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1、综合实践（能力训练）说明书题 目： 35KV箱式变电站设计课题 所属教研室：电气教研室 专业班级： 11秋电气1班 学生姓名： 陈景阳 指导教师： 常颖 2013年 8 月 29 日沈阳职业技术学院软件学院毕业综合实践（能力训练）任务书课题名称：35KV箱式变电站设计课题院系名称：沈阳职业技术学院 专业班级：11秋电气1班 学生姓名：陈景阳 指导教师：常颖 日 期：2013年8月29日 10任务书填写要求1毕业综合实践（能力训练）任务书由指导教师根据各课题的具体情况填写，经教研室主任审查、教学主管院长签字后生效。2任务书内容必须用黑墨水笔工整书写或按统一设计的电子文档标准格式打印，不得随便涂改
2、或潦草书写，禁止打印在其它纸上后剪贴；3任务书内填写的内容，必须和学生毕业设计任务完成的情况相一致，若有变更，应当经过所在专业及院系主管领导审批后方可重新填写；4任务书内有关“专业班级”等名称的填写，应写中文全称，不能写数字代码，学生的“学号”要写全号，请规范化填写；任务书内“主要参考文献”的填写，应按照要求书写，不能有随意性；软件学院毕业综合实践（能力训练）时间安排时间任务 3月5日教研室下达“毕业综合实践（能力训练）任务书”4月5日学生提交综合实践（能力训练）初稿4月10日-20日学生进行综合实践（能力训练）预答辩11月15日学生提交综合实践（能力训练）和答辩申请单12月10日通过答辩资格
3、审查学生参加毕业综合实践（能力训练）答辩毕业综合实践（能力训练）任务书1.毕业综合实践（能力训练）题目：35KV箱式变电站设计课题2. 毕业综合实践（能力训练）题目来源：虚拟（ ） 顶岗实习（ ）3.毕业综合实践（能力训练）课题任务的内容和要求（技术要求、工作要求等）：1.本课题介绍了箱式变电站的发展前景以及结构特点。2.本课题介绍了箱式变电站的各个柜子的结构及功能。3.本课题介绍了箱式变电站的负荷计算以及箱体的确定。4.本课题介绍了箱式变电站的防雷设施。4 成绩评定标准（指导教师30%，评审小组30%，答辩委员会40%）:毕业综合实践（能力训练）任务书5.本毕业综合实践（能力训练）课题工作进
4、度计划：起 迄 日 期 工 作 内 容 完成情况8月1日8月3日 拟定总体大纲，在网上和书籍中查找资料8月4日8月11日 把每个章节合理安排8月12日8月20日 1、2章节变电所部分设计的背景，负荷 分析计算及变压器的选择8月21日8月29日 3、4章节电气主接线，短路计算及 电气设备选择的一般条件8月30日9月8日5章节防雷接地设计，总结论文9月9日 论文出稿教研室审查意见：主任： 年 月 日院系意见：领导： 年 月 日毕业综合实践（能力训练）评审表学生姓名：陈景阳专业班级：11秋电气1班 所属系部：电气教研室题 目：35KV箱式变电站设计课题 指导教师评语：初评成绩： 指导教师签字： 年
5、月 日评审小组意见： 评审小组成员签字： 年 月 日 终评成绩：年 月 日摘 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，其优点：组合灵活，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，受到世界各国电力工作者的重视。进入20世纪90年代，国内开始出现简易箱式变电站，并得到了迅速发展。本课题的主要内容分为五部分。第一章是箱式变电站的发展应用，该章节介绍了箱式变电站的类型、结构、技术特点额定值、使用条件、箱体要求和箱变的使用条件。第二章是箱式变电站的总体结构设计，该章节介绍了箱变的整体结构主受柜、联络柜、集中计量箱、电容主柜、馈电柜的内部结构和系统图。第三章介绍了箱变的
6、负荷的概述、计算方法、以及距离计算。第四章介绍了箱变的箱体的确定、合理配置、变压器容量、接线组别确定、并列出数据一一介绍。第五章介绍了防雷保护的与接地装置的设计、直击雷防护、接地电阻要求、接地装置设计。关键词：变电所；负荷计算；电气主接线；电气系统图AbstractBox type substation is also called the outdoor substation, but also as the combined substation, its advantages: flexible combination, transportation, migration, easy i
7、nstallation, short construction period, low operating cost, no pollution, free maintenance, etc., have drawn the attention of the electricity workers around the world. Began in the 1990 s, the domestic simple box-type substation, and got rapid development.The main content of this subject is divided
8、into five parts. The first chapter is the development and application of box-type substation, this chapter introduces the type, structure, technical characteristics of box-type substation rating and conditions of use, housing demand and housing conditions of use. The second chapter is the general st
9、ructure of the box-type substation design, this chapter introduces the change the whole structure of the main box by ark, contact ark, centralized metering box, electricKey words: substation; Load calculation; The main electrical wiring; Electrical system diagram目 录摘 要VIIAbstractVIII第1章 绪论11.1 供配电技术
10、的发展11.2 箱式变电站的类型、结构与技术特点11.2.1 箱式变电站的类型11.2.2 箱式变电站的结构21.2.3 箱式变电站的技术特点31.2.4 箱式变电站与常规变电站的对比分析51.3 箱式变电站的技术要求与设计规范61.3.1 设计和结构61.3.2 使用条件81.3.3 箱体要求81.3.4 箱式变电站内部电器设备9第2章 35kV箱式变电站总体结构设计102.1 箱变的整体结构102.2 主受柜内部结构102.3联络柜内部结构112.4集中计量箱122.5电容主柜内部结构122.6馈电柜内部结构13第3章 箱式变电站负荷计算143.1概述143.2负荷计算方法143.3负荷计
11、算15第4章 箱式变电站箱体的确定164.1 箱体结构的确定164.2 合理配置164.3 变压器容量、接线组别的确定16第5章 变电所的防雷保护与接地装置的设计185.1 变电所的防雷保护185.1.1 直击雷防护185.1.2 雷电波入侵的防护185.2 变电所公共接地装置的设计195.2.1.接地电阻的要求195.2.2. 接地装置的设计19结束语21参考文献22陈景阳：35KV变电站设计课题第1章 绪论1.1 供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
12、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
13、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。1.2 箱式变电站的类型、结构与技术特点 1.2.1 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 ”，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
14、、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。1.2.2 箱式变电站的结构 上图为美式预装式变电站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。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
15、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1.1所示。“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。TMHVTM HVTMLV LV HV LVHV TMHVLVHVT
16、MZL LV TM LVLV (a)目字型布置 (b)品字型布置图1.1 欧式预装式变电站的整体布置形式HV高压室；LV低压室；TM变压器室；ZL操作走廊1.2.3 箱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 S9 或干式的等。箱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
17、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
18、kVA。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4040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
19、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58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
20、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。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4050。占地面积小。1.2.4 箱式变电站与常规变电站的对比分析箱式变电站（在IEC及欧洲称为高压/低压预装式变电站）是一种集
21、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10kV电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
22、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1.1。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，市场前景广阔。表1.1 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4-6小时就可以安装完毕送电。 3占地面积（10kV800K为 例）100一般箱变1
23、2m2ZBW174m2 4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/ZBW17高度1.6米,不挡视线,美化环境。1.3 箱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（GB/T12467-1998） ，箱式变电站的技术要求与设计规范如下。1.3.1 设计和结构预装式变电站应设计成能够安全
24、进行正常使用、检查和维护。（1）接地：除按GB/T11022，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1s时不应超过200A/mm2，当额定短路持续时间为3s时不应超过125A/mm2；但其截面积不应小于30mm2。它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GB/T 14821.1或GB7251.1防护等级：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
25、护等级应不低于GB42081993中的IP23D更高的防护等级可以按GB4208予以规定。（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800mm或更大些。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500mm。（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
26、电站安装处的周围温度。对变动的负荷，可按GB/T 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35110kV变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)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
27、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）10kV电缆出线应穿钢管敷设为求美观，变电所内10kV箱式配电站箱体四围一般均设计为水泥路面，10kV线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10kV电缆出线应穿钢管敷设，以方便用户维护检修。如10kV线路终端杆距离变电所较远，则箱体至变电所围墙段的10kV电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
28、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800mm或更大些。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500mm。1.3.2 使用条件（1）正常使用条件外壳：预装式变电站应设计成能在按GB/T 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GB 7251.1规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GB 1094.2或GB 6450 规定的温度极限。变压器的使用条件应按
29、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GB/T 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GB/T7251.1的规定。变压器在海拔超过1000m的地区，按GB 1094.2或GB 6450的规定11。1.3.3 箱体要求（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
30、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。1.3.4 箱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800kVA及以上时，应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
31、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。 变压器如有油浸，其油标应便于监视。变压器的铭牌应面向箱门一侧。 22第2章 35kV箱式变电站总体结构设计2.1 箱变的整体结构由高压馈电柜引出两条线经变压器进入低压配电柜，每条线都具
32、有单独送电的能力，变压器出来的线直接接计量柜，两条线路的计量柜中间接有联络柜，用来联通两部分柜子。计量柜下面接馈电柜，以便能够及时的切断低压线路。之后接无功功率补偿柜。系统图如下：2.2 主受柜内部结构主受柜有7个电流互感器，三个为计量设备提供，三个连通电流表，一个为无功补偿控制器提供，都是一端接设备一端接地。柜中还有温度控制器，输入信号是温度传感器，输出是风扇。主线路中，有保护的措施，经熔断器连通三个信号灯，分别为黄，绿，红，还有三个按钮开关，接入ZQW18断路器，再接入电流互感器。一套低压设备配有两个主受柜，故DP3与DP5结构相同，主受柜的原理图如下：2.3联络柜内部结构两条主线路接入联
33、络柜，正常情况下都是单条线路供电，出现故障时换另一条线路进行供电，两条线路的保护措施与主受柜的保护措施相同，都是由断路器进行保护，主线经由刀开关，断路器保护接入三相电流互感器，电流互感器另一端接口接电流表，进行检测。联络柜同时为箱变内进行照明，利用断路器进行保护。分别为微型断路器、高压室、低压室、一号变压器室、二号变压器室以及集中计量室进行照明。联络柜的原理图如下：2.4集中计量箱每个计量箱都有三个电流互感器，一共六个，电流互感器经计量端子盒接入计量电度表，在由计量端子盒甩出接地。集中计量箱原理图如下：2.5电容主柜内部结构由一根电缆经刀开关接入ABC三相电流互感器，之后连接一个避雷器，以及熔
34、断器，由熔断器经接触器接到热继电器保护后，接入电力电容器。电流互感器另一端接电流表，之后另一端全部接地。无功补偿自动控制器内部有十五个接线端，有六个接热继电器的常闭开关，之后与接触器线圈相连，随后接地。柜子中海油六个信号灯，分别由六个接触器的常开触点控制。电容主柜原理图如下：2.6馈电柜内部结构由B相引出三条线路经刀开关，断路器保护后接入B相的电流互感器，电流互感器的另一个触点接电流表进行检测，另一端接地。馈电柜原理图如下：第3章 箱式变电站负荷计算3.1概述供电系统要能安全可靠地正常进行，其中各个元件（包括电力变压器、开关设备及导线、电缆等）都必须选择得当，除了满足工作电压除了满足工作电压和
35、频率的要求外，最重要的就是要满足负荷电流的要求，因此有必要对供电系统中各个环节的电力负荷进行统计计算。通过负荷的统计计算求出的，用来按发热条件选择供电系统中各元件的负荷值，称为计算负荷。根据计算负荷选择的电气设备和导线电缆，如果以计算负荷连续进行，其发热温度不会超过允许值。计算负荷是供电设计计算的基本依据。计算负荷确定的是否正确合理，直接影响到电器和导线电缆的选择是否经济合理。如果计算负荷的过大，将使电器和导线、电缆选的过大，造成投资和有色金属的浪费。如果计算负荷确定的过小，又将使电器和导线、电缆处于过负荷下运行，增加电能损耗，生产过热，导致绝缘过早老化，甚至燃烧引起火灾，从而造成更大的损失。
36、由此可见，正确确定计算负荷非常重要。但是，负荷情况复杂，影响计算负荷的因素很多，虽然各类负荷的变化有一定得规律可循，但是仍难准确确定计算负荷的大小。3.2负荷计算方法计算公式为：P30=KdPeQ30=P30tanS30=P30cosi30=S303UN式中，P30，Q30，S30，i30-该用电设备组的有功、无功和视在计算负荷以及电流;P30-该用电设备组的计算负荷，是指用电设备组从供电系统中取用的半小时最大负荷额定电压（kV）;与运行功率因数角相对应的正切值;i30该用电设备组的计算电流（A）；Kd该用电设备组的需用系数。3.3负荷计算负荷情况拟定如表2.1所示。表2.1负荷情况负荷名称每
37、回最大负荷kWcostan回路数机床制造厂6000.61.331电气开关厂8000.71.021化肥厂6700.651.172重型机械厂8200.750.881砖厂9300.71.021橡胶厂10000.681.082仪器仪表厂9500.720.961纺织厂12800.691.051将表2.1中的数据代入式（2-1）中计算得：所有用电设备组的总的有功负荷、无功负荷分别为：P30=（600+800+6702+820+930+10002+950+1280）=7900由于在变电所低压母线上，常有多个设备组同时工作，但是各用电设备组的最大负荷并非同时出现，因此在求变电所低压母线的计算负荷时，应再计入一
38、个同时系数。（这里有功负无功负荷的同时系数均取0.9）则低压母线侧:有功计算负荷为：P30=无功计算负荷为： Q30=0.99268=8341.2视在计算负荷（即变压器总容量）为： S30=计算电流为：i30=10960.280.38*3=632.79A第4章 箱式变电站箱体的确定4.1 箱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35kV箱式变电站的箱体选择欧式箱变。4.2 合理配置根据实际情况可以采用不同的箱变
39、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35kV箱体，一个10kV箱体，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35kV断路器等设备放于户外，只设置10kV箱体。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。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
40、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。4.3 变压器容量、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1601600，最常用的容量为315630。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器仪表，如油位表和上层油
41、温表及反映顶部气压强度的真空压力表等。变压器选用9-、11全密封、免维护、低噪音、性价比高的油浸式变压器(噪音50)或新型干式变压器(噪音55)等。采用干式变压器时，变压器室必须配散热系统。目前，国内大多采用新9或11系列配电变压器，有的也采用了非晶合金变压器，其优点是空载损耗很小，只有1/41/3，但其价格高出1.31.6倍，但随着制造技术的提高，一旦价格下来，非晶合金变压器会占据市场主导地位。综合考虑35kV箱式变电站变压器的容量确定为5000kVA，因为三相五拄D，yn11连接变压器带三相不对称负载能力强，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；此外，这种变压器还
42、具有很好的耐雷特性。因此变压器的连接组别为三相五柱D，yn11，阻抗电压为Ud=7.0%，采用油浸式变压器。由于三相五拄D，yn11联结，如果熔断器一相熔断后，会造成低压侧两相电压不正常，为额定电压的1/2，会使负载欠压运行。因此将熔断器连接在“”内部。因为这样如果熔断器一相熔断后不会造成低压侧两相电压不正常，熔断器所对应的低压侧相电压几乎为零，其它两相电压正常。而站用变压器容量确定为50kVA，连接组别采用D，yn11，接在35kV母线上将35kV电压降低为0.4kV供箱式变电站本身第5章 变电所的防雷保护与接地装置的设计5.1 变电所的防雷保护由设计任务书中气象资料得知，化纤工厂所在地区的
43、年雷暴雨日数为20天。虽然发生雷暴的几率不属于高频地区，但是雷电过电压产生的雷电冲击波对供电系统的危害极大，因此必须对雷电过电压加以防护。5.1.1 直击雷防护根据GB50057-1994有关规定，在总降压变电所和车间变电所（其所供 负荷为核心负荷，且靠近办公区和生活区，考虑防雷保护）屋顶可装设避 雷带，避雷带采用直径8mm的圆钢敷设，并经两根引下线(直径8mm)与变电所公共接地装置相连，引下线应沿建筑物外墙敷设。5.1.2 雷电波入侵的防护1.35kV架空线路上，在距总降压变电所1km的范围内，可架设避雷线。2.在35kV电源进线的终端杆上装设FZ-35型阀式避雷器。其引下线采用25mm4m
44、m镀锌扁钢，下边与公共接地装置焊接相连，上面与避雷器接地端螺栓相连。3.在35kV总降压变电所主变压器的高压侧，装设JYN1-35-102型高压开关柜，其中配有FZ-35型避雷器，靠近主变压器配置，其用来防护雷电波入侵对主变压器造成的危害。4.在10kV车间变电所的高压配电室的母线上，装设GG-1A(F)-54型高压开关柜，其中配有FS-10型避雷器，靠近主变压器配置，其用来防护雷电波入侵对主变压器造成的危害。5.2 变电所公共接地装置的设计5.2.1.接地电阻的要求根据GB50057-1994规定，对于1kV以上的小接地电流系统，公共接地装置的接地电阻应满足以下条件：且式中的计算可根据下列经验公式计算:式中，为电网的额定电压，单位kV；为与侧有电联系的架空线路长度，单位为km；为与侧有电联系的电缆线路长