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1、 高等教育自学考试本科毕业论文 基于10KV箱式变电站的设计考生： 建 号： 5 专业层次： 本 科 院（系）： 机械与动力工程学院 指导教师： 段 莉 职 称： 讲 师 科技学院二O一二年四月一日高等教育自学考试本科毕业论文 基于10KV箱式变电站的设计考生： 建 号： 5 专业层次： 本科 指导教师： 小强 院 （系）： 机械与动力工程学院 科技学院二O一二年四月一日word格式. 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、
2、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，国开始出现简易箱式变电站，并得到了迅速发展。 本设计的主要容根据我国能源利用情况，供电设计的原则要求，首先是箱式变电站整体结构设计，包括主变器和站用变压器容量，接线组别的确定，以及高压室、低压室、和变压器室的的布置。其次是箱式变电站的一次系统设计及设备选型，10kV侧母线采用单母线，0.4kV侧母线采用单母线分段接线方式。最后是箱式变电站的二系统、断路器的控制与信号回路及电路的保护设计。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0.4KV，主变压器容量为1600kVA。关键词：箱式
3、变电站，结构，一次系统，二次系统The box-type substation design based on 10KVABSTRACTCompact substations and complete sets of substations, and outdoor says have called combined substation, it is to develop in the 1960 s to the 70 s Europe and the United States and other western developed countries launched a complet
4、e set of substation outdoor new substation equipment for it has a combination, easy to transport and flexible migration, easy installation, construction period is short, low operating cost, no pollution, no maintenance etc, and by the world countries power of the workers of the attention. In the 199
5、0 s, China began to appear simple compact substations, and have developed rapidly. The main contents of this design according to Chinas situation of energy utilization, power supply design principles, first is the box-type transformer substation the overall structure of the design, including the mai
6、n transformer and substation transformer capacity, terminal clusters are identified, and the high pressure chamber, a low pressure chamber, and the transformer room layout. Followed by the box-type transformer substation secondary system design and equipment selection, 10KV bus on the side by a sing
7、le bus,0.4KV bus on the side of the sectional single bus wiring. The last is a box-type transformer substation two system, circuit breaker control and signal loop and circuit protection design. 10KV box-type substation design of high voltage side for rated voltages 10KV, rated voltage to low voltage
8、 side of main transformer capacity is 1600KVA0.4KV Keywords：Box-type transformer，Substation，Construction，First system Second System目 录摘 要IABSTRACTII1绪论11.1供配电技术的发展11.2箱式变电站的简介11.3 箱式变电站的类型及结构与技术特点11.3.1箱式变电站的类型11.3.2箱式变电站的结构21.3.3箱式变电站与常规变电站的对比分析31.4 箱式变电站的技术要求与设计规42 10kV箱式变电站的总体结构设计52.1 电气主接线的确定52.
9、1.1主接线的基本形式52.1.2主接线的比较与选择52.1.3高压接线方式82.2 变压器92.2.1变压器容量、接线组别的确定92.2.2变压器的散热处理102.2.3采用负荷开关熔断器组合电器保护变压器102.3 箱式变电站总体布置113 10KV箱式变电站一次系统设计与设备选型133.1 10kV箱式变电站一次系统设计133.2 设备选型133.2.1高低压电器设备选择的要求143.2.2断路器的选型153.2.3高压熔断器的选择163.2.4互感器的选型173.2.5隔离开关的选型183.2.6开关柜的选型194 10kV箱式变电站二次系统设计204.1 二次系统的定义及分类204.
10、2 二次系统总体方案204.3 断路器控制与信号回路204.3.1控制回路设计214.3.2信号回路设计214.4 二次回路的保护方式214.4.1电流速断保护214.4.2双回线路横联方向差动保护224.4.3变压器瓦斯保护224.5 电气测量与信号系统22结 论25致 26参考文献27论文原创性声明28附录图1： 10kV箱式变电站一次系统电气主接线图291 绪论1.1供配电技术的发展用户供电系统的基础设计目标是为各电力用户的生活和人民生活提供一个安全、可靠、合理、优质的供电环境。近几年来，工业生产过程和设备与日俱新，自动化水平日益提高，商业用电和人民生活用电更是日益丰富，这些都是对供电系
11、统提出了更高的要求，也使得供电系统更加复杂。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、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供电
12、。1.2箱式变电站的简介箱式变电站是一种高压开关设备、配电变压器和低压配电装置，按一定接线方案排成一体的工厂预制户、户外紧凑式配电设备，即将高压受电、变压器降压、低压配电等功能有机地组合在一起，安装在一个防潮、防锈、防尘、防鼠、防火、防盗、隔热、全封闭、可移动的钢结构箱体，机电一体化，全封闭运行，特别适用于城网建设与改造，是继土建变电站之后崛起的一种崭新的变电站。箱式变电所集配电变压器和开关电器于一体，装配在箱，整体可独立置于户外，具有体积小、安装灵活、无需建筑等特点，适用于小型工业企业、居民小区、广场和道路照明等场合，它替代了原有的土建配电房，配电站，成为新型的成套变配电装置。1.3 箱式变
13、电站的类型及结构与技术特点1.3.1箱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 ”，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，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，通过电缆或母线来实现电气连接。（1）拼装式变电站：拼装式变电站将高、低压成套装置及变压器装入金属箱
14、体，高、低压配电装置间还留有操作走廊。这种型式的箱式变电站体积较大，现在已经较少使用；（2）组合装置型变电站。组合装置型变电站的高、低压配电装置不使用现有的成套装置，而是将高、低压控制、保护电器设备直接装入箱，使之成为一个整体。由于总体设计是按免维护型考虑的，箱不需要操作走廊。这样可以减小箱式变的体积，这种型式是欧式箱变，是普遍采用的型式。 （3）一体型变电站。一体型变电站就是所谓的美式箱变。它是在简化高、低压控制、保护装置的基础上，将高、低压配电装置与变压器主体一齐装入变压器油箱，使之成为一个整体。这种型式的箱式变体积更小，其体积近似于同容量的普通型油浸变压器。仅为同容量欧式箱变体积的1/3左右。1.3.2箱式变电站的结构 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；（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；（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。考虑到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，适用于住宅小区、工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
