箱式变电站，又被称为预装式变电站或预装式变电所。是一种集合了高压开关设备、配电变压器和低压配电装置为一体的小型方便的变电所。首先在出厂前就在工厂内依规定进行设计与安装，实现现场安装简单易操作快捷。在设计时，把变压器在内的一列元器件紧凑合理有序地拼装在一个封闭的不锈钢箱体内部。并且要实现箱体的相关安全需求，如防火防盗防暴雨雷击，还应拥有非常良好的通风效果。完全适应国家对于城乡电网的建设规划与改造方案。是继传统落后的变电站之后崛起的一种新式、设计科学优良的变电站。箱式变电站适合使用的范围异常的广泛，如矿山、工厂、居民住宅、学校等于人民生活息息相关的每个方面。自从箱变问世以来就凭借其优秀的特性迅速替代了原有老式的简易配电房，一跃成为新型的普适的成套配电机构。
箱式变电站应用场景范围非常巨大，是当今社会活动及人民生活中不可或缺的重要设施，小区住宅、公交车、商场、写字楼、施工工地、工厂园区等各个地方与方面。用户还能够准确的通过不同地理位置、环境、自身需求、条件以及符合等级来选不一样的箱式变电站。箱式变电站自问世以来，发展极为迅速，世界各个国家地区都以经全面普及，在欧美发达国家更是如此，比如欧洲的箱变使用率以站配电变压器的70%，美国更是达到了90%。成熟的箱式变电站技术在实现伟大现代化建设，提高城乡一体化的伟大征程，逐步提升国家电网运配电力自动化的道路上，必将大放异彩得到相当广泛的应用。
对于箱式变电站最开始步入中国市场并投入到正常的使用中，是在中国1980年左右，当时通过制作法国和德国等发达国家在科学和技术方面的仿制品。当时仿制的大多数集装箱变电站都是由高压和低压开关与变压器混合而成的，这些变压器后来被称为“欧式箱变”。从1990年起，我国在美国Cooper公司学习技术并生产了一种新型箱变的设计的具体方案，在不同程度上简化了电荷开关、环网开关等的结构，并将其放在变压器的储油罐中。对于避雷器，还选择了工频耐受能力强悍的避雷器件，如氧化锌避雷器。同时去除了变压器油枕，这样使得油箱及散热器暴露在空气中，可以明显提高变压器的散热性能，这种箱变称为美式箱变。
相较于美式箱变，欧式箱变的变压器室内部主要有变压器，自动控温系统，照明系统及安全防护栏等装置。在变压器运行时，箱式变电站中将会产生大量的热量向变压器室内散发，尤其是夏季天气炎热，自然环境温度居高不下时，温度散发的效率会大幅度减低，造成温度不断累积散热速度低的恶性循环。所以对于欧式箱变只依靠其自身的变压器油和箱体的通风口进行自然散热并不能够确保变压器能够安全稳定地运行，于是欧式箱变通常都设置温度保护，利用传感器来测量变压器室内或是油箱内油的温度，进而控制风机来进行强制风冷。
中国的箱变最开始是由欧式箱变发展演变而来的，它的体积往往比较巨大。随着中国对外经济的开放，市场经济的全力发展，经济贸易全球化中国在全球范围打开市场，此时美式箱变适时地打入了中国市场，并且凭借它特有的优势与特点在中国市场获得了飞速的发展。从那时起中国整个大地，几乎在每个地方都能找到美式箱变在发挥作用的地方。表1-1为美式箱变的主要特点
具有强悍的过载能力，可以负荷两倍负载2个小时，带动1.6倍负荷运行7个小时而不影使用寿命
采用肘式插接头，可以使高压进线电缆的十分便捷的进行连接，并能在十分紧急的情况下用作负荷开关，也就是支持带电情况下的拔插
熔断器方面采用了双熔断器保护，插入式熔断器为双敏熔断器（温度、电流）在箱变二次侧发生短路故障时提供坚实的保护。后备限流保护熔断器则是为保护箱变内部发生的故障，用于保护高压侧；变压器一般都会采用具有高燃点的特制油
美式箱变的主要优点是箱柜不太显眼，容易维持施工现场的自然美景，占地面积小，易于安装，易于隐藏，并且易于适应周围的自然环境，还可以缩短低压电路的长度并减少损耗。特别的重要的是还能够更好的降低供电配套的成本。
但是美式箱变同样具有不可忽视的劣势。比如价低的供电可靠性；无法加设电动机构而且没有自动化装置；不带电容器的部件分布，故而不能减少电缆的损耗；由于箱体的土木工程基础，不同箱变的容量与功能扩展不方便；当箱变严重过载或用户所需负荷剧增要增加容量时，需要重建土木工程，停电时间会更长，增加项目施工难度。
欧式箱变又叫做户外成套变电站，也可以称做组合式变电站，由于其具有灵活性，易于运输、移植，安装简单快捷，施工周期短，运行成本低，占地面积小，无污染免维护等多向特点，受到广泛重视。故在农村电网建设(改造)中，被大范围的应用于城乡10～110kV中小型变(配)电所、厂矿及流动作业变电所的建设和改造，由于欧式箱变易于深入负荷中心，还能够更好的降低供电半径，进而提高终端电压质量，很适合农村电网改造，更是被誉为21世纪变电建设的目标模式。表1-2为欧式箱变的优缺点
目前，美国电力公司已经独立设计制作出来一种结构非常紧凑的高度自动化的箱式变电站，它有很先进且十分全面的功能，自动化、智能化水平很高，比如监控和数据采集、故障保护、、状态监测、负荷控制等功能它都能够完美实现。智能箱式变电站在发达国家的配电领域中有着举足轻重的地位，是变电站设计方向的重大改革。世界各个国家地区都以经全面普及，在欧美发达国家更是如此，比如欧洲的箱变使用率以站配电变压器的70%，美国更是达到了90%，是美国电网配电中不可或缺的重要组成。
到了1995年左右，国内开始设计、制作出了简易版本的国产箱变，但应用并不广泛；直到2000年左右，尤其是当农村电网改造项目启动后，国内市场上的箱式变电站步入快速发展阶段。它大范围的应用于城乡10～110kV中小型变(配)电站、工厂及移动作业变电站的建设和改造，由于箱变具有易于在高负荷用电地点发挥作用的特点，还能进一步通过降低供电半径来提高供电用户的电压质量，所以与农村电网改造的目的与条件十分契合。在别的方面，箱变还可以在城市街道照明、住宅建筑以及其他用地紧张的地区发挥至关重要的作用。随着科学技术的发展，智能设备必将进一步取代老旧产品，在市场上占据主导地位。
同时随只能电网建设，箱式变电站也朝着节能环保，智能化的方向发展。未来智能箱变应能够完全满足根据不同时段的负载情况随时地自动调节自身的容量，并在必要时可以维持长时间的满负荷运载甚至是超负荷运载；能自动记录故障发生的时间以及停电时长，通过智能运算进行自行推断故障原因并作出详细报告与解决方案，以供有关人员维修时有充足的资源进行具有高度针对性的维修。
近年来，在中华人民共和国蒸蒸日上我国全面奔向小康社会，人民富裕起来的同时人民日渐增长的美好生活需要也致使用电量也大幅度增加，这推动了居民与其他大型用电所需的电压等级的稳步提高。这更要求智能配电设施的运行稳定、安全，我国对智能箱式变电站的庞大的市场需求也早已开始显现。
本文主要设计高压10kV低压0.4kV变电站容量800kVA箱式变电站，包括确立变电站的主接线方案；由负荷计算确定主变压器台数、容量及型号，断路器、隔离开关、互感器等主要设备选型。同时包括高压10kV低压0.4kV变电站容量800kVA箱式变电站配套的二次系统设计。
小区的住宅按居住面积可大致分为三类：60m2以下的为小型，60～100m2为中型，100m2以上为大型。随着时下人们的生活水平的提高，对安逸舒适的生活环境的追求致使大功率家用电器逐渐增多，特别是空调、热水器、电磁炉、微波炉等家用电器进入千家万户，家庭用电已经从过去旧中国的纯粹照明演变为多功能用电。表2-3为居民住宅需用系数选择表。
根据有关的资料，新建住宅用电量按建筑面积40W/m2负荷密度选择，大城市为60～80W/m2。
居住小区内居民不同的生活方式与作息习惯导致不会所同一时间使用大功率电器，所以同时系数小。一般取同时系数为：50户以下0.55,50～100户0.45,100～200户0.40,200户以上0.35
本设计为我市某小区的实际负荷需求。要求供电负荷安全稳定，并要求满足此住宅小区整体安全、经济、美观、节能和环保的用电需求。
本小区总建筑面积共30000m2，小区内共有6栋楼，每栋楼均为6层楼，每栋楼设有3个单元一梯两户共216户，每户居住面积均为110m2。
根据国家新建小区居民用电负荷设计标准（表2-1），本小区的负荷设计标准为7kW/户。三项配电系数按0.40。负荷估算为
如果预设两台变压器，每台变压器带108户，那么系数需要按0.40-0.45来选择，本次计算中需要系数按0.40来计算
主接线的基本形式是主要电气设备常用连接方式，可按照是否有母线所示。要求实现接线具有安全性、可靠性、灵活性、经济性。本文介绍有母线接线中的三种接线
安全包括设备安全及人身安全。为满足这一要求，必须根据国家标准和规范正确选择契合设计所需的电气设备，以及正常运作情况下的监视系统和发生故障时保护变压器和周围环境的保护系统。可靠性指的是，主接线应满足在负荷不一样的等级负载时实现稳定运行而不跳闸达到24小时不间断供电，并且保护箱变内部组件在正常运行时不可能会发生故障，并且在发生事故时不会拒动，正常运行工作时不误动，尽最大程度缩小停电时长。为了满足上述需求，主接线应力求简洁明了。灵活性是指尽量使用最少的装置切换，以适应不同的操作模式，并能灵活、简便和快速地切换操作模式，使出现故障时导致的停电时间尽可量的短，停电影响范围尽可量小。经济性确保上述要求所需的最低设计投资。因此，主接线的设计应满足可靠性和灵活性的要求，并经济合理。
单母线接线是原始、最简单的连接方式，所有回路都通过断路器以及相应的一组隔离开关连接在同一母线为单母线接线的优缺点，接线单母线接线优缺点
在主接线系统中，断路器常常电用作力系统的主开关；隔离开关的功能主要是隔离高压电以此来确保线路上其他设备和线路的安全维护。隔离开关与断路器配合时必须做到倒闸操作。例如，当变压器运行一段时间后，内部回路出现故障需要检查时，必须在断路器断开电路的情况下，才可以拉开隔离开关；当准备恢复供电时，必须先闭合隔离开关，然后才能闭合断路器。这是因为隔离开关无灭弧功能，且断流能力较差，仅能在进行电气隔离时提供一个明显的分段点，所以严禁带负载操作，否则易出现触电事故。
单母线分段接线通过断路器或隔离开关来分割单母线。单母线分段后任一分段可进行单独检修，实现大幅减少停电所影响的范围。对于具有特别需求的高级用户，可以在不同分段分出两个回路，当其中一段母线出现故障时，在继电保护作用下断路器将会自动迅速将故障段切除，由另一段母线实现继续供电，从而保证不间断供电并且致使具有特别需求的高级用户断电。两段母线同时出现故障的可能性几乎可以忽略不计。单母线分段接线具有故障时较小的停电影响半径，分段可独立运行也可以并列同时运行，在一定程度上提高了供电可靠性。然而，它的缺点在于由于将母线分段，增加了制作成本以及被分段部分的额外占地面积；当某一段回路中断路器需要检修时，必须将该整个回路进行停电，导致并不能实现完全的24小时不间断供电。与单母线相比，单母线分段接线连接的回路数一般可比单母线单母线分段接线
当进线回路数或母线上电源较多时，传输和穿越功率较大，母线出现故障后要求尽快恢复供电，母线和母线上设置的各各设备检修时不允许影响供电，系统运行调度对接线的灵活性有一定要求时采用双母线接线。
综上所述，单母线接线成本低，供电稳定性低，双母线供电稳定性高但其成本高且布线kV采用单母线章一次系统短路电流计算
通常在选择变电、配电设备时，一定要考虑全面，保证设备在一下危机情况下的安全，例如当变压器短路时，产生的冲击电流会使变压器内部受损，带来的高温会导致变压器的绝缘能力变弱；而且在短路时过电流会造成非常大的电动力对变压器绕组产生一定的影响，严重时会造成电力变压系统发生自燃甚至是发生爆炸事故。所以在设计中，对于短路电流必须配有完备的应急、补救手段。通常短路可分为短路电流最大的三相短路、两相短路、单相短路以及两相接地短路。发生短路故障的原因有很多种，常见的为（表4-6）：
人为误操作引起的设备短路，如带负荷拉闸，线路或设备检修后未拆除地线就送电造成短路
供电系统图如图4-4所示，图中变压器为SCB10-800kVA/10,电力系统出口处的断路器型号为VS1-12型，变压器一次侧标称电压为10kV,二次侧标称电压为400V,通过计算可以分别得出母线点短路的三相短路电流和短路容量。图4-5为短路等效电路图。
附件6-关于印发《韶关学院教学质量与教学改革工程建设项目及经费管理办法》的通知 （韶学院〔2022〕33号）.pdf
《项目九活动一搭建小车》课件2024-2025学年山西版（2017）初中信息技术八年级全一册.pptx
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