城网和农网改造中10kV柱上变压器台的设计与计算-开题报告-文献综述-参考文献

国内研究现状

柱上变电站是指变压器、高压进线开关和低压配电箱均安装在电线杆上或变压器、高压进线开关安装在电线杆上，低压配电柜安装在室内的一种变电站。柱上变电站具有占地少、投资少、施工简单、能够深人负荷中心等优点。柱上变电站多为10kV~0.4kV或6kV~0.4kV变电站，适用于我国中小城市及广大农村山区。

由于10kV柱上变压器台区普遍适用于我国农网中，因此国网公司及各省电力公司均出版有关10kV柱上变压器台的标准化设计图集及安装规范。目前浙江省关于柱上变压器台的设计基本只有两种形式，一种为10kV采用高压电缆或架空绝缘导线引下至杆上变压器，低压电缆引出至杆上或落地低压综合配电箱，另一种为10kV采用高压电缆或架空绝缘导线引下至杆上变压器，低压电缆引出至开关柜(低压开关柜设置与户内配电室)。设计多包含10kV变压器容量为400kVA及以下，0.38kV出线回路数为杆上低压开关箱出线1~2回，架空出线；户内低压开关柜出线1~4回，电缆出线，无功补偿按变压器容量的20%~30%补偿，短路电流水平按16kA考虑，防雷接地中接地网电阻不超过4Ω等并配有多种台架安装图及对应材料清单等内容。在柱上变设计实施标准化设计的同时，针对变压器的选择在设计上也趋向节能、低能耗方向发展，以浙江省电力公司为例，在2015年的配网设计中，油浸式变压器的型号选择在物资库提供的中只有S13型系列及非晶合金系列。在标准化设计的同时，10kV变电站的设计在稳定性、可靠性的基础上同样重视供电的经济性。目前10kV变电站主接线设计中，在可满足运行要求的情况下，高压侧开关尽量不用或少用断路器，转而使用负荷开关和高压熔断器联用使用来代替高价的断路器。

在细节方面，由于10kV变配电系统的设计量大面广，涉及多个学科及其他行业的相关规范，设计人员在细节上及规范上不够严谨。如，电力设计中诸多单位kV，kVA等，设计人员习惯型的将k作大写，又如《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008）及《高层民用建筑设计防火规范》（GB50045-95）第9.1.1、9.1.2条规定，高层建筑如消防电梯、消防泵、防排烟设施、自动灭火系统、应急照明等消防用电，一类高层建筑应按一级负荷供电，二类高层 建筑应按二级负荷供电，应设专用的供电回路，且应在最末一 级配电箱设自动切换装置。但某些设计却对一二级负荷采用单电源或单回路供电，首端切换；有的没有对消防用电设备采用独立回路供电，与一般配电线路合在一起，这样，虽设有备用电源，但当整个建筑用电拉闸时，电源被切断，消防设备不能运转发挥灭火作用，造成严重损失。

10kV变配电系统中的电气设备、电器元件、材料等均日新月异，在设计选用时也应该注重与时俱进。如在开关柜的选用上，由于GG1A型10kV高压开关柜和PGL型低压配电柜为敞开式机构，主母线及后柜均为敞开式，不安全，易造成短路事故。因此根据开关柜行业规定，GG1A和PGL都已停止生产，由其它类型开关柜替代。但有些设计中，变电所仍选用了GG1A和PGL开关柜。又如在电缆的选择上，目前国内应用最广的是聚氯乙烯电缆，但同交联聚乙烯相比，聚氯乙烯电缆的技术性能已显落后，难以跟上现代工程设计要求。聚氯乙烯电缆的工作温度是70℃，不允许过载，其设计寿命是20年，电缆燃烧时会产生毒气，生产聚氯乙烯树脂时对环境污染严重。而交联聚乙烯电缆的工作温度是90摄氏度。过载能力强，设计寿命可达40年，优良的耐化学腐蚀性能和耐水性，无卤素，相同截面的电缆，交联电缆的载流量大，整个体积重量可减少。正是交联聚乙烯电缆的可靠性、安全性和综合造价比聚氯乙烯电缆好，世界上发达国家采用交联聚乙烯电缆的比例已高达近98%，中国建筑学会建筑电气分会的98年年会上专门建议，在工程设计中提高交联聚乙烯电缆的使用比例，逐步淘汰聚氯乙烯电缆。但是，还有不少变电所设计仍在选用聚氯乙烯电缆。

•••（二）国外研究现状

在国外，特别是一些欧美国家，在变电站的设计上已向智能化，配电自动化发展。目前欧洲国家针对智能变电站提出了如下技术发展方向:变电站内部数据的便捷交互(状态监测、设备自检、远程调试和远程整定)、新的系统功能(同步向量、自动运行、分布式状态估计)、状态监测及评估、改进的变电站站间闭锁功能、系统和保护的即插即用、广域保护和监测、约束管理、柔性应用和简单的调试流程等。在配电自动化发展上，欧洲发达国家应用较早，基本实现了配电变电站出线断路器、线路分段开关的远程监控，做到了配电网故障及时检测、处理及修复，且配电GIS获得了广泛应用，配电调度、停电投诉处理、故障抢修流程的管理基本都实现了自动化。在配电自动化发展上，英国伦敦地区(LPN)自1998年起建设中压配电网远程控制系统后，截至2002年底，在配电自动化覆盖区域中的210个中压电网故障中，有110个在3min内得到了恢复供电。

二、^范文提纲

1. 电气主接线

1.1 主接线的基本要求

1.2 主接线的基本形式与分析

1.21 单母线接线

1.22单母线分段主接线

1.3柱上变压器台主接线方案的选择

2 短路计算

2.1 产生短路电流的原因、危害及计算条件

2.2高压电网三相短路计算

2.3单相接地短路计算

3. 主变压器选择

3.1 变压器容量和台数的确定

3.2 变压器形式的选择

4 电气设备的选择

4.1 电器选择的一般要求

4.2 高压隔离开关的选择

4.3 高压熔断器的选择

4.4 避雷器的选择

4.5 电流互感器的选择

4.6 母线的选择

4.7 0.38kV侧低压断路器的选择

5 补偿装置

5.1 概述

5.2 补偿无功率的装置形式及其容量的选择

6 过电压保护及绝缘配合

6.1 雷电过电压保护

6.2 配电装置的绝缘保护

7 接地设计

8变压器台架安装

9 柱上变压器台二次部分

9.1 站用电源及操作电源

9.2 断路器控制与信号回路

9.3 电网安全自动装置

9.4 主设备继电保护

三、参考文献

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