，并并能灵活活、简便便、迅速速地倒换换运行方方式，使使发生故故障时停停电时间间最短，影影响范围围最小。经经济是指指在满足足了以上上要求的的条件下下，保证证需要的的设计投投资最少少。因此此，主接接线的设设计应满满足可靠靠性和灵灵活性的的前提下下，做到到经济合合理。主主要应从从投资声声、占地地面积少少、电能能损耗小小等几个个

20、方面综综合考虑虑。2.1.22 主接接线的比比较与选选择单母线接线线是一种种原始、最最简单的的接线，所所有电源源及出线线均接在在同一母母线上，其其优点是是简单明明显，采采用设备备少，操操作简便便，便于于扩建，造造价低。缺缺点是供供电可靠靠性低。母母线及母母线隔离离开关等等任一元元件发生生故障或或检修时时，均需需使整个个配电装装置停电电。因此此，单母母线接线线方式一一般只在在发电厂厂或变电电所建设设初期无无重要用用户或出出线回路路数不多多的单电电源小容容量的厂厂中采用用。接线线方式如如图2。 图2 单单母线接接线a）一路电电源进线线 b）两两路电源源接线 在在主接线线中，断断路器是是电力系系统的

21、主主开关；隔离开开关的功功能主要要是隔离离高压电电源以保保证其他他设备和和线路的的安全检检修。例例如，固固定式开开关柜中中的断路路器工作作一段时时间需要要检修时时，在断断路器断断开电路路的情况况下，拉拉开隔离离开关；恢复供供电时，应应先合隔隔离开关关，然后后和断路路器。这这就是隔隔离开关关与断路路器配合合操作的的原则。由由于隔离离开关无无灭弧装装置，断断流能力力差，所所以不能能带负荷荷操作。 单单母线分分段接线线是采用用断路器器（或隔隔离开关关）将母母线分段段，通常常是分成成两段。母母线分段段后可进进行分段段检修，对对于重要要用户，可可以从不不同段引引出两个个回路，当当一段母母线发生生故障时时

22、，由于于分段断断路器在在继电保保护作用用下自动动将故障障段迅速速切除，从从而保证证了正常常母线不不间断供供电和不不致使重重要用户户停电。两两段母线线自动同同时故障障的机遇遇很小，可可以不予予考虑。在在供电可可靠性要要求不高高时，亦亦可用隔隔离开关关分段，任任一段母母线发生生故障时时，将造造成两断断母线同同时停电电，在判判断故障障后，拉拉开分段段隔离开开关，完完好段即即可恢复复供电。 单单母线分分段接线线既具有有单母线线接线简简单明显显、方便便经济的的优点，又又在一定定程度上上提高了了供电可可靠性。但但它的缺缺点是当当一段母母线隔离离开关发发生故障障或检修修时，该该段母线线上的所所有回路路到要长

23、长时间停停电。单单母线分分段接线线连接的的回路数数一般可可比单母母线增加加一倍。接线方式如图3。 图3 单单母线分分段接线线双母线分段段接线有有如下优优点：可可轮换检检修母线线或母线线隔离开开关而不不致供电电中断；检修任任一回路路的母线线隔离开开关时，只只停该回回路；母母线发生生故障后后，能迅迅速恢复复供电；各电源源和回路路的负荷荷可任意意分配到到某一组组母线上上，可灵灵活调度度以适应应系统各各种运行行方式和和潮流变变化；便便于向母母线左右右任意一一个方向向顺延扩扩建。 但但双母线线也有如如下的缺缺点：造造价高；当母线线发生故故障或检检修时，隔隔离开关关作为倒倒换操作作电器，容容易误动动作。但

24、但可加装装断路器器的连锁锁装置或或防误操操作装置置加以克克服。接接线方式式如图44所示。图4 双双母线接接线当进线回路路数或母母线上电电源较多多时，输输送和穿穿越功率率较大，母母线发生生事故后后要求尽尽快恢复复供电，母母线和母母线设备备检修时时不允许许影响对对用户的的供电，系系统运行行调度对对接线的的灵活性性有一定定要求时时采用双双母线接接线。综上可知，单单母线接接线造价价低而供供电稳定定性低，双双母线供供电稳定定性高但但其造价价高且接接线线路路复杂，而而单母线线分段接接线一方方面线路路简单，造造价低，另另一方面面其供电电稳定性性也能在在一定程程度上能能够得以以保证。所所以100kV母母线选用

25、用单母线线接线方方式，00.4kkV采用用单母线线分段接接线。2.1.44 高压接接线方式式 高高压侧，采采用负荷荷开关+限流熔熔断器作作为就压压器的主主保护，一一般有环环网、双双电源和和终端三三种供电电方式，有有两组插插入式熔熔断器和和后备保保护熔断断器串联联进行分分段范围围保护。限限流熔断断器一相相熔断时时必须能能联动跳跳开三相相负荷开开关，不不发生缺缺相运行行。线路路侧负荷荷开关必必须配有有直流电电源电动动操作机机构，可可实现无无外来交交流电源源状态下下自启动动。环网网回路必必需配置置检测故故障电流流用的电电流互感感器或传传感器。 高高压开关关选用可可靠性高高和具有有自动化化装置及及智能

26、化化接口的的先进的的产品：SF66负荷开开关、压压气式负负荷开关关、真空空负荷开开关等。环网供电单单元一般般至少由由三个间间隔组成成，即二二个环缆缆进出间间隔和一一个变压压器回路路间隔。其其中，负负荷开关关QLAA和QLBB在隔离离故障线线段时，能能及时恢恢复回路路的连续续供电；同负荷荷开关QQLC相相连的熔熔断器在中压压/低压压变器发发生内部部故障时时起保护护作用；QLCC对溶断断器和变变压器还还起隔离离和接地地作用。2.2 变变压器2.2.11 变压压器容量量、接线线组别的的确定箱变用变压压器为降降压变压压器，一一般将110KVV降至3880V/2200V变压压器容量量一般为为16001

27、6000KVAA，最常常用的容容量为33156300KVAA。其器器身为三三相三柱柱或三相相五柱结结构、DDyn111或YYyn0联结，熔熔断器连连接在“”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。对于Dyn11联结变压器来说，其3n次（n为整数）谐波励磁电流在其三角形结构的一次绕组内形成环流，不注入公共的高压电网中去，这较之一次绕组接成星型接线的Yyn0联结变压器更利于抑制高次谐波电流；Dyn11联结变压器的零序阻抗较之Yyn0联结变压器的小得多，从而更有利于低压单相接地短路故

28、障的保护和切除；当接用单相不平负荷时，由于Yyn0联结变压器要求中性线电流不超过二次绕组额定电流的25%，因而严重影响了接用单相负荷的容量，影响设备能力的发挥。因此国家规定在TT和TN系统中，推广Dyn11联结变压器。但是Yyn0联结变压器一次绕组的绝缘要求稍低于Dyn11，从而制造成本稍低于Dyn11联结的变压器。变压器联结方式如图5。图5 变变压器的的Yynn0联结结和Dyyn111联结综合考虑110kVV箱式变变电站变变压器的的容量确确定为116000kVAA，因为为三相五五拄Dyyn111连接变变压器带带三相不不对称负负载能力力强，不不会因三三相负载载不对称称造成中中性点电电压偏移移，

29、负载载电压质质量可得得到保证证；此外外，这种种变压器器还具有有很好的的耐雷特特性。因因此变压压器的连连接组别别为三相相五柱DDyn111，阻阻抗电压压为 =7.0%，采采用油浸浸式变压压器。由由于三相相五拄DDyn111联结结，如果果熔断器器一相熔熔断后，会会造成低低压侧两两相电压压不正常常，为额额定电压压的1/2，会会使负载载欠压运运行。因因此将熔熔断器连连接在“”内部部。因为为这样如如果熔断断器一相相熔断后后不会造造成低压压侧两相相电压不不正常，熔熔断器所所对应的的低压侧侧相电压压几乎为为零，其其它两相相电压正正常。而而站用变变压器容容量确定定为500kVAA，连接接组别采采用Dyn111

30、，接在在10kVV母线上上将100kV电电压降低低为0.2kVV供箱式式变电站站本身使使用。2.3.22 变压压器的散散热处理理变压器设置置有二种种方式：一种将将变压器器外露，另另一种将将就压器器安装在在封闭隔隔室内。10kV箱式变电站变压器采用第二种接线方式，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升高，采用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。有为防止灰尘对绝

31、缘的影响，在变压器连接处加上绝缘防护罩。室内温度不正常的情况下采用机械强迫通风，以变压器油温不超过95作为动作整定值。2.3.33 采用用负荷开开关熔断器器组合电电器保护护变压器器负荷开关是是用来开开、合负负载电流流的开关关装置，它它一般具具有关合合短路电电流能力力，但是是它不能能开断短短路电流流。负荷荷开关可可以单独独使用在在远离电电源中心心、且容容量较小小的终端端变电站站，用于于投切无无功补偿偿回路、并并联电抗抗器及电电动机等等。熔断断器结构构简单、价价格便宜宜、维护护方便，仍仍然具有有发展前前途。熔熔断体是是熔断器器的主要要元件，当当熔断体体通过的的电流超超过一定定值时，熔熔断体本本身产

32、生生的焦耳耳热，使使本身温温度升高高，在达达到熔断断体熔点点时，熔熔断体自自行熔断断切断过过载电流流或短路路电流。限限流熔断断器切断断短路电电流的电电流波形形如图66所示 1 a 2 时间间 0 b 燃弧时时间 图6 限流熔熔断器切切断短路路电流时时电流波波形1切断前前电流波波形 2切切断过程程中电流流波形截止电流流；动动作时间间负荷开关熔断器器组合电电器中使使用限流流型高压压熔断器器，这种种熔断器器是依靠靠填充在在熔体周周围的石石英砂冷冷却电弧弧，达到到有效熄熄灭电弧弧，用于于在强力力冷却熄熄弧过程程中建立立起高于于工作电电压的电电弧电压压，因而而具有很很强限流流能力。由由曲线可可见到，短短

33、路开始始后电流流上升，熔熔体发热热，温度度上升，电电流升到到a点，熔熔体熔化化，由于于熔断器器的限流流作用，电电流上升升停止，开开始沿aab线段段下降，在在b点电电流下降降到零，此此时完成成熄弧。这这种熔断断器的整整个动作作过程发发生在密密封的瓷瓷管中，在在熄灭电电弧时，巨巨大气流流不会冲冲出管外外。负荷开关与与熔断器器配合使使用于箱箱变可替替代断路路器，作作为变压压器的保保护开关关设备。当变压压器内部部发生故故障，为为使油箱箱不爆炸炸，故障障切除时时间必须须限在220mss内。采采用断路路器保护护的话，断断路器最最快全开开断时间间(继电电保护动动作时间间+断路路器固有有动作时时间+燃燃弧时间

34、间)一般般需要223个个周波(40mms660mss)左右右，而限限流熔断断器则可可保证在在10mms以内内切除故故障。由于同同电压等等级负荷荷开关的的价格大大约是断断路器的的价格的的1/441/5，而而负荷开开关+熔熔断器的的价格仅仅仅是断断路器的的价格的的1/33，因此此采用负负荷开关关+熔断断器有较较大经济济性。由于断断路器是是用于开开断短路路故障电电流、大大负荷电电流、容容性电流流等通用用的开关关设备，因因此体积积大、笨笨重，结结构也复复杂。相相比之下下负荷开开关体积积小，简简单易开开发。2.4 箱箱式变电电站总体体布置 100kV箱箱式变电电站高压压室额定定电压110kVV ，低低压

35、室额额定电压压0.44kV。主主变压器器额定容容量为116000kVAA，接在在10kVV母线上上。采用用电缆或或架空进进、出线线。在结结构设计计上具有有防压、防防雨和防防小动物物等措施施及占地地面积小小、操作作方便，安安全可靠靠、可以以移动等等特点。箱箱式变电电站主要要包括44部分，分分别为框框架、高高压室、低低压室、变变压器室室。 （11）框架架：基本本结构是是由槽钢钢、角钢钢和钢板板焊接而而成，外外股、门门和顶盖盖用新材材料色彩彩钢板制制作。（22）高压压室：装装备真空空断路器器。包括括三工位位负荷开开关、熔熔断器、互互感器、避避雷器等等。（33）低压压室：装装备全国国统一设设计的GGG

36、D型型固定式式低压配配电屏、包包括主开开关柜、计计量柜、多多路出线线柜、耦耦合电容容器。（44）变压压器室：配备116000kVAA油浸式式变压器器。室顶顶装有温温度监控控仪启动动的轴流流风扇。箱箱式变电电站总体体布置图图见附录录图。10KV箱箱式变电电站一次次系统设设计与设设备选型型3.1 110kVV箱式变变电站一一次系统统设计10kV母母线采用用单母线线接线，0.4kV侧母线采用单母线分段接线。箱体采用了双层密封，双层铁板间充入高强度聚胺脂，具有隔温、防潮等特点。外层采用不锈钢体，底盘钢架采用金属喷锌技术,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

37、然环境及外界污染的影响。可保证设备在-40+40之间运行。 内部一次系统采用单元真空开关柜结构。开关柜内设有上下隔离刀闸，ZN23-10型真空断路器，选用干式高精度的电流互感器和电压互感器，电容器采用高质量并联电容器，并装有放电PT，站变选用SC9型干式站变，站内装有多组氧化锌避雷器。一次系统连接采用封闭母线结构，在每个单元柜装有五防锁，保证了人身与设备的安全。电气主接线线图如附附录图所所示。3.2 设设备选型型电器设备选选择的一一般条件件如下：（1）按正正常条件件选择电器设备按按正常条条件选择择，就要要考虑电电器装置置的环境境条件和和电气要要求。环环境条件件是指电电器装置置所处的的位置特特征

38、；电电器要求求是指电电器装置置对设备备的电压压、电流流、频率率（一般般为500HZ）等等方面的的要求；对一些些断路电电器如开开关、熔熔断器等等，还应应考虑起起断流能能力。1）考虑所所选设备备的工作作环境。如如户内、户户外、防防腐、防防暴、防防尘、放放火等要要求，以以及沿海海或湿热热地域的的特点。2）所选设设备的额额定电压压应不低低于安装装地点电电网电压压 即即 （11）一般电器设设备的电电压设计计值满足足 1.1 应应而可在在应1.1下安安全工作作。3）电器的的额定电电流是指指 在额额定周围围环境温温度0下，电电器的长长期允许许电流应应不小于于该回路路在各种种合理运运行方式式下的最最大持续续的

39、工作作电流，即即 （2） 由由式可以以推算，当当电器的的环境温温度高于440（但不不高于660）时，环环境温度度每升高高1，应减减少允许许电流11.8%；当使使用环境境低于 40时，每每降低11，允许许电流增增加0.5%。 （2）按短短路条件件校验1）动稳定定校验 动动稳定（电电动力稳稳定）是是指导体体和电器器承受短短路电流流机械效效力的能能力。满满足稳定定的条件件 （3）或 （44）式中 、设备安安装地点点短路冲冲击电流流的峰值值及其有有效值（kkA） 、设备允允许通过过电流的的峰值及及其有效效值（kkA）对于下列情情况可不不校验动动稳定或或热稳定定。a 用熔断断器保护护的电器器，其热热稳定

40、由由熔断时时间保证证，故不不校验热热稳定。b电压互感感器及其其所在回回路的裸裸导体和和电器可可不校验验动、热热稳定，因因为短路路电流很很小。c电缆一般般均有足足够的机机械强度度，可不不校验动动稳定。 2）热稳定定校验短路电流通通过时，电电器各部部件温度度不应超超过短时时发热最最高允许许值，即即 t （5） 式中 设设备安装装地点稳稳态三相相短路电电流；短路电流流假想时时间； t秒内内允许通通过的短短路电流流值或称称t秒热热稳定电电流（kkA）；t厂家给给出的热热稳定计计算时间间，一般般为4ss、5ss、1ss等。3.2.11 高低低压电器器设备选选择的要要求（1）高压压一次设设备的选选型 高高

41、压一次次设备的的选择，必必须满足足一次电电路正常常条件下下和短路路故障条条件下工工作的要要求，同同时设备备应安全全可靠的的运行，运运行维护护方便，投投资经济济合理。高高压电器器的选择择和校验验可按表表3所列列各项条条件进行行。现仅仅对选择择的特殊殊条件或或简要步步骤予以以介绍。表3高压电电器选择择与校验验条件项目设备 额定电压额定电流开断电流动稳定热稳定高压断路器器 隔离开关 负荷开关高压熔断器器或（2）低压压一次设设备选型型 低低压一次次设备的的选择，与与高压一一次设备备的选择择一样，必必须考虑虑安装地地点并满满足在正正常条件件下和短短路故障障条件下下工作的的要求；同时设设备工作作安全可可靠

42、，运运行维护护方便，投投资经济济合理。低压一次设设备的选选择校验验项目如如表4所列。表4 低低压一次次设备的的选择校校验项目目设备名称 电压（V）电流（A）断流能力 （kA）短流电流校校验动稳定度热稳定度低压熔断器器低压刀开关关低压负荷开开关低压断路器器3.2.22 断路路器的选选型断路器型式式的选择择应综合合考虑安安装地点点环境的的条件、使使用的技技术条件件和安装装调试与与维护护护方便等等因素。先先对几种种内型短短路器的的技术性性能和运运行维护护方面的的特点简简要介绍绍如下。 少少油短路路器开断断电流大大，对335以下下可采用用加并联联以提高高额定电电流；110kVV以上为为积木结结构。该该

43、断路器器全开断断时间短短。增加加压油活活塞装置置加强机机械油吹吹后，可可开断空空载长线线。少油油断路器器使用较较早，运运行经验验丰富，易易于维护护，噪声声低，油油量少；它易劣劣化，需需要一套套油处理理装置。 六六氟化硫硫（SFF6）断路路器的额额定电流流和开断断能力都都可以作作得很大大；开断断性能好好，可适适用于各各种工况况开断；SF66气体灭灭弧、绝绝缘性能能好，所所以断开开电压做做得较高高；断开开开距小小。运行行噪声低低，维护护工作量量小，检检修间隔隔期长，运运行稳定定、安全全可靠、寿寿命较长长；断路路器价格格较高。 真真空断路路器连续续多次操操作，且且开断性性能好，灭灭弧迅速速、动作作时

44、间短短；运行行维护简简单，灭弧室不需需要检修修；噪声声低，无无火灾爆爆炸危险险；价格格较昂贵贵。 综综合考虑虑10kVV箱式变变电站110kVV侧选用用ZN223-110型真真空断路路器，00.4kkV侧采采用ZNN28-04技术术参数如如表5所示。表5 ZNN23-35型型真空断断路器的的技术参参数类别型号额定电压kV额定电流A断流容量kA动稳定电流流峰值kkV热稳定电流流kA固有分闸时时间合闸时间陪用操动机机构开断电流kA真空ZN23-1010630 6325（4ss）0.06ss0.0755sCT1225真空ZN28-040.42002020（4ss）0.06ss0.1s203.2.33

45、 高压压熔断器器的选择择 熔熔断器额额定电流流的选择择，除了了根据环环境条件件确定采采用户内内或户外外、根据据用于保保护电力力线路和和电气设设备还是是保护互互感器确确定采用用RN11（及其其改进型型RN33、RNN5、RRN6）或或RN22等项目目外，还还包括熔熔管的额额定电流流和熔体体的额定定电流选选择。（1）熔管管额定电电流 为了保证熔熔断器壳壳不致过过热毁坏坏，要求求熔断器器熔管的的额定电电流 不不小于熔熔体的额额定电流流即： （66）（2）熔体体的额定定电流 =kk （77）式中Imaax熔断器器所在电电路最大大工作电电流；k可靠系系数。为为防止熔熔体误动动作而考考虑留有有一定裕裕度。

46、对对于变压压器回路路k的取取值，在在不计电电动机自自起动时时k=11.11.33，记入入自起动动时k=1.552.0；对对于电力力电容器器回路，一一台电容容器时kk=1.522.0，一一组电容容器时kk=1.311.8。（3）熔断断器开断断电流校校验 （或） （88） 对对于没有有限流作作用的熔熔断器，选选择时用用冲击电电流的有有效值IIsh进行行校验；对于有有限流作作用的熔熔断器，在在电流过过最大值值之前已已截断，故故不计非非周期分分量的影影响，而而取I（Ik）进行行校验。高高压熔断断器选用用RW55-100/25如表表6所示。表6高压熔熔断器技技术参数数型号额定电压额定电流溶丝额定电电流额

47、定开断电电流断路容量上限下限RW5-10/2551025A40A6.3kAA200MVVA15MVAA3.2.44 互感感器的选选型（1）电流流互感器器的选型型的要求求 在在选择互互感器时时，应根根据安装装地点（如如屋内、屋屋外）和和安装方方式）（如如穿墙式式、支持持式装入入式等）选选择其形形式。选选用母线线型时应应注意校校核窗口口尺寸。 11）绕组组的额定定电压； 22）一次次绕组的的额定电电流； 33）准确确度等级级。为了了保证测测量仪表表的准确确度，互互感器的的准确度度不低于于所测量量仪表的的准确级级。例如如：装于于重要回回路（如如发电机机、调相相机、变变压器、厂厂用馈线线、出线线等）中

48、中的电能能表和计计费的电电能表一一般采用用0.551级级表，相相应的户户感器的的准确级级不低于于0.55级；对对测量精精确度要要求较高高的大容容量发电电机、变变压器、系系统干线线和5000kVV级宜用用0.22级；供供运行检检测、估估算电能能的电能能表和控控制盘上上的仪表表一般皆皆用11.55级的，相相应的电电流互感感器可用用3级的的。 aa.按准准确度等等级允许许的额定定容量，限限定二次次绕组接接入的总总负荷ZZ2；b.动稳定定校验和和热稳定定校验。高压电流互互感器选选用LAA-100其技术术数据如如表7所示，低低压电流流互感器器选用LLMZJJ1-0.5其技技术数据据如表88所示。表7高压

49、电电流互感感器型号号型号额定电流比比级次组合二次负荷1s热稳定定倍数动稳定倍数数0.5级1级3级（C）D级级LA-100200/550.5/33，1/30.81.21 775 1355表8 低压压电流互互感器型号额定一次电流（A）一次安匝额定二次负负荷（） 0.5级1级 3级LMZJ11-0.5400 4000 0.4 0.66 （2）电压压互感器器的选型型要求 电电压互感感器的种种类和形形式应根根据装设设地点和和使用条条件进行行选择，例例如：在在6335kVV屋内配配电装置置中，一一般采用用油渍式式或浇注注式；11102200kV配配电装置置通常采采用串级级式电磁磁式电压压互感器器；当容容量

50、和准准确级满满足要求求时，也也可采用用电容式式电压互互感器。 电压互感器器选择的的主要项项目是： 11）额定定电压应应于安装装处电网网的额定定电压相相一致； 22）类型型 户户内型 、户外外型； 33）容量量和准确确度等级级的选择择：首先先根据仪仪表和继继电器接接线要求求选择电电压互感感器的接接线方式式，并尽尽可能将将负荷均均匀分布布在各相相上，然然后计算算各相负负荷大小小，按照照所接仪仪表的准准确级和和容量选选择互感感器的准准确级和和额定容容量。电电压互感感器选用用JDJJJ-335其技技术参数数如表99所示。表9电压互互感器技技术参数数型号额定电压（KKv）副绕组1额额定容量量（VAA）最

51、大容量（VA）原绕组副绕组辅助绕组0.20.513JDJJ-1010/0.03/0.03/315025060012003.2.55 隔离离开关的的选型 隔离开开关高压压侧选用用GW114-110/2000，低压压侧选用用GN119-004C/20其技技术数据据如表110所示示。表10 高高低压隔隔离开关关技术数数据型号额定电压（kA）额定电流（A）极限通过电电流峰值值 （kAA）热稳定电流流s4 5sGN19-04C/20 0.4 200 50 12.5 GW14-10/2000 10200 40 331.553.2.66 开开关柜的的选型制造厂生产产各种不不同电路路的开关关柜、配配电屏或或标

52、准元元件，品品种很多多。 设设计时可可按照主主接线选选择相应应电路的的柜、屏屏或元件件，组成成一套配配电装置置。高压压开关柜柜和低压压配电屏屏的选择择，应满满足变配配电所一一次电路路图的各各要求并并经几个个方案的的技术经经济比较较后，优优选出柜柜、屏的的型式及及其一次次线路方方案编号号，同时时确定其其中所有有一、二二次设备备的型号号和规格格。向开开关电器器厂订购购高压开开关柜时时应向厂厂家提供供一、二二次电路路的图纸纸及有关关技术资资料。110kVV开关柜柜选用XXGN66-100-1001型。10kV箱箱式变电电站二次次系统设设计4.1 二二次系统统的定义义及分类类 箱箱式变电电站的设设备通

53、常常可分为为一次设设备和二二次设备备两大类类。主接接线所连连接的都都是一次次设备，而而二次设设备是指指测量表表计、控控制及信信号设备备、继电电保护设设备、自自动装置置和运动动装置等等。根据据测量、控控制、保保护和信信号显示示的要求求，表示示二次设设备相互互连接关关系的电电路，称称为二次次接线或或二次回回路。 按按二次接接线电源源性质分分，有交交流回路路，按二二次接线线的用途途来分，有有操作电电源回路路、测量量表计回回路、断断路器控控制和信信号回路路、中央央信号回回路、继继电保护护和自动动装置回回路等。电电气测量量仪表及及测量回回路。4.2 二二次系统统总体方方案 （11）开关关柜内的的继电保保

54、护,计计量,信信号与控控制回路路设计不不变,值值班室的的继电保保护屏与与中央信信号系统统(信号号屏、计计量屏与与控制屏屏)保持持原设计计不变,再设计计一套重重复的计计量、信信号与控控制回路路进入计计算机监监测与控控制系统统。 （22）开关关柜内的的继电保保护,计计量,信信号与控控制回路路设计不不变,值值班室的的中央信信号系统统（信号屏屏、计量量屏与控控制量）取消,集中保保护的继继电保护护屏应保保留,再再将计量量,信号号与控制制回路进进入计算算机监测测与控制制系统。 （33）开关关柜内的的继电保保护,计计量,信信号与控控制回路路设计不不变,值值班室的的中央信信号系统统（信号屏屏,计量量屏与控控制

55、屏）只包括括电源进进线与母母线联络络开关柜柜,所有有出线开开关柜均均不进入入中央信信号系统统。电源源进线,母线联联络开关关柜及所所有出线线开关柜柜的中央央信号系系统(信信号、计计量与控控制)全全部进入入计算机机监测与与控制系系统。4.3 断断路器控控制与信信号回路路4.3.11概述断路器控制制按控制制地点可可分为集集中控制制与就地地控制。所所谓集中中控制就就是集中中在控制制室内进进行控制制；就地地控制就就是在断断路器安安装地点点进行控控制。在在控制室室内对配配电装置置中的断断路器进进行控制制称为距距离控制制。这种种控制主主要由控控制开关关、控制制电缆和和操作机机构等组组成。 断断路器控控制回路

56、路的基本本要求有有：（1）能进进行手动动跳闸、合合闸，也也能完成成自动跳跳闸，断断路器跳跳闸（合合闸）过过程完成成后，能能自动切切断跳闸闸（合闸闸）线圈圈回路电电流，防防止线圈圈长时间间通电而而烧毁；（2）有防防止断路路器连续续多次跳跳闸或合合闸操作作的位置置信号；（3）有反反映断路路器完成成跳闸或或合闸的的防跳回回路；（4）有断断路器自自动跳闸闸或合闸闸的位置置信号；（5）有控控制回路路完好性性监视信信号；（6）在满满足要求求的前提提下，力力求简单单可靠。中央控制信信号装置置按形式式分有灯灯光信号号和音响响信号。灯灯光信号号表明不不正常工工作状态态的性质质地点，而而音响信信号在于于引起运运行

57、人员员的注意意。灯光光信号通通过装设设在个控控制屏上上的信号号灯光和和光字牌牌，表明明各种电电气设备备的情况况，音响响信号则则通过蜂蜂鸣器和和警铃的的声响来来实现，设设置在控控制室内内。由全全所共用用的音响响信号，称称为中央央音响信信号装置置。 中中央信号号装置按按用途分分有：事事故信号号，预告告信号和和位置信信号。4.3.22 控制制回路设设计（1）计算算机监测测与控制制系统都都有合闸闸与分闸闸继电器器输出接接点,一一般接点点容量为为A0550V,3A。将将其并连连接到开开关柜的的合分闸闸开关或或按钮上上就可以以进行远远方合分分闸操作作。（2）计算算机监测测与控制制系统的的合分闸闸继电器器接

58、点与与开关柜柜上合分分闸开关关或按钮钮之间应应设计手手动与远远方自动动转换开开关。 （33）100KV及及以上的的供配电电系统需需要计算算机监测测与控制制系统进进行远方方合分闸闸操作时时,其控控制开关关应取消消不对应应接线,可以选选用自复复位式转转换开关关,也可可选用控控制按钮钮。（4）所有有进入计计算机监监测与控控制系统统的远方方操作开开关的手手动分闸闸操作开开关或按按钮应有有一对独独立的常常开接点点引到计计算机监监测与控控制系统统,以便便在人工工手动分分闸时给给计算机机监测与与控制系系统一个个开关量量输入信信号,以以防止人人工就地地手动分分闸时出出现误报报信号。4.3.33 信号号回路设设

59、计（1）所有有需要计计算机监监测与控控制系统统进行监监视的开开关状态态,均应应有一对对常开接接点引到到计算机机监测与与控制系系统。所所有常开开接点可可以共用用一个信信号地线线,但不不能与交交流系统统地线相相连接。（2）所有有信号继继电器均均应有一一对单独独的常开开接点引引到计算算机监测测与控制制系统。有有中央信信号系统统时,信信号继电电器应再再有一对对常开接接点引到到中央信信号系统统,以下下两种常常开接点点应分开开,由于于电压等等级不同同,不能能共用地地线。4.4 电电气测量量与信号号系统（1）需要要进入计计算机监监测与控控制系统统的测量量参数由由设计者者根据有有关规定定与用户户实际需需要来确

60、确定。（2）需要要进入计计算机监监测与控控制系统统的各种种测量参参数,首首先经过过电流互互感器与与电压互互感器变变为统一一的交流流。一55A电流流与交流流。一1100VV电压,2200/3880V系系统直接接利用交交流守-2200V或+-3880V电电压,然然后再经经各种电电量变送送器将交交流参数数变为直直流。一一5V,100mA,4一220mAA或110V信信号给计计算机监监测与控控制系统统进行测测量。（3）电量量变送器器的种类类与电工工测量仪仪表完全全对应。有有什么类类型的电电工测量量仪表,就有什什么样类类型的电电量变送送器。即即有电流流变送器器（单相与与三相）,电压压变送器器（单相与与三