1、 本 科 毕 业 设 计 题 目 35KV 箱式变电站设计 英文题目 The design of 35KV box type substation 学生姓名 学 号 专 业 电气工程及其自动化 指导教师 2013 年 11 月 本 科 毕 业 设 计 题 目 35KV 箱式变电站设计 英文题目 The design of 35KV box type substation 学生签名 ： 指导教师签名 ： 2013 年 11 月 本科毕业设计（论文）任务书 学生姓名 班级 专业 电气工程及其自动化 导师姓名 职称 单位 毕业设计（论文）题目 35KV 箱式变电站设计 毕业设计（论文）主要内容和要求
2、： 主要内容： （ 1） 35KV 箱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 要求： （ 1）深入了解课题研究的内容，充分查阅有关设计书籍及手册，学习相关的理论知识。 （ 2）研究工艺过程，画出控制流程图。 （ 3）根据工艺做系统研究，设计控制系统。 （ 4） 箱式变电站的发展应用。 （ 5）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。 （ 6）二次系 统设计，以及箱式变电站的智能监控系统。 （ 7） 35kV 箱式变电站的设计高压侧额定电压为 35kV。 （ 8）低压侧额定电压为 10k
3、V，主变压器容量为 5000kVA，主接线采用单母线分段接线。 毕业设计（论文）主要参考资料： 1黄绍平 .成套电器技术 M.湖南工程学院讲义（内部资料）， 2002 2 费广标 .35kV 箱式变电站模式设计 M.中国电力出版社， 2003 3 朱宝骅 .一种新型箱式变电站 -集成变配电站 J.电工技术杂志， 2002.2 4 麦艳红 .新型箱式变电站的应用与分析 J.广西 水利水电， 2001.1 5 熊作胜 .关于 35kv 箱式变电站的技术改进 J.电气时代 ,2001.3 6 吕亚杰 .箱变的结构及适用型分析 J.大同职业技术学院学报， 2001.1 7 蔡心一，颜长斌 .欧式、美式
4、、国产式箱变的特性分析 J.江苏电器， 2001.1 8 高颂九 .预装式变电站小区布点及容量选择分析 J.变压器 ,2002.11 9 赵磊 .对箱式变电站设计的建议 J.农村电气化 ,2002.4 10 刘涤尘 . 电气工程基础 M. 武汉理工大学出版社 ,2002.1 11 输变电常用标准汇编 M.中国标准出版社 , 2001.3 12 电力系统一次接线 M.北京 ,电力工业出版社 ,1995 13 贺家李 . 电力系统继电保护原理 M. 北京 , 水利电力出版社 , 1994 14 刘健 . 配电自动化系统 M. 北京 , 中国水利电力出版社 , 1998 15 苏文成 . 工厂供电
5、M. 北京 , 机械工业出版社 , 1981 毕业设计（论文）应完成的主要工作： 1 35kV 箱式变站总体结构设计 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 毕业设计（论文）进度安排： 序号 毕业设计（论文）各阶段内容 时间安排 备注 1 查阅资料 9 月 15 日 -9 月 25 日 2 35kV 箱式变电站总体结构设计 9 月 25 日 -10 月 1 日 3 主接线设计与一次设备选型 10 月 1 日 -10 月 5 日 4 二次系统设计 10 月 5 日 -10 月 10 日 5 35kV 箱式变电站 综合自动化系统及微机监控系统设计 10 月
6、 10 日 -10 月 15 日 6 撰写毕业设计论文 10 月 15 日 -10 月 20 日 课题信息： 课题性质： 设计 论文 课题来源： 教 学 科研 生产 其它 发出任务书日期： 指导教师签名： 年 月 日 教研室意见： 教研室主任签名： 年 月 日 学生签名： I 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
7、，国内开始出现简易箱式变电站，并得到了迅速发展。 关键词：箱式变电站；结构；一次系统；二次系统 II ABSTRACT Box-type transformer substation calls again outdoor a transformer substation, also call to do the sectional transformer substation. It is a development to wait to 70s Europe and America western prosper in the 60s of 20 centuries the nation
8、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, move, install convenience, start construction construction the period is short and circulate the expens
9、es low, free from pollution, do not need maintenance etc. advantage, suffer the international community electric power the worker values.Enter the middle of 90s of 20 centuries. The domestic starts appearing the simple box-type transformer substation , and got the quick development. Keywords： box-ty
10、pe transformer substation； construction； first system； second system III 目 录 1 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 1.3 箱式变电站的技术要求与设计规范 . 4 1.3.4 箱体要求 . 7 2 35kV 箱式变电站总体结构设计 . 9 2.1. 箱式变电站对主接线的基本要求 . 9 2.2. 主接线的选择 . 9 2.3. 高压 接线方
11、式 . 10 2.4. 箱式变电站箱体的确定 . 11 2.4.1 箱体结构的确定 . 11 2.4.2 合理配置 . 11 2.5. 箱式变电站总体布置 . 11 3 35kV 箱式变电站设备选型 . 13 3.1 设备选型 . 13 3.1.1 箱式变电站设备选型应注意的方面 . 13 3.1.2 设备选型的基本原理 . 13 3.1.3 高低压电器设备选择的要求 . 17 3.1.4 断路器的选型 . 18 3.1.5 熔断器的选型 . 19 3.1.6 互感器的选型 . 20 3.1.7 隔离开关的选型 . 20 3.1.8 开关柜的选型 . 21 4 35kV 箱式变电站一次系统及二
12、次系统设计 . 22 4.1 主电路设计 . 22 4.1.1 一次系统设计原则 . 22 4.1.2 一次系统设计 . 22 4.2 电气二次系统设计 . 22 4.2.1 二次系统定义及分类 . 22 4.2.3 二次系统设计 . 23 5 箱式变电站综合保护 . 24 5.1 变电站综合自动化技术介绍 . 24 5.1.1 变电站综合自动化概述 . 24 5.1.2 变电站综合自动化的优越性 . 25 5.1.3 变电站综合自动化的基本功能 . 25 5.2 变电站综合自动化系统的发展及结构形式 . 26 5.2.1 变电站综自系统发展的基本趋势 . 26 5.2.2 变电站综合自动化系
13、统结构形式 . 27 5.3 TDI-3000 型变配电所微机保护及综合自动化系统 . 28 IV 5.3.1 TDI-3000 系统构成 . 28 5.3.2 TDI-3000 系统主要功能 . 28 5.3.3 瞬时电流速断保护的工作原理 . 31 5.3.5 瞬时电流速断保护的整定计算 . 32 结束语 . 37 致 谢 . 38 参考文献 . 39 附录 A 35KV 箱 变自动化设计方案 . 40 附录 B 电气主接线图 . 41 中国地质大学（北京）成人高等教育本科生毕业设计 1 1 绪论 1.1 供配电技术的发展 随着经济建设发展，中国当前城市建设发展迅速，其规模之大，范围之广，
14、均是空前的，而无论是工业、农业、服务业或是家庭用户，都离不开电能，没有电能很多事情都不能进行，所以供配电技术给予是由其他形式能 源转换而来的，又可以转换成其他形式的能源而利用，这就是自然规律中的能源双向流动性；电能的输送既简单又经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程中的自动化。因此，电能在现代工厂生产及整个国民经济生活中应用极为广泛了我们很好怎么去认识电网中的知识，掌握一些电能的安全性和可靠性。 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，
15、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。 1.2 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、配
16、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 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 造成的游离中国地质大学（北京）成人高等教育本科生毕业设计 2 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
17、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。 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
18、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 kV
19、A。 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
