10kV箱式电站通用设计配电工程箱变.doc

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1、第三篇 10kV 室内配电站通用设计第 1 章 10kV 箱式电站通用设计总体说明1.1 技术原则概述1.1.1 设计对象10kV 箱式电站典型设计的对象为重庆市电力公司系统内，布置在户外的 10kV 箱式电站。10kV 箱式电站指由 10kV 开关设备、电力变压器、低压开关设备、电能计量设备、无功补偿设备、辅助设备和联结件等元件组成的成套配电设备， 这些元件在工厂内被预先组装在一个或几个箱壳内，用来从 10kV 系统向 0.4kV 系统输送电能。1.1.2 运行管理模式10kV 箱式电站典型设计按无人值班设计。1.1.3 设计范围10kV 箱式电站典型设计的设计范围是 10kV 箱式电站以内

2、的电气及土建部分，与之有关的防火、通风、防洪、防潮、防尘、防毒、防小动物和降 噪等措施。本次设计不涉及继电保护专业、系统通信专业、系统远动专业的具体内容，在实际工程中，需要根据配电站系统情况具体设计。 本设计只预留配网自动化设备安装位置，选择可实现电动操作的电气设备，配置基本的信息取样设备和接口。配网自动化远景实施方案，应结合 箱式变电站的电气二次、远动、调度等专业，根据区域规划和技术政策综合确定。1.1.4 设计深度10kV 箱式电站设计的设计深度是施工图深度。1.1.5 假定条件海拔高度：w 1000m；环境温度：-30+40 C；最高月平均温度：35 C；日照强度（风速 30m/s）：

3、0. 1 W/cm 2；覆冰厚度：10mm抗震设防烈度：按7度设计，地震加速度为0.1g，地震特征周期为0.35s污秽等级：III级地基承载力：fk=150kPa，无地下水影响；洪涝水位：站址标高高于 50年一遇的洪水水位和历史最高内涝水位，不考虑防洪措施腐蚀：地基土及地下水对钢材、混凝土无腐蚀作用；设计土壤电阻率：不大于 100Qo1.2 技术条件分类原则10kV箱式电站按照结构形式分为组合变电站（简称美式箱变）和预装式变电站（简称欧式变电站）两类。美式箱变按照油箱结构一般可分为共箱式和分箱式两种。美式箱变和欧式箱变按电气主接线划分成环网型和终端型两类，共组成了2个方案。10kV箱式电站典型

4、设计方案技术条件一览表详见表1-1 o表1-1 10kV箱式电站典型设计方案技术条件一览表方案分类项目名称CXA-1CXA-2变压器容量630kVA630kVA电气主接线和进出线回路数高压侧：一位置开关接线方式、1回进线；低压侧8回出线高压侧线路变压器组接方式、1回进线；16会出线设备短路电流水平1620kA/2s1620kA/2s无功补偿按10%40%变压器容量补偿，按无功需量自动投切按10%40%变压器容量补偿，按无功需量自动投切主要设备选择咼压侧一位置负荷开关、限流熔断器 +插入式熔断器；变压器： 低损耗、全封闭、油浸式；低压侧：空气断路器高压侧空气绝缘负荷开关+熔断器；变压器：低损耗、

5、全封闭、油浸式；低压侧：空气断路器1.3电气一次部分1.3.1 基本参数额定电压：高压侧为10kV ;低压侧为0.4kV。 高压设备最高电压为 12kV。1.3.2 主变压器容量 根据箱式变电站特点及使用环境，本典型设计采用的主变压器容量为 630kVA 。1.3.3 电气主接线美式箱 10kV 侧变采用二位置开关接线方式;环网型欧式箱变采用单母线接线方式。0.4kV 侧全部采用单母线接线方式。对于 500kVA 及以下美式箱变， 0.4kV 侧可不设进线总断路器。1.3.4 进出线规模环网型箱式变电站： 2回 10kV 进线或 1 回进线 1 回环出线。终端型箱式变电站： 1 回 10kV

6、进线。根据主变压器容量： 0.4kV 可相应设置 46 个出线单元。1.3.5 设备短路电流水平10kV 电压等级设备短路电流水平为1 620kA/2s 。负荷开关熔断器组合电器额定短路开断电流20kA。0.4kV 电压等级设备短路电流水平根据实际系统情况计算选择。1.3.6 主要电气设备选择 主要电气设备选择可用寿命期内综合优化原则，选择面检修、少维护、使用方便的电气设备，其性能应满足高可靠性、技术先进、模块化的要求。为了适应箱变负荷增长的需求，变压器按容量在实际工程中可分步实施。其他配电装置按最终规模一次建成，避免重复投资。1.3.6.1 主变压器变压器原则上选用低损耗、全密封、油浸式变压

7、器，城区或供电半径较小地区的箱式变压器额定变比采用10.5 土 2X2.5 % /0.4kV ;郊区或供电半径较大，变压器布置在线路末端的箱式变压器额定变比采用10.5 2X2.5 % /0.4kV，接线组别宜采用Dyn11。1.3.6.2 10kV 负荷开关（1）美式箱变 。二工位三相联动式负荷开关与变压器共箱或分箱布置。（2）欧式箱变。采用负荷开关 +熔断器（充气式或空气绝缘负荷开关柜） ，熔断器采用撞针式熔断器。1.3.6.3 电缆附件美式箱变 10kV 采用全绝缘、全屏蔽、可插拨式电缆头，额定电流在 630A 及以下，应满足热稳定要求。欧式箱变根据负荷开关的类型选择电缆附 件，额定电流

8、在 630A 及以下，应满足热稳定要求。1.3.6.4 0.4kV 电缆附件对于 500kVA 及以下的美式箱变可不设 0.4kV 总进线断路器， 500kVA 以上的箱变设置在 0.4kV 总进线断路器。总进线断路器宜采用框架式，配电 子脱扣器，电子脱扣器具备良好的的电磁屏蔽性能和耐温性能，一般不设失压脱扣。箱式变电站出线采用塑壳断路器，塑壳断路器应根据使用环境配 置热磁或电子脱扣，断路器开断时赢保证零飞弧1.3.6.5 无功补偿装置无功补偿按照主变压器容量的 10%40%进行配置。箱变电容补偿装置可以布置在箱体内， 也可独立布置。 电容补偿装置应根据无功需量自动投切 电容应选用干式自愈型电

9、容器，考虑散热要求，单台电容器容量不宜大于20kvar。有条件的可采用综合测试仪或兼具综合测试仪的无功补偿自动装置，记录变压器基本运行数据（如低压侧三相电压、三相电流、功率因数、小时 电量），并保留 60 天以上，供现场采集或远传。1.3.7 设备布置美式箱变：共箱式品字型。欧式箱变：品字型或目字型。 品字型结构正前方设置高低压室，后方设置变压器室。目字型结构两侧设置高低压室，中间设置变压器室。1.3.8 防雷、接地及过电压保护1.3.8.1 防雷由于 10kV 箱式变电站一般都设在市区负荷密集区，周围有较高的建筑物，可不单独考虑防雷设施。若设置在较为空旷的区域，则要根据现场的实 际情况考虑增

10、加防雷设施。1.3.8.2 过电压保护电气设备的绝缘配合参照 DL/T620 1997交流电气装置的过电压保护和绝缘配合确定的原则进行。氧化锌避雷器按GB 11032 2000交流无间隙金属氧化物避雷器中的规定进线选择。当进出线电缆从电线杆上进线时， 为防止线路侵入的雷电波过电压， 需在 10kV 进出线侧和 0.4kV 母线安装避雷器。 避雷器宜装设在进出线路杆上。 当进出线为全电缆时避雷器已安装在上级出线柜内。1.3.8.3 接地10kV 箱式变电站接地网以水平敷设的接地体为主，垂直接地极为辅，联合构成复合人工接地装置。接地网建成后需实测接地电阻值，应满足相关 规程规范的要求，否则应采取措

11、施，使之达到规程要求箱中所有电气设备外壳、电缆支架、预埋件均应与接地网可靠连接，凡焊接处均应作防腐处理。 接地体采用热镀锌材料。1.3.8.4 其他要求箱式变电站 10kV 进出线应加装接地及短路故障指示器，有条件时还可实现远传。1.4 电气二次部分1.4.1 保护（1） 美式箱变的 10kV 侧采用双熔断器保护即过载熔断器和短路熔断器。过载熔断器具有双敏特性（温度和电流），对变压器进行保护，短路熔断器设置在油箱内部对变压器相间短路进行保护。（2） 欧式箱变的 10kV 侧采用负荷开关 熔断器组合电器，实现反时限过电流保护。1.4.2 自动化 预留配网自动化终端安装位置，传输辅助信号及其他工况

12、信号。1.4.3 “五防”闭锁箱式变电站的高压侧和低压侧均应装门，门上应有把手、锁、按闩，门的开启角不得小于 90 度。高压侧应满足防止误合（分）断路器，防止带电 拉（合）隔离开关，防止带电挂接地线，防止有接地线送电，防止误入带电间隔的五防要求。在无电压信号指示时，方能对带电部分进行检修。高低 压侧门打开后，宜设照明装置，确保操作检修的安全。1.4.4 计量箱变计量表计的装设执行重庆市电力公司计量规程规定。1.5 土建部分1.5.1 概述( 1) 站址场地。1) 站址用接近负荷中心，满足低压供电半径要求。2) 站址宜按正方向布置，采用建筑坐标系。3) 土建按最终规模设计。4) 洪涝水位：站址高

13、于 50 年一遇的洪水水位和历史最高内涝水位，不考虑防洪措施。(2)设计原始资料。站区地震动峰值加速度按0.1g考虑，设计风速30m/s，地震作用按7度抗震设防烈度进行设计，地震特征周期为0.35s,地基承载力特征值fak=150kPa；地基土及地下水对钢材、混凝土无腐蚀作用，海拔1000m以下。1.5.2 标识板 重庆电力公司制定的“标识板”设计方案，在具体工程设计师必须采用。1.5.3 箱体外观 箱体外观要具备现代工业建筑气息，建筑造型和立面色调要与周边人文地理环境协调统一；外观设计应简洁、稳重、实用。1.5.4 结构与基础(1) 箱式变电站的抗震设防烈度按 7度设计，设计基本地震加速度值

14、按0.1g考虑，地震特征周期为0.35s，非7度地震烈度区及不满足上述条件的地区，应根据站址所处地区地震烈度验算，设计基本地震动峰值加速度值，设计地震分组，进行必要的调整。( 2) 基础一般高于地平面 10cm。( 3) 各地区地基承载力变化较大，具体工程应根据地质报告完成基础设计，尽量考虑采用天然地基，必要时可结合当地经验采用人工地基。工程设 计中考虑地基抗液化措施。( 4)主要建筑材料。1) 混凝土。C25 一般用于现浇或预制钢筋混凝土结构及基础；C15用于混凝土垫层。2）钢材。 Q235、Q345。3）钢筋。 HPB235、HRB335 、HRB400 级。4）螺栓。 4.8、6.8、8

15、.8 级。1.5.5 消防及其他（ 1） 消防。箱式变电站与其他建筑物的距离应满足防火规范要求。（ 2） 采暖通风。箱式变电站采用自然通风，维护或事故抢修是采用移动设备强迫排风、排水。箱式变电站不设置采暖。1.6 相比模块划分和基本使用原则1.6.1 模块划分原则10kV 箱式变电站可分为 4 个基本模块，以变压器容量和 0.4kV 出线回路为子模块。1.6.2 模块的拼接 使用者可根据实际工程适用条件、前期工作确定的原则，从各典型设计方案中选择适合的方案作为箱变本体设计，然后加入典型设计包括的外围部分完成整体工程设计。 如方案不能满足要求，使用者可选取响应子模块重新组合，以适应实际布置要求。

16、 模块组合拼接成完整的箱变本体设计后，应再加入因实际工程条件不同的、典型设计为包括的基础处理、站外实施、接地等部分，已完成整体设 计。1.6.3 模块的调整 使用者在参考典型设计方案时，要了解到典型设计方案的基础是模块，典设方案仅提供一种模块使用和组合的思路，在参考典设进行实际工程设计时，一定要对典设方案进行全面了解，这样才能把握住所有模块，根据工程特性合理选用。 实际工程中，使用者要深入了解模块的构成和特性，如果设计规模与典设各部分的设计规范要求。1.6.4 拼接接口部分注意事项 在工程中要结合站址周围的实际情况在不影响功能和投资的情况下自行优化总平面布置，着重处理好各模块个性差异造成的平面

17、布置不规则情况。 典型设计虽然统一了许多因人而异的因素，但诸多因地制宜的因素中不可能同意概括，也无必要以更多的方案来适应，为此典型设计的构成采用 了单元模块标准化、外部条件虚拟化、总体布局合理化的方法，以适应典型化和个性化相结合的要求。使用者要想在实际工程设计中使用好本典设方案，必须遵守以下使用步骤： （ 1） 根据批复的站址位置提出勘测任务书；（ 2） 根据具体工程可研批复规定的开关站规模、型式，结合各工程外部特性在子方案中找到最为接近的作为基本模版；（ 3） 明确基本模板后，根据站址区域地形、出线方向、进所道路及周围环境等外部条件寻找相应模块，对不适应部分进行修整后再拼接；（ 4） 根据电

18、网规模及负荷发展进行短路计算；（ 5） 根据线路最大输送容量，核对假定的设备额定电流；（ 6） 根据区域电力网络现状及规划，补充通信及继电保护设计；（ 7） 根据站址区域污秽等级调整设备外绝缘爬距；（ 8） 根据勘测水文气象资料补充竖向布置、给排水、地基及基础设计；（ 9） 根据所有外部条件调整图纸、设备清册完善典设中未涉及或假定的技术条件，完成工程设计。具体工程还应注意补充以下典设未包括内容：电力系统要求、站址地理、地质情况，当地水电交通、公共服务设施情况，出线走廊规划，供水及 防洪排水的内容。第2章 10kV箱式电站通用设计（方案 CXA-1）2.1 设计说明总的部分本典型设计为重庆市电力

19、公司10kV箱式电站设计欧式箱变部分，方案编号为CXA-1 o方案CXA-1为电缆进出线的终端型欧式箱变和环网型欧式箱变（10kV侧为负荷开关）。本典型设计的实用场合适用于城镇区域电缆进出线方式。10kV中低压环网结构，实施配网自动化或分步实施的配电工程。适用于城市住宅小区、工业开发区、郊区、道路两旁、中低密度建筑区二级负荷及以下低压供电客户。新建居民生活区，可以实现小容量、多布点、少占地、低线损。适用于地势狭小，选址困难且无条件建设配电室的区域。方案技术条件本方案根据“ 10kV箱式变电站总体说明”确定的预定条件开展设计，方案技术条件见表2-1.表2-1 10kV箱变典型设计方案CXA-2技

20、术条件一览表序号项目名称内容1进出线回路数环网型：10kV进线1回、环出线1回、出线1回；0.4kV出线6回终端型：10kV进线1回、出线1回；0.4kV出线6回2电气主接线10kV单母线，0.4kV单母线3设备短路电流水平10kV : 20kA/2s ; 0.4kV : 25kA 及以上4设备主要 设备 选择10kV负荷开关负荷开关、负荷开关+熔断器主变压器全密封、低损耗、低噪音、环保型油浸式电力变压器，Dyn 11, 10.5 土 2X2.5 % /0.4kV，容量315630kVA,Uk%=4（ Uk%=4.5）电容补偿补偿容量按照主变压器容量的 20%40%考虑，单台电容器容量不超过

21、20kvar,电容投切由综合测控自动议自动控制5土建部分按占地面积27 m26站址基本条件地震动峰值加速度0.1g，设计风速30m/s,地基承载力特征值fak-150kPa，地下水无影响，。按海拔1000m以下， 站址标咼咼于50年一遇洪水水位和历史最咼内涝水位，不考虑防洪措施。国标山基污秽区设计电力系统部分本典型设计按照给定的进出线规模和用户接入情况进行设计，在实际工程中，需要根据箱变所处系统情况具体实际。本典型设计不涉及系统加电保护、系统通信专业、系统远动专业的具体内容，在实际工程中，需要根据美式箱变所处系统情况具体实际。电气一次部分电气主接线(1) 欧式箱变设计规模。本方案环网型箱变10

22、kV进线1回、环出线1回、配出线1回；终端型：10kV进线1回、出线1回；0.4kV出线6回。变压器容量为315630kVA。(2) 电气主接线：本方案采用单母线接线。短路电流及主要设备(1) 短路电流水平。10kV短路电流水平为20kA/2s ； 0.4kV短路电流水平为25kA及以上。(2) 外绝缘爬电距离。本方案所有户内设备的外绝缘爬距按山基污秽等级考虑，即在最高运行线电压下所有10kV户内设备的外绝缘爬距要求不小于20mmkV。(3) 主要电气设备选择。10kV欧式箱变主要设备选择结果见表2-2。表2-210kV欧式箱变主要设备选择结果设备名称型号及规格备注变压器油浸式、全密封、低损耗

23、变压器；10.5 5% /0.4kV , Uk%=4(Uk%=4.5 ), Dy n11，容量为 315630kVA10kV负荷开关630A, 20kA/2s进、出线回路避雷器17/45kV0.4kV空气断路器0.4kV总进线断路器选用框架断路器，出线采用塑壳断路器。断路器分断能力25kA0.4kV总进线断路器容量在400kVA及以下箱式变电站可根据工程具体情况决定是否安装2.133总平面布置设备目字型排列布置。低压侧设备低压侧采用空气断路器，低于进线开关不设失压脱扣器。无功补偿补偿容量按照主变压器容量的20%40%考虑，并按无功补偿自动投切。其他要求在低压侧装综合测控仪，装载箱变低压室内，可

24、测量三相电压、三相电流、功率因数、有功功率、无功功率、小时电量等，并可自动检测无功容量，自动投切无功补偿容量。测控仪配置通信接口，可上传箱变信息并保存。箱式变电站10kV进线加装接地及短路故障指示器，有条件时还可以实现远传。电气二次部分高压设熔断器保护，负荷情况下熔断器熔断，并联锁拉开负荷开关，低压设脱扣器保护。防雷、接地及过电压保护（1） 防雷。由于10kV箱式变电站一般都设在市区负荷密集区，周围有较高的建筑物，可不单独考虑防雷设施。若设置在较为空旷的区域，则要根据 现场的实际情况考虑增加防雷设施。（2）接地。设水平接地体与垂直接地体的复合接地网。接地体的截面和材料选择应考虑热稳定和腐蚀要求

25、。接地电阻、跨步电压和接触电势应满足有关规程要求。箱变的接地网环绕箱变布置，要求接地电阻不大于4 Q,设备外皮、电缆外皮、变压器中性点等全部接地。（3） 过电压保护。10kV箱式变电站过电压保护采用进出线负荷开关间隔安装氧化锌避雷器的方式。氧化锌避雷器的选择按照GB1032-2000交流间隙氧化物避雷器及 DL/T804-2002交流间隙金属氧化物避雷器的使用导则中的规定进行选择。电气装置过电压保护应满足DL/T620-1997交流电 气装置的过电压保护和绝缘配合要求。2.1.6 土建部分（1）标识板。重庆电力公司制定的“标识板”设计方案，在具体工程设计师必须采用。（2）箱体外观。箱体外观要具

26、备现代工业建筑气息，建筑造型和里面色调要与周边人文地理环境协调统一；外观设计应简洁、稳重、实用（3）箱式变电站基础及底板采用 C20抗渗混凝土，内外壁抹刚性防水材料，基础外壁充填松散材料。（4）两侧加装通风钢百叶窗，内加钢丝网15mmX15mm。箱变围栏采用市场成品围栏，围栏内地面铺地砖。（5）配电电缆穿墙管详见具体工程设计，配出电缆穿墙管与墙体之间用防水防火堵料。2.2 主要设备材料清单主要设备材料表见表 2-4和表2-5表2-4电气一次主要设备材料表（终端型）序号设备名称型号及规格单位数量备注1变压器全密封油浸式变压器 315630kVA台12高压进线开关压气式、真空负荷开关只13二次主低

27、压开关智能框架式低压断路器，不设失压脱扣器只1容量在400kVA及以下箱式变电站可根据工程具体情况决定是否安装4配出低压开关塑壳式低压断路器只65电容补偿装置电容投切米用智能型控制器，总补偿容量为变压器容量的 20%40%套16热镀锌角钢L60X6 , L=2500根4用于接地极7热镀锌角钢-50X5m30接地干线及引下线2.3 使用说明概述本使用说明书主要对本方案技术条件进行说明，使用者在具体工程设计时，可根据工程实际情况进行调整。231.1方案简述及编号说明本方案对应内容为10kV欧式环网型、终端型箱式变电站方案。该方案具有布置紧凑、设备可靠性高，施工、运行维护方便等优点本说明书为“ 10

28、kV箱式变电站典型设计（方案 CXA-1 ）”内容使用说明，对应方案编号为CXA-1 o基本模块说明本典型设计根据环网型、终端型及变压器容量划分为2个方案，分别为环网型 630kVA方案，终端型630kVA方案。有2个基本方案确定 2个基本模块，分别为 10-CXA-1-D1-01、10-CXA-1-D1 -01 。各基本模块划分详见表2-5表2-5 10kV箱式变电站典型设计方案CXA-1模块划分表序号基本模块名称模块编号说明1环网型美式箱变10-CXA-1-D1-01主变容量630kVA, 10kV进线1回，环出线1回；0.4kV出线6回；无功补偿容量180kvar。2终端型美式箱变10-

29、CXA -1-D1-02主变容量630kVA, 10kV进线1回，出线1回；0.4kV出线6回；无功补偿容量 180kvar。基本模块使用步骤根据本方案时，根据环网型、终端型及主变压器容量选择模块。模块基本使用步骤详见10kV箱式变电站典型设计总体说明1.6电气一次部分电气主接线10kV配电装置采用单母线接线；0.4kV采用单母线接线。主要设备选择主要设备的短路水平、额定电流等电气参数按照规定的边界条件进行计算选择，具体工程应根据实际情况进行设计选择。电气平面布置本典型设计方案采用户外品字型布置。电气二次部分高压设熔断器保护，事故情况下熔断器熔断，并联锁拉开负荷开关，迪亚摄脱扣器保护。2.3.

30、4 土建部分（1）边界条件。站区地震动峰值加速度按0.1g考虑，设计风速30m/s，地震作用按7度抗震设防烈度进行设计，地震特征周期为0.35s，地基承载力特征值fak=150kPa;地基土及地下水对钢材、混凝土无腐蚀作用，海拔1000m以下，非采暖区设计。当具体工程中实际情况有所变化时，应对有关项目作相应的调整。（2）10kV箱式变电站箱体内采用自然对流通风；土建基础设计应充分考虑自然通风和防潮措施。2.4 设计图设计图清单见表2-9。表2-9 CXA-1设计图清单图序图名图纸编号图2-1电气主接线线（环网型、主变压器630kVA）10-CXA -1-D-01图2-2电气平面、剖面图（环网型

31、）10-CXA -1-D-02图2-2基础安装图（环网型）10-CXA -1-T-01图2-2接地网布置图（环网型）10-CXA -1-D-03图2-2电气主接线线（终端型、主变压器630kVA）10-CXA -1-D-04图2-2电气平面、剖面图（终端型）10-CXA -1-D-05图2-3基础安装图（终端型）10-CXA -1-T-02图2-4接地网布置图（终端型）10-CXA -1-D-06第3章 10kV箱式电站通用设计(方案 CXA-2 )3.1 设计说明总的部分本典型设计为重庆市电力公司10kV箱式电站设计美式箱变部分，方案编号为CXA-2方案CXA-2为电缆进出线的终端型美式箱变

32、和环网型美式箱变。本典型设计的实用场合(1) 适用于10kV环网结构或多级配电放射网。(2) 适用于居民住宅小区，道路两旁、郊区，可以实现小容量、多布点、少占地、低线损。(3) 适用于地势狭小，选址困难，无条件建设配电室的区域。方案技术条件本方案根据“ 10kV箱式变电站总体说明”确定的预定条件开展设计，方案技术条件见表3-1.表3-1 10kV箱变典型设计方案CXA-2技术条件一览表序号项目名称内容1进出线回路数10kV进线1回(或1进1环出)，0.4kV出线4回2电气主接线10kV单母线，0.4kV单母线3设备短路电流水平10kV : 20kA/2s ； 0.4kV :可根据系统及主变压器

33、参数进行计算4设备主要 设备 选择10kV负荷开关10kV三相联动式油浸负荷开关(一工位或四工位)主变压器全密封、低损耗、低噪音、环保型油浸式电力变压器，Dyn11, 10.5 土 2X2.5 % /0.4kV，容量400kVA,Uk=4或容量 630kVA, Uk=4.50.4kV开关0.4kV设总进线开关，选用智能型框架低压断路器；出线采用带电子脱扣器的塑壳断路器电容补偿补偿容量按照主变压器容量的20%考虑，单台电容器容量不超过 20kvar，电容投切由综合测控自动议自动控制5土建部分占地面积5.65m2或6.04 m26站址基本条件按地震动峰值加速度0.1g，设计风速30m/s，地基承载

34、力特征值fak=150kPa,地下水无影响，非米暖区设计，假设场地为冋一标高，按海拔 1000m以下，国标山及污秽设计；当海拔超过1000m时，按国家有关规范进行修正电力系统部分本典型设计按照给定的进出线规模和用户接入情况进行设计，在实际工程中，需要根据美式箱变所处系统情况具体实际。本典型设计不涉及系统加电保护、系统通信专业、系统远动专业的具体内容，在实际工程中，需要根据美式箱变所处系统情况具体实际。电气一次部分电气主接线电气主接线：10kV采用二工位或四工位十二位接线；0.4kV采用单母线接线。短路电流及主要设备（1）短路电流水平。10kV短路电流水平为20kA/2s ； 0.4kV短路电流

35、水平可根据系统及变压器参数进行计算。（2）主要电气设备选择。10kV美式箱变主要设备选择结果见表3-2.表3-210kV美式箱变主要设备选择结果序号设备名称型号及规格单位数量备注一终端型美式箱变1630kV全封闭油浸式变压器10 5% /0.4kV , Uk%=4 Dyn11台12负荷开关630A, 20kA/2s只1二工位3熔断器（插入式）63A只34熔断器（后备）125A只35肘型避雷器17/45kV支36插拨式肘型电缆头15kV只37框架式智能低压断路器1250A/3，电动机构只18塑壳式低压断路器400A/3300只4带电子脱扣器9自愈式电力电容器0.4kV , 16kvar, 3 极

36、只810综合测控仪带通信接口，可测控4路以上，电容器4组投切只1二其他主要设备材料1电缆敷设1.1防火隔板8mm厚m22.51.2有机堵料kg331.3无机堵料kg702接地2.1角钢L50mmX5mm , L=2500mm根42.2扁钢-50mmX5mmm40（3）导体选择。各电压等级的导体，在满足动热稳定、电晕和机械强度等条件下进行选择，母线允许载流量按发热条件选择。10kV侧导体可采用同排，400kVA终端型美式箱变母线型号规格为TMY60X6 ； 630kVA环网型美式箱变母线规格为 TMY60X10。3.133绝缘配合及过电压（1）绝缘配合。电气设备的绝缘配合，参照国家执行行业标准D

37、L/T620 1997交流电气装置的过电压保护和绝缘配合确定的原则进行。氧化锌避雷器按GB 11032 2000交流无间隙金属氧化物避雷器及 DL/T804-2002交流无间隙金属氧化物避雷器的使用导则中的规定进线选择。（2）雷过电压保护。10kV进线侧装设1组氧化锌避雷器。10kV电气设备的绝缘水平按国家标准选取，其产品按国内制造厂生产的设备选型。 主要技术参数结果见表 3-4。表3-4 10kV氧化锌避雷器主要技术参数系统标称电压避雷器额定电压8/20卩s时，雷电冲击5kA残压1/5卩s时，雷电冲击5kA残压操作冲击电压5kA（10kV，有效值）（kV，有效值）（kV，峰值）（kV，峰值）

38、（kV，有效值）10174551.838.3由于10kV箱式变电站一般都设在市区负荷密集区，周围有较高的建筑物，可不单独考虑防雷设施。若设置在较为空旷的区域，则要根据现场的实 际情况考虑增加防雷设施。（3）防雷。本方案10kV美式箱变设在市区负荷密集区，周围有较高的建筑物，可不单独考虑防雷设施。若设置在较为空旷的区域，则要根据现场的实际情况考虑增加防雷设施。防雷设计应满足GB50057-1994建筑物防雷设计规范（2000年版）的要求。（4）接地。本方案 10kV美式箱变接地装置由由水平接地体与垂直接地体组成，布置方式为网状接地，闭合成环形。水平接地体采用50mmX5mm热镀锌扁钢组成，垂直接

39、地体采用L50mmX5mmX2500mm热镀锌角钢组成。箱变的跨步电压和接触电势应满足规程要求。3.134电气布置美式箱变箱体为“品”字形布置，共分四个室。箱体正前方布置10kV室、0.4kV熔断器室和电容器室，后方为主变压器室。（1）10kV室。本方案箱体结构为共箱式，也可以采用分箱式。10kV负荷开关、熔断器等均插在油箱中，电缆头采用全封闭插拨式硅橡胶肘型电缆头。10kV室内没有裸露的导电体，设置完善的防误操作功能，提高箱体的安全可靠性。（2）0.4kV断路器室。主变0.4kV侧采用铜母线引至0.4kV断路器室，设总进线开关1只和出线开关4只（可扩展）。二次仪表装设在仪表室门 上，以方便观

40、察操作。（3）0.4kV电容器室。设在0.4kV断路器右室侧。本箱变各操作室均相互独立，在进行设备维护和检修时互不影响，防止误操作，从而提高设备的安全运行性能。箱变用电及照明箱变用电及照明系统电源引至主变压器自身0.4kV侧的交流220V电源。箱变内配照明装置，当箱变门打开后开启，确保操作检修的安全。3.1.3.6 UPS 电源箱变内配置UPS电源装置一台，容量为3kVA，以备在主回路失电情况下继续向综合测控仪供电，并提供应急照明电源，便于检修人员维护检修。 电缆敷设及防火墙美式箱变下方设深1800mm的电缆夹层，电缆通过预留的进出线口成穿管引人引出。电缆夹层应设置防水排水设施，并满足防火要求

41、，电缆进出口采用耐火材料封堵。3.1.4 电气二次部分0.4kV 进出线为断路器自身保护，不另设保护装置；主变压器 10kV 侧采用熔断器保护。 本典型设计配置综合测控仪，可对本箱变的运行状态监控。综合测控仪的电压才去自主变压器 0.4kV 侧出口，电流模拟量采集自主回路电流互感 器。综合测控仪可对无功补偿进行自主投切，测控仪设有通信接口，可采集开关分合闸状态和其他相关电气参量并可上传。若本箱变需遥控低压断路 器，可在综合测控仪中假装远动回路。为方便现场设备运行操作，在美式箱变 0.4kV 侧配装指针式电流表和电压表各一块，并配置电压切换开关。3.1.5 计量 箱变计量表计的装设执行重庆市电力

42、公司计量规程规定。本方案进出线均不装设计量表计。3.1.6 闭锁及安全防护（ 1） 箱变外壳。美式箱变外壳采用金属材料制成，并应有足够的机械强度，在起吊、运输和安装时不应变形或损伤。（2）闭锁及防误操作。本箱变装有完善可靠的房屋操作闭锁。美式箱变的 10kV 室、 0.4kV 断路器室及电容器室均为相互独立的单元。每个单 元单独设门，门的开启角不小于 90 度，门上应有门锁、拉手。门锁应牢固可靠，防止非操作人员侵入，造成人身伤害事故。3.1.7 土建部分3.1.7.1 概述1）站址场地概述1)站址应接近负荷中心，满足低压供电要求。2)站址宜按正方向布置，采用建筑坐标系。3)土建按最终规模设计。

43、4)设定场地为同一标高。5)洪涝水位：站址高于50 年一遇的洪水水位和历史最高内涝水位，不考虑防洪措施。(2)设计原始资料。站区地震动峰值加速度按0.1g考虑，设计风速30m/s，地震作用按7度抗震设防烈度进行设计，地震特征周期为0.35s,地基承载力特征值fak=150kPa；地基土及地下水对钢材、混凝土无腐蚀作用，海拔1000m以下。3.1.7.2 建筑设计( 1 ) 标识板。重庆电力公司制定的“标识板”设计方案，在具体工程设计师必须采用。( 2) 箱体外观。箱体外观要与周边人文地理环境协调统一；外观设计应简洁、稳重、实用。3.1.7.3 结构(1)基础设计。箱式变电站基础采用钢筋混凝土箱

44、式结构。箱体基础一般高于地平面10cm20cm。内部设深300mm，长400mm、宽400mm的集水坑，以防意外进水。( 2)主要建筑材料。1) 混凝土。 C20 一般用于现浇或预制钢筋混凝土结构及基础； C15 用于混凝土垫层。2) 钢筋： HPB235、 HPB335 级。3.1.7.4 检修入口 为方便运行维护，设置检修入口。电缆入口的位置有具体工程确定。工程完成后，应用防火材料将电缆管道与洞口四周封堵。3.1.7.5 通风散热 主变压器油温应符合有关变压器负载导则的规定，外壳应有散热片，以防止内部温度过高。电气设备室内的空气温度应不致引起各元件的导体温度超过相应标准的要求，同时还应采取

45、措施保证温度急剧变化时，内部无疑露现象发生。3.2 主要设备材料清单主要设备材料表见表 3-4 和表 3-5。表3-4主要设备材料表序号设备名称型号及规格单位数量备注1630kVA全密封油浸式变压器10 5% /0.4kV , Uk%=4.5, Dyn11台12负荷开关200A, 20kA/2s只13负荷开关200A, 20kA/2s只14熔断器（插入式）50A只35熔断器（后备）125A只36肘型避雷器17/45kV支37插拨式肘型电缆头15kV只68框架式智能低压断路器1250A/3，电动机构只19塑壳式低压断路器250400A/3300只410自愈式电力电容器（干式）0.4kV, 20k

46、var, 3 极只610综合测控仪带通信接口，可测控 6路以上，电容器6组投切只13.3 使用说明概述在使用典设文件时，要根据实际情况在安全可靠、投资合理、标准统一、运行高效的设计原则下，将典设中的模块进行合理拼接和组合，形成符 合实际要求的10kV美式箱变方案。本方案具有占地面积小、安装、运行机检修方便的优点。在具体工程设计时要综合考虑各方面因素合理采用。基本模块说明本方案共有两个基本模块，基本模块1为终端美式箱变110kC开关用二工位负荷开关，主变压器容量为400kVA ；基本模块2为环网型美式箱变，10kV开关选用四工位十二位负荷开关，主变压器容量为630kVA。以0.4kV出线回路作为

47、子模块，子模块数量有具体工程决定。各基本模块和子模块的特点及主要技术参数见表3-7和表3-8表3-7 10kV美式箱变典型设计方案 CAX-2基本模块和子模块的特点及主要技术参数表序号基本模块名称模块编号说明1终端型美式箱变10-CXA-2-1主变容量400kVA，单母线接线，10kV进线1回，0.4kV出线4回；0.4kV总开关为智能型断路器，出线采用带电子脱扣器的塑壳断路器；无功补偿容量80kvar。可用于终端供电。2环网型美式箱变10-CXA-2-2主变容量630kVA，单母线接线，10kV进线1回，环出1回，0.4kV出线4回；0.4kV总开关为智能型 断路器，出线采用带电子脱扣器的塑

48、壳断路器；无功补偿容量1200kvar。可用于10kV双电源供电。表3-8 10kV美式箱变典型设计方案 CAX-2子模块和子模块的特点及主要技术参数表序号子模块名称模块说明1扩建1回0.4kV出线包含一个0.4kV出线回路，在预留位置上扩建，最多可增加至6个子模块，箱变的出线回路扩展应在建设初期确定，建成后不便于扩建331.2基本模块使用步骤基本模块使用步骤详见10kV箱式变电站典型设计总体说明1.6。电气一次部分电气主接线10kV采用二工位或四工位十二工位接线；0.4kV采用单母线接线。主要设备选择10kV变压器选用低损耗、全密封、低噪音、环保型油浸式变压器。基本模块10-CXA-2-1

49、（终端型美式箱变）选用二工位负荷开关-熔断器。基本模块10-CXA-2-2 （环网型美式箱变）选用四工位负荷开关，既可用于环网供电，又可用于10kV双电源供电的终端变。在四工位开关下装设二工位开关，当本箱变处于检修状态时，只需拉开二工位开关即可，不影响环网供电。本方案中0.4kV总进线开关选用智能性框架断路器；出线采用带电子脱扣器的塑壳断路器，主要考虑负荷发展及负荷情况的不确定性，选用带电子脱扣器的开关可方便地调整脱扣电流，提高系统运行的可靠性，保证供电质量。本方案技术说明及图中所提到的主设备的短路水平、额定电流等电气参数是按照规定的边界条件进行计算选择的，具体工程应根据实际情况进行 计算选择

50、。2.3.2.6 电气平面本典型设计方案的平面是按照假定的设计规模进行设计的，具体工程应根据实际情况确定。3.3.3 电气二次部分本典型设计配置综合测控仪，可对本箱变的运行状态进行监控。3.3.4 土建部分3.3.4.1 边界条件站区地震动峰值加速度按 0.1g考虑，设计风速30m/s,地震作用按7度抗震设防烈度进行设计，地震特征周期为0.35s,地基承载力特征值fak=150kPa； 地基土及地下水对钢材、混凝土无腐蚀作用，海拔1000m以下。3.3.4.2 基础设计（1）美式箱变的平面布置应综合考虑防水、排水、防盗、交通、线路和施工要求。（2）本次设计未考虑地下水、地基土对基础的影响。当地

51、下水水位较高时，应考虑采用防渗混凝土或防水砂浆抹面等其他有效措施。（3）要求地基承载力特征值fak=150kPa，若遇勾、塘、浜等不利地段，应避开或挖出杂物并用砂石料等回填夯实。（ 4）本箱式变电站按装设于人行道地段设计，对于有可能有车辆通过或其他重物堆压的地段应重新复核厚和配筋。3.4 设计图设计图清单见表 3-9。表3-9 CXA-2设计图清单图序图名图纸编号图3-1终端型美式箱变电气主接线10-CXA-2-D-01图3-2环网型美式箱变电气主接线10-CXA-2-D-02图3-310kV美式箱变外形尺寸图10-CXA-2-D-03图3-410kV美式箱变接地平面布置图10-CXA-2-D-04图3-510kV美式箱变基础平面图10-CXA-2-T-01图3-610kV美式箱变基础剖面图10-CXA-2-T-02