王东波
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摘要：在我国目前箱式变电站使用的广泛、各行各业都在使用，箱式变电站又称户外成套变电站，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内，机电一体化，全封闭运行，特别适用于负荷集中的经济开发区、工厂、矿山、住宅小区等城市公用设施，用户可根据不同的使用条件、负荷等级选择箱式变电站。
关键词：箱式变电站；一次系统；二次系统；设计；选型
一、引言
随着我国经济的发展、工业经济集中开发区、工厂、矿山机电的发展，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，因而在矿山电网中得到广泛应用。
箱式变电站外壳采用钢板或者合金板，配有双层顶盖，隔热性好。外壳及骨架全部经过防腐处理，具有长期户外使有的条件。外形及色彩可与环境相互协调一致。安装方便。箱变高压侧采用负荷开关加限流熔断器保护。发生一相熔断器熔断时，用熔断器的撞针使负荷开关三相同时分闸，避免缺相运行。低压侧采用负荷开关加限流熔断器保护，自动空气开关欠电压保护或过电流保护就会动作，低压运行不会发生。
二、35kV箱式变电站对主接线的基本要求
概况地说，对主接线的基本要求包括安全、可靠、灵活、经济四个方面
安全包括设备安全及人身安全。要满足这一点，必须按照国家标准和规范的规定，正确选择电气设备及正常情况下的监视系统和故障情况下的保护系统，考虑各种人身安全的技术措施。
可靠就是主接线应满足对不同负荷的不中断供电，且保护装置在正常运行时不误动、发生事故时不拒动，能尽可能的缩下停电范围。为了满足可靠性要求，主接线应力求简单清晰。
灵活是用最少的切换，能适应不同的运行方式，适应调度的要求，并能灵活、简便、迅速地倒换运行方式，使发生故障时停电时间最短，影响范围最小。
经济是指在满足了以上要求的条件下，保证需要的设计投资最少。在主接线设计时，主要矛盾往往发生在可靠性与经济性之间
三、35kV箱式变电站一次系统设计与设备选型
3.1一次系统设计
35kV母线采用单母线接线，10kV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然环境及外界污染的影响。
3.2箱式变电站设备选型应注意的方面
（1）箱变内的一次设备，应以无油、免维护或少维护设备为宜。断路器可采用真空断路器CT操作，电流互感器、电压互感器和站用变应选用干式设备。
（2）因箱变内空间狭小，实际运行中挂、拆接地线很不方便，所以许多箱变在开关柜单元装设了接地开关，但受空间限制，一些箱变厂家将接地开关与隔离开关采用了连动的形式，拉开隔离开关，则接地开关闭合；合上隔离开关，则接地开关拉开。
（3）箱变内的开关柜应留有适当的观察窗，以便于观察运行设备的状况。
3.3高压一次设备的选型
高压一次设备的选择，必须满足一次电路正常条件下和短路故障条件下工作的要求，同时设备应安全可靠的运行，运行维护方便，投资经济合理。
4.4低压一次设备选型
低压一次设备的选择，与高压一次设备的选择一样，必须考虑安装地点并满足在正常条件下和短路故障条件下工作的要求；同时设备工作安全可靠，运行维护方便，投资经济合理。
3.5高压熔断器的选择
熔断器额定电流的选择，除了根据环境条件确定采用户内或户外，还包括熔管的额定电流和熔体的额定电流选择。
3.6开关柜的选型
制造厂生产各种不同电路的开关柜、配电屏或标准元件，品种很多。设计时可按照主接线选择相应电路的柜、屏或元件，组成一套配电装置。高压开关柜和低压配电屏的选择，应满足变配电所一次电路图的各要求并经几个方案的技术经济比较后，优选出柜、屏的型式及其一次线路方案编号，同时确定其中所有一、二次设备的型号和规格。向开关电器厂订购高压开关柜时应向厂家提供一、二次电路的图纸及有关技术资料。
四、35kV箱式变电站二次系统设计
4.1二次系统设计
全站智能化设计，保护系统采用变电站微机自动化保护装置，该系统做为分层、分布式多CPU的综合自动化系统，包括了变电站所需的各种继电保护如变压器保护、35kV/10kV线路保护、电容器保护等，具有变电站的测量、实时数据采集、运行工况监视、控制操作、自动控制与调节及全部远动功能。系统采用分布式控制系统，配置、扩展、组态灵活、控制管理集中、功能分散，数据处理实时性强，传输安全可靠，操作灵活方便。
对于变电站的整个保护系统主要采用以下几个装置，它们都具有以下特点：
（1）装置有抗系统谐波的能力；
（2）装置有自检功能，自检出错报警及闭锁保护；
（3）装置出口及动作回路可设投切压板；
（4）装置保护动作出口与监控动作出口各自独立；
（5）装置集测量、计量、保护、控制功能于一体。
4.2断路器控制与信号回路
断路器控制按控制地点可分为集中控制与就地控制。所谓集中控制就是集中在控制室内进行控制；就地控制就是在断路器安装地点进行控制。在控制室内对配电装置中的断路器进行控制称为距离控制。这种控制主要由控制开关、控制电缆和操作机构等组成。
断路器控制回路的基本要求有：
（1）能进行手动跳闸、合闸，也能完成自动跳闸，断路器跳闸（合闸）过程完成后，能自动切断跳闸（合闸）线圈回路电流，防止线圈长时间通电而烧毁；
（2）有防止断路器连续多次跳闸或合闸操作的位置信号；
（3）有反映断路器完成跳闸或合闸的防跳回路；
（4）有断路器自动跳闸或合闸的位置信号；
（5）有控制回路完好性监视信号；
（6）在满足要求的前提下，力求简单可靠。
4.3控制回路设计
（1）计算机监测与控制系统都有合闸与分闸继电器输出接点，将其并连接到开关柜的合分闸开关或按钮上就可以进行远方合分闸操作。
（2）计算机监测与控制系统的合分闸继电器接点与开关柜上合分闸开关或按钮之间应设计手动与远方自动转换开关。
（3）10kV及以上的供配电系统需要计算机监测与控制系统进行远方合分闸操作时，其控制开关应取消不对应接线，可以选用自复位式转换开关，也可选用控制按钮。
（4）所有进入计算机监测与控制系统的远方操作开关的手动分闸操作开关或按钮应有一对独立的常开接点引到计算机监测与控制系统，以便在人工手动分闸时给计算机监测与控制系统一个开关量输入信号，以防止人工就地手动分闸时出现误报信号。
结论
本设计主要对35kV箱式变电站进行，基本的介绍了箱式变电站的结构、特点以及其应用。所做的工作主要包括三个方面：首先是箱式变电站整体结构设计，其次是箱式变电站的一次系统设计及设备选型，最后是箱式变电站的二系统设计。通过这次设计系统让我对自己的专业知识有了进一步的巩固与提高，特别是对电器设备的选型，主电路的接线方式有了比较深刻的了解。
参考文献：
[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.
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