供配电系统论文Word文件下载.docx

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4、1低压部分结构................................7

4、2低压设备组成………………………………………….7

5、总结………………………………………………………….10

1.前言

1、1供配电技术的发展

随着经济的发展，城乡电网建设和改造中，要求高压直接进入负荷中心，所以供配电要向节地、节电、紧凑型、无人值守的方向发展，箱式变电站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乡化进程的加快，负荷密集越来越高，城乡用地越来越紧张，城市配电网足步有架空向电缆过度，架空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。

1、2箱式变电站的概述、分类以及优点

箱变的概述：

箱式变电站又称户外成套变电站，也有称做组合式变电站、预装式变电站。

被广泛应用于城区、农村10～110kv中小型变（配）电站、厂矿及流动作业用变电站的建设与改造。

箱式变电站（简称箱变）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内，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。

箱变的分类：

箱变按外观及外壳材质分可分为：

景观式外壳箱变：

木条式

石材式

普通铁壳式箱变

按用户要求的外观形式

按照结构形式分为：

组合式变电站（简称美式箱变）

预装式变电站（简称欧式箱变）

美式箱变按照油箱结构分为共箱式和分箱式两种，

欧式箱变采用环网型和终端型两类。

箱变的优点：

1、技术先进安全可靠

2、自动化程度高

3、工厂预制化

4、组合方式灵活

5、投资省见效快

6、占地面积小

7、外形美观，易与环境协调

2、1高压接线方式

主接线的基本形式，就是主要电气设备常用的几种连接方式，有母线的接线形式和无母线的接线形式两大类。

对主接线的基本要求包括安全、可靠、灵活、经济四个方面综上可知，单母线接线造价低而供电稳定性低，双母线供电稳定性高但其造价高且接线线路复杂，而单母线分段接线一方面线路简单，造价低，另一方面其供电稳定性也能在一定程度上能够得以保证。

高压侧，采用负荷开关+限流熔断器作为变压器的主保护，一般有环网、双电源和终端三种供电方式，有两组插入式熔断器和后备保护熔断器串联进行分段范围保护。

限流熔断器一相熔断时必须能联动跳开三相负荷开关，不发生缺相运行。

线路侧负荷开关必须配有直流电源电动操作机构，可实现无外来交流电源状态下自启动。

环网回路必需配置检测故障电流用的电流互感器或传感器。

2、2高压部分结构

1.高压进线柜

2.高压出线柜

3.高压环网柜

（如果为环网型箱变）

4.高压计量柜

（如果客户要求高压计量）

2、3高压部分元器件

高压部分主要元器件：

1、带电显示器DXN

2、电磁锁

3、高压避雷器FV

4、高压负荷开关QF

5、高压熔断器

6、高压接地刀闸

3、4、5组合到一块组成的高压负荷开关

高压计量柜有：

电流互感器TA;

电压互感器PT;

熔断器

带电显示器DXN

显示装置由电压传感器和显示器两部分组成，两部分经安装连线组成了电压显示装置。

作用：

用以反映显示装置处高压回路电源有电或无电情况。

电压传感器为环氧树脂浇注型的支柱绝缘子，10kV的高压经电压传感器取出70V的电压信号。

电磁锁DSN

DSN型系列户内电磁锁是一种防止高压开关设备电器误操作的电控机构联锁装置。

用于户内高压开关设备的前后柜门，防止误操作的发生，是发电和供电部门不可缺少的闭锁装置。

防止误操作。

高压负荷开关QF

接通和切断额定电压和额定电流下的电路，并造成可见的空气间隔，不能切断短路电流，与高压熔断器串联使用，用负荷开关切断负荷电流，高压熔断器切断短路及过载电流。

FU熔断器

由于高压负荷开关只能切断负荷电流，当遇到短路和过载情况时，电流变大，负荷开关就不能切断此时的电流，遇到大电流，则由熔断器来切断大电流。

做短路保护和严重过载保护。

接地刀闸

户内高压接地开关，是配用于12kV户内交流金属铠装移开式金属封闭开关设备及其它高压开关设备的主要元件。

作为保证检修时人身安全的接地装置。

FV避雷器

氧化锌避雷器，被广泛地用于发电、输变、变电、配电系统中，使电气设备的绝缘免受过电压的损害。

具有电气绝缘性能好，介电强度高、抗漏痕、抗电蚀、耐热、耐寒、耐老化、防爆、憎水性、密封性等优点。

保护交流电力系统的电气设备免遭大气过电压和操作过电压损坏

高压计量柜:

PT：

电压互感器作电压、电能测量及继电保护之用

CT：

电流互感器全封闭支柱式结构，作电气测量和电气保护之用

FU：

高压熔断器

RN2型户内高压限流熔断器，用于电压互感器的保护。

在短路时以限制线路电流到最小值的方式进行瞬时开断。

3、变压器

电力变压器是变电所中最关键的一次设备，其主要功能是将电力系统中的电能电压升高或降低，以便利于电能的合理输送、分配和使用。

电力变压器类型较多，可按电力变压器的相数、调压方式、绕组形式、绕组绝缘及冷却方式、连接组标号等进行分类。

箱变用变压器为降压变压器。

其器身为三相三柱或三相五柱结构、Dyn11或Yyn0联结，熔断器连接在“△”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。

在变压器选择的时候还要根据实际情况对变压器的台数以及容量进行选择。

一般情况下首选一台变压器，但对于一二级负荷以及容量较大的三级负荷需选择两台变压器。

变压器容量的选择，我国变压器容量等级采用R10容量系列，该系列变压器容量等级按R10=

倍数递增。

变压器选择时不仅只单纯考虑现在负荷，还要考虑今后5-10年电力负荷的增长，留有一定的余地，同时再考虑变压器的正常过负荷能力。

变压器设置有二种方式：

一种将变压器外露，另一种将就压器安装在封闭隔室内。

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。

4、1低压部分结构

1.低压进线柜

2.低压出线柜

3.低压补偿柜

4、2低压设备组成

低压进线柜组成

1、三个电流表A

2、一个电压表V

3、一个万能转换开关（测量电压用）

4、一个温度控制仪WK

5、合闸按钮、分闸按钮

6、合闸指示灯、分闸指示灯

7、隔离开关QS

8、断路器QF

9、电流互感器TA等元件组成。

QF低压断路器

又称低压自动开关，是一种带保护装置的开关，当负荷电路发生过载、短路及欠压故障时，能自动切断电路，也可用于不频繁启动电动机或接通、分断电路。

常用的低压断路器有框架式断路器（万能式）、塑料外壳式短路器（装置式）、智能型断路器、快速断路器和限流式断路器。

电流表A、电压表V、功率因数表COS

6L2型电流、电压、功率、功率因数、频率表是外型尺寸为8080的整流系仪表。

具有灵敏度高、功耗少、刻度均匀及阻尼好等优点。

主要用各种高、低压开关柜，电源柜、控制柜以及各种电控装置作监测电路电流、电压、功率、功率因数频率的指示用。

QS隔离开关

普通的隔离刀开关不可以带负荷操作，通过与断路器配合使用，在断路器切断电路后才能操作隔离开关，刀开关起隔电作用，造成一个明显的断开点，以确保检修人员的安全。

主要用于配电设备的控制电路中，作不频繁地电动接通和切断或隔离电源之用，操作应在无负荷下进行。

隔电作用，造成一个明显的断开点，以确保检修人员的安全。

低压补偿柜的组成

1、三个电流表A、一个功率因数表COS

2、功率控制器PK

3、万能转换开关

4、电容工作指示灯

5、隔离开关QS

6、电流互感器TA

7、小型断路器QF

8、切换电容接触器KM

9、电容器C

10、避雷器FV

KM切换电容接触器

供低压无功功率补偿设备投入或切除低压并联电容器之用.以改善功率因数。

接触器带有抑制涌流装置,能有效地减小合闸涌流对电容的冲击和抑制开断时的过电压.。

C电容器

用来补偿电网中的感性电流，降低线路损耗，提高线路输电能力，并提高电网的功率因数。

低压出线柜组成

低压柜可以有多路出线。

每组出线有：

一个电流表一个塑壳断路器一个电流互感器。

QF塑壳断路器

用来分配电能且作为线路及电源设备的过载、短路和欠电压保护。

与低压进线柜的断路器同样的作用，但是分断能力不同。

低压出线的分断能力要比低压进线柜的小的多。

CT电流互感器

把大电流按比例变成小电流，作电流、电能测量和继电保护保护之用。

低压部分总结

低压部分包含有：

低压进线柜

低压补偿柜

低压出线柜

5、总结

供配电系统包括工业企业供配电系统和民用建筑供配电系统，它是电能的用户，也是电力系统的组成部分。

电能是现代工业生产和和社会生活中的主要能源和动力，由于电能的生产、输送、分配和使用的过程是在同一瞬间实现的，因此在供配电系统的设计和投入中需要对每个环节都要进行合理的计算验证等工作。

变配电所接线方案是供配电系统的一个核心，在变配电所得接线方案中涉及到高压到低压的转变，其中即包括一次设备、变压器的选择，还包括二次设备的选择。

随着经济和科技的发展，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，同时要求具有智能化功能。

这种智能箱式变电站环网供电时，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。

所以说箱式变电站尤其是智能箱式变电站必将在供配电系统中成为主流。