課程設計---某機修廠車間變電所初步設計

1、<p><b>　　課程設計</b></p><p>　　課題 某機修廠車間變電所初步設計</p><p><b>　　姓名:</b></p><p><b>　　專業(yè):</b></p><p><b>　　班級:</b></p>

2、<p><b>　　學號:</b></p><p><b>　　日期:</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1．原始數(shù)據(jù)2</b></p><p>　　2.負荷計算以及變壓器、補償裝置的選擇4<

3、/p><p>　　3.供電系統(tǒng)的選擇7</p><p>　　4.短路電流計算9</p><p>　　5.高、低壓一次設備選擇9</p><p>　　6.高壓側(cè)繼電保護選擇及整定12</p><p><b>　　7.防雷設計14</b></p><p><b>

4、;　　8.接地14</b></p><p><b>　　9.結(jié)束語16</b></p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　電能是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力，做好工廠供電設計對于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)、實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有十分重要的意義。工廠供電系統(tǒng)首先要滿足工廠生產(chǎn)和生活用電的需求，其次要確保安全

5、、供電可靠、技術(shù)先進和經(jīng)濟合理，并做好節(jié)能。本設計是在認真閱讀原始材料，分析材料，參考閱讀《中小型變電所實用設計手冊》、《電力工程電氣設計手冊電氣一次部分》、《發(fā)電廠變電站電氣設備》和《電力系統(tǒng)繼電保護》以及《電力系統(tǒng)分析》等參考書籍，從工程的角度出發(fā)，按照變電所設計的基本要求，綜合地考慮各個方面的要素，對某機修廠機加工一車間供電系統(tǒng)進行了合理的布局，其中對各車間進行了負荷計算和無功補償，確定了變電所變壓器的臺數(shù)、容量和型式，計算了短路

6、電流，選擇了各線路導線截面，配置了繼電保護裝置、防雷和接地裝置。在滿足各項技術(shù)要求的前提下，兼顧運行方便、維護簡單，盡可能地節(jié)省投資。</p><p><b>　　1 原始數(shù)據(jù)</b></p><p><b>　　1.1 設計依據(jù)</b></p><p>　?、贆C加工一車間用電設備明細表，見表1-1。</p>

7、<p>　?、谲囬g變電所配電范圍。</p><p>　　a.一車間要求三路供電：1～13，32～34為一路，14～31為一路，照明為一路（同二車間）。</p><p>　　b.車間變電所除為機加工一車間供電外，還要為機加工二車，鑄造，鉚焊，電修等車間供電。</p><p>　　c.其他個車間對參數(shù)和要求見表1-2。</p><p>

8、;　　表1－1 機加工一車間用電設備明細表</p><p>　　表1－2 機加工二，鑄造，鉚焊，電修等車間計算負荷表</p><p>　　1.2 本車間負荷性質(zhì)</p><p>　　車間為三班工作制年最大負荷利用小時為5500小時。屬于三級負荷。</p><p><b>　　1.3供電電源條件</b></p>

9、<p>　?、匐娫磸?5/10kv廠總降壓變電所采用架空線路受電，線路長度為200米。</p><p>　　②供電系統(tǒng)短路數(shù)據(jù)見下圖所示。</p><p>　?、蹚S總降壓變電所配出線路定時限過電流保護裝置的整定時間為2秒。</p><p>　?、芤筌囬g變電所功率因數(shù)應在0.9以上。</p><p>　?、莓?shù)刈顭嵩碌钠骄鶞囟葹?/p>

10、25℃。 </p><p><b>　　供電系統(tǒng)短路圖</b></p><p>　　2 負荷計算以及變壓器、補償裝置的選擇</p><p>　　在進行負荷計算時選用需用系數(shù)法，具體計算公式如下：</p><p>　　(i=1,2,3…n) </p><p>　　2.1機加工車間一的負荷計算

11、</p><p>　　根據(jù)機加工車間一的負荷性質(zhì)，將一車間分為三路：1～13，32～34為一路，14～31為一路，照明電路為一路。</p><p>　　通過查閱電工手冊及相關(guān)資料分析得：機加工車間一的第一路屬于小批生產(chǎn)的金屬冷加工，查表得：Kd=0.16～0.2 cosφ=0.5 tanφ=1.73</p><p>　　Pca1=Kd Pn=0.2*Pn=3

12、7.255 kW</p><p>　　Qca1=Pca1*tanφ=64.451 kvar</p><p><b>　　其中：</b></p><p>　　Pn=10.125+2.075+7.625*3+4.625*7+3.125+35.7+10+70=186.275 kW</p><p>　　==74.445 kVA

13、 =/=107.453 A</p><p>　　機加工車間一的第二路屬于小批熱加工，查表得：Kd=0.25～0.3 cosφ=0.6 tanφ=1.33</p><p>　　Pca2=Kd Pn=0.3*Pn=55.163 kW</p><p>　　Qca2=Pca1*tanφ=73.366 kvar</p><p><b>

14、;　　其中：</b></p><p>　　Pn=10.125+7.625+8.5+3.125*2+10.2+1.75+3*2+13+9.125+4.1+4+1.7+0.6+24+45+31.9</p><p>　　=183.875 KW </p><p>　　==91.791 kVA =/=132.492 A</p><p>　

15、　第三路（供電回路）：</p><p>　　=10= =10/（*0.4）=14.434 A</p><p><b>　　車間負荷統(tǒng)計列表</b></p><p>　　2.2 車間總體負荷的計算 </p><p>　　根據(jù)附表2-2查得車間的同時系數(shù)Ksi=0.9，則</p><p>　　Pca

16、=（Pn1+…Pn5)*Ksi=537.091*0.9=483.382 kW </p><p>　　Qca=(Qn1+…+Qn5)*Ksi=622.914*0.9=560.622 kvar</p><p>　　Sca=740.239kVA cosφ=Pca/Sca=0.653 </p><p>　　2.3無功補償?shù)挠嬎愫妥儔浩鞯倪x擇</p>

17、<p><b>　　變壓器的預選</b></p><p>　　變壓器低壓側(cè)：Pca=483.382 kW Qca=560.622 kvar Sca=740.239kVA</p><p>　　根據(jù)《簡明電工手冊》P33頁預選SZ9型10KV有載調(diào)壓變壓器，相關(guān)參數(shù)全部列舉如下：額定容量：800kVA 高壓：10kV 高壓分接范圍（％）：±

18、;4*2.5 低壓：0.4KV 連接組標號：Yyn0 空載損耗：1.36kW 負載損耗：9.4kW 空載電流（％）：1.2 阻抗電壓（％）：4.5 重量：器身—2050Kg 油重-805Kg 總重：3245kg </p><p>　　外形尺寸（mm）長*高*寬：2445*800*2420</p><p>　　無功補償計算△Pt=△P0+△Pk（Sca/Sn）=

19、1.36+9.4*（731.389/800）=9.21kW</p><p>　　Qt=△Q0+△Qk（Sca/Sn）=（I0％/100）*Sn+ （)=*800+*800*（）=39.66 kW</p><p>　　高壓側(cè)：P高=Pca+△Pt=483.382+9.21=492.592 kW</p><p>　　Q高=Qca+△Qt=560.622+3

20、9.66=600.282 kvar</p><p>　　實際需要變壓器容量：St===776.521 kVA 此時功</p><p>　　率因數(shù)：cosφ=P高/St=492.592/776.521=0.634 φ=50.654</p><p>　　取補償后要求達到的功率因數(shù)為cosφ=0.92 φ=23.074</p><p&g

21、t;　　補償無功：Qc=P高（tan50.654-tan23.074）=391 kvar</p><p>　　根據(jù)以上計算選擇電力電容器：《簡明電工手冊》中 BWM04-25-1 選16臺，每四臺一組，共分4組 Qc=25*16=400kvar</p><p>　　考慮無功補償后應選的變壓器</p><p>　　無功補償后應選的變壓器S=</p&g

22、t;<p><b>　　=</b></p><p>　　=509.37 kVA </p><p>　　考慮無功補償后最終確定變壓器： 根據(jù)《簡明電工手冊》 應選SZ9型， 額定容量為：630kVA</p><p>　?。?）變壓器的校驗：</p><p>　　△PT=△P0+△Pk()=1.12+7.7

23、×()=6.154kW</p><p>　　△QT=SN+ SN()</p><p>　　=630×+630××()</p><p>　　=25.59kvar</p><p>　　考慮損耗后實際需要變壓器容量：</p><p><b>　　S實＝</b>&l

24、t;/p><p>　?。?24.076<630kVA</p><p>　　cos=＝＝0.934</p><p><b>　　3 供電系統(tǒng)的選擇</b></p><p>　　從原始資料我們知道車間為三級負荷，供電的可靠性要求并不是很高，且通過負荷計算我們知道車間的總消耗功率并不是很高，初步估計了后決定使用一臺變壓器來為

25、車間供電，同時為了節(jié)省變電所建造的成本和簡化總體的布線，所以在設計中我們首先考慮了線路—變壓器組結(jié)線方式。</p><p>　　線路—變壓器組結(jié)線方式的優(yōu)點是結(jié)線簡單，使用設備少，基建投資省。缺點是供電可靠性低，當主結(jié)線中任一設備（包括供電線路）發(fā)生故障或檢修時，全部負荷都將停電。但對于本設計來說線路—變壓器組結(jié)線方式已經(jīng)可以達到設計的要求。</p><p>　　線路—變壓器組結(jié)線方式也按

26、元件的不同組合分為：a進線為隔離開關(guān)；b進線為跌落式保險；c進線為斷路器。因為設計為車間為變電所，所以采用c方式。</p><p>　　（a） （b） （c）</p><p>　　圖1.1 線路—變壓器組結(jié)線</p><p>　　a—進線為隔離開關(guān)；b—進線為跌落式保險；c—進線為斷路器.根據(jù)普通變電所的設計要求，結(jié)合工程

27、實際車間變電所的電路總體如下：</p><p><b>　　4 短路電流計算</b></p><p>　　4.1各短路點的平均電壓</p><p>　　線路的平均電壓Uav1=10.5Kv Uav2=0.4Kv</p><p>　　4.2各元件電抗計算 </p><p>　　電源的電抗：Xs=

28、Uav1 /Sk==0.551?</p><p>　　線路L的電抗：Xl=0.2×0.4=0.08?</p><p>　　變壓器的電抗;Xt=Uk%×=4.5%×=7.875 ?</p><p>　　4.3各短路點總阻抗</p><p><b>　　K1點短路：</b></p>

29、<p>　　Xk1=Xs+XL=0.551+0.08=0.631 ?</p><p><b>　　K2點短路</b></p><p>　　Xk2=(0.631+7.875)()=0.01234 ?</p><p>　　4.4根據(jù)電抗值計算短路電流</p><p><b>　　K1點短路</b&

30、gt;</p><p>　?。蒶＝＝＝9.61ＫＡ</p><p>　　ish１＝2.55Ik1=2.55*9.61=24.51KA</p><p>　　Ish1=1.52IK1=1.52*9.61=14.61KA</p><p>　　Ica1===28.82A</p><p><b>　　K2點短路時<

31、;/b></p><p>　　Ik2===18.715 KA</p><p>　　ish2=1.84Ik2=1.84*18.715=34.43565 KA</p><p>　　Ish2=1.09Ik2=1.09*18.715=20.3994 KA</p><p>　　Ica2===735.23A</p><p>

32、　　5 高、低壓一次設備選擇</p><p>　　為了保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟地運行，對導線和電纜截面進行選擇時必須滿足下列條件:</p><p><b>　　(1)發(fā)熱條件</b></p><p>　　導線和電纜(包括母線)在通過正常最大負荷電流即線路計算電流時產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應超過其正常運行時的最高允許溫度。</p>

33、<p><b>　　(2)電壓損耗條件</b></p><p>　　導線和電纜在通過正常最大負荷電流即線路計算電流時產(chǎn)生的電壓損耗，不應超過其正常運行時允許的電壓損耗。對于工廠內(nèi)較短的高壓線路，可不進行電壓損耗校驗。</p><p><b>　　(3)經(jīng)濟電流密度</b></p><p>　　35KV及以上的

34、高壓線路及電壓在35KV以下但距離長電流大的線路，其導線和電纜截面宜按經(jīng)濟電流密度選擇，以使線路的年費用支出最小，所選截面，稱為“經(jīng)濟截面”。此種選擇原則，稱為“年費用支出最小”原則。工廠內(nèi)的10KV及以下線路，通常不按此原則選擇。</p><p><b>　　(4)機械強度</b></p><p>　　導線（包括裸線和絕緣導線）截面不應小于其最小允許截面。對于電纜，

35、不必校驗其機械強度，但需校驗其短路熱穩(wěn)定度。母線也應校驗短路時的穩(wěn)定度。對于絕緣導線和電纜，還應滿足工作電壓的要求。</p><p>　　根據(jù)設計經(jīng)驗，一般對高壓線路，常按經(jīng)濟電流密度選擇，用其他三種方法校驗。對10KV及以下高壓線路及低壓動力線路，通常先按發(fā)熱條件來選擇截面，再由電壓損耗和機械強度校驗。對低壓架空線路，常按長時允許電流選擇，其余校驗。對低壓照明線路，因其對電壓水平要求較高，因此通常先按允許電壓損

36、耗進行選擇，再發(fā)熱條件和機械強度進行校驗。對長距離大電流及35KV以上的高壓線路，則可先按經(jīng)濟電流密度確定經(jīng)濟截面，再校驗其它條件。 </p><p>　　高低壓一次設備選:則：根據(jù)以上負荷計算和短路電流計算選擇高低壓一次設備。</p><p><b>　　5.1 選母線：</b></p><p>　　導體尺寸：63×8 單條

37、，平放：995 見《發(fā)電廠電氣部分》 </p><p><b>　　附表1</b></p><p>　　矩形鋁導線長期允許載流量和肌膚效應系數(shù)Kf</p><p>　　5.2 選低壓側(cè)QF：</p><p>　　選Dk2—1000型，見《低壓電器》P440 表2.41.1</p><p>

38、;　　DK2系列低壓真空智能型斷路器主要技術(shù)特征</p><p>　　5.3 高壓側(cè)選QF：</p><p>　　選SN10—10I，見《供電技術(shù)》P125</p><p>　　5.4 高壓側(cè)隔離開關(guān)：</p><p>　　選GN6—10/600—52，見《發(fā)電廠電氣部分》 P346 附表7</p><p>&l

39、t;b>　　隔離開關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)</b></p><p>　　5.5 電流互感器：</p><p>　　互感器是一次電路與二次電路間的聯(lián)絡元件，用以分別向量儀表和繼電器的電壓線圈和電流線圈供電。</p><p><b>　　互感器的主要作用</b></p><p>　　(1)隔離高壓電路。互感器圓邊和副邊

40、沒有電的聯(lián)系，只有磁的聯(lián)系，因而是測量儀表和保護電路與高壓電路隔開，以保證二次設備和工作人員的安全。</p><p>　　(2)擴大儀表和繼電器的使用范圍。例如一只5A量程的電流表，通過電流互感器就可測量很大的電流。</p><p>　　(3)是測量儀表及繼電器小型化、標準化、并可簡化結(jié)構(gòu)，降低成本，有利于大規(guī)模生產(chǎn)。</p><p>　　在10kV配電所設計的過程

41、中，10kV電流互感器變比的選擇是很重要的，如果選擇不當，就很有可能造成繼電保護功能無法實現(xiàn)、動穩(wěn)定校驗不能通過等問題，應引起設計人員的足夠重視。10kV電流互感器按使用用途可分為兩種，一為繼電保護用，二為測量用；它們分別設在配電所的進線、計量、出線、聯(lián)絡等柜內(nèi)。在設計實踐中，電流互感器變比的選擇偏小的現(xiàn)象不在少數(shù)。如在一臺630kVA站附變壓器(10kV側(cè)額定一次電流為36.4A)的供電回路中，配電所出線柜內(nèi)電流互感器變比僅為50/5

42、（采用GL型過電流繼電器、直流操作）,這樣將造成電流繼電器無法整定等一系列問題。 對于繼電保護用10kV電流互感器變比的選擇，至少要按以下條件進行選擇:一為一次側(cè)計算電流占電流互感器一次側(cè)額定電流的比例; 二為按繼電保護的要求; 三為電流互感器的計算一次電流倍數(shù)mjs小于電流互感器的飽和倍數(shù)mb1; 四為按熱穩(wěn)定; 五為按動穩(wěn)定。而對于測量用10kV電流互感器的選擇,因其是用作正常工作條件的測量，故無上述第二、第三條要求；下面就

43、以常見的配電變壓器為例，說明上述條件對10kV電流互感器的選擇的影響，并找出影響電流互感器變比</p><p>　　根據(jù)上述情況初步選用LFZJ1-3型電流互感器.具體參數(shù)如下:</p><p>　　電壓互感器選擇:型號:JDJ-10具體參數(shù)如下:</p><p>　　6 高壓側(cè)繼電保護選擇及整定</p><p><b>　　變壓器

44、的繼電保護</b></p><p>　　按GB50062—92《電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規(guī)范》規(guī)定：對電力變壓器的下列故障及異常運行方式，應裝設相應的保護裝置：</p><p>　　（1）繞組及其引出線的相間短路和在中性點直接接地側(cè)的單相接地短路；</p><p>　?。?）繞組的匝間短路；</p><p>　?。?）外部

45、相間短路引過的過電流；</p><p>　　（4）中性點直接接地電力網(wǎng)中外部接地短路引起的過電流及中性點過電壓；</p><p><b>　?。?）過負荷；</b></p><p><b>　?。?）油面降低；</b></p><p>　?。?）變壓器溫度升高或油箱壓力升高或冷卻系統(tǒng)故障。</

46、p><p>　　對于高壓側(cè)為6～10KV的車間變電所主變壓器來說，通常裝設有帶時限的過電流保護；如過電流保護動作時間大于0.5～0.7s時，還應裝設電流速斷保護。容量在800KV?A及以上的油浸式變壓器和400KV?A及以上的車間內(nèi)油浸式變壓器，按規(guī)定應裝設瓦斯保護（又稱氣體繼電保護）。容量在400KV?A及以上的變壓器，當數(shù)臺并列運行或單臺運行并作為其它負荷的備用電源時，應根據(jù)可能過負荷的情況裝設過負荷保護。過負荷

47、保護及瓦斯保護在輕微故障時（通稱“輕瓦斯”），動作于信號，而其它保護包括瓦斯保護在嚴重故障時（通稱“重瓦斯”），一般均動作于跳閘。</p><p>　　對于高壓側(cè)為35KV及以上的工廠總降壓變電所主變壓器來說，也應裝設過電流保護、電流速斷保護和瓦斯保護；在有可能過負荷時，也需裝設過負荷保護。但是如果單臺運行的變壓器容量在10000KV?A及以上和并列運行的變壓器每臺容量在6300KV?A及以上時，則要求裝設縱聯(lián)差

48、動保護來取代電流速斷保護。</p><p>　　在本設計中，根據(jù)要求需裝設過電流保護、電流速斷保護、和瓦斯保護。對于由外部相間短路引起的過電流，保護應裝于下列各側(cè)：</p><p>　　1）、對于雙線圈變壓器，裝于主電源側(cè)</p><p>　　2）、對三線圈變壓器，一般裝于主電源的保護應帶兩段時限，以較小的時限斷開未裝保護的斷路器。當以上方式滿足靈敏性要求時，則允許

49、在各側(cè)裝設保護。</p><p>　　各側(cè)保護應根據(jù)選擇性的要求裝設方向元件。</p><p>　　3）、對于供電給分開運行的母線段的降壓變壓器，除在電源側(cè)裝設保護外，還應在每個供電支路上裝設保護。</p><p>　　4）、除主電源側(cè)外，其他各側(cè)保護只要求作為相鄰元件的后備保護，而不要求作為變壓器內(nèi)部故障的后備保護。</p><p>　　5

50、）、保護裝置對各側(cè)母線的各類短路應具有足夠的靈敏性。相鄰線路由變壓器作遠后備時，一般要求對線路不對稱短路具有足夠的靈敏性。相鄰線路大量瓦斯時，一般動作于斷開的各側(cè)斷路器。如變壓器高采用遠后備時，不作具體規(guī)定。</p><p>　　6）、對某些稀有的故障類型（例如110KV及其以上電力網(wǎng)的三相短路）允許保護裝置無選擇性動作。</p><p><b>　　差動保護</b>

51、</p><p>　　變壓器差動保護動作電流應滿足以下三個條件</p><p>　　應躲過變壓器差動保護區(qū)外出現(xiàn)的最大短路不平衡電流</p><p>　　應躲過變壓器的勵磁涌流</p><p>　　在電流互感器二次回路端線且變壓器處于最大符合時，差動保護不應動作</p><p>　　由于車間變電所是三級負荷，變壓器容量

52、為500MVA在選用保護時選電流限時電流速斷保護，而不采用差動保護。</p><p>　　1 速斷整定：Idz=Kk×Imax=1.3×16.4844=21.429</p><p>　　Ks=×16.4844/21.429=0.67<1.5</p><p>　　不能滿足靈敏度要求，可使用低壓閉鎖保護。</p>&l

53、t;p><b>　　過電流保護的整定：</b></p><p>　　Idz==2.18 KA</p><p>　　近后備保護的靈敏系數(shù)Km==6.548>2</p><p>　　動作時限：△t=0.5s</p><p><b>　　變壓器的瓦斯保護</b></p><

54、p>　　瓦斯保護，又稱氣體繼電保護，是保護油浸式電力變壓器內(nèi)部故障的一種基本的保護裝置。按GB50062—92規(guī)定，800KV?A及以上的一般油浸式變壓器和400KV?A及以上的車間內(nèi)油浸式變壓器，均應裝設瓦斯保護。</p><p>　　瓦斯保護的主要元件是氣體繼電器。它裝設在變壓器的油箱與油枕之間的聯(lián)通管上。為了使油箱內(nèi)產(chǎn)生的氣體能夠順暢地通過氣體繼電器排往油枕，變壓器安裝應取1%～1.5%的傾斜度；而變

55、壓器在制造時，聯(lián)通管對油箱頂蓋也有 2%～4%的傾斜度。</p><p>　　當變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生輕微故障時，由故障產(chǎn)生的少量氣體慢慢升起，進入氣體繼電器的容器，并由上而下地排除其中的油，使油面下降，上油杯因其中盛有殘余的油而使其力矩大于另一端平衡錘的力矩而降落。這時上觸點接通而接通信號回路，發(fā)出音響和燈光信號，這稱之為“輕瓦斯動作”。</p><p>　　當變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生嚴重故障時，

56、由故障產(chǎn)生的氣體很多，帶動油流迅猛地由變壓器油箱通過聯(lián)通管進入油枕。這大量的油氣混合體在經(jīng)過氣體繼電器時，沖擊擋板，使下油杯下降。這時下觸點接通跳閘回路（通過中間繼電器），同時發(fā)出音響和燈光信號（通過信號繼電器），這稱之為“重瓦斯動作”。</p><p>　　如果變壓器油箱漏油，使得氣體繼電器內(nèi)的油也慢慢流盡。先是繼電器的上油杯下降，發(fā)出報警信號，接著繼電器內(nèi)的下油杯下降，使斷路器跳閘，同時發(fā)出跳閘信號。<

57、/p><p><b>　　7 防雷設計</b></p><p><b>　　防雷措施</b></p><p>　　1〉架空線路的防雷措施</p><p>　?。?）架設避雷線 這是防雷的有效措施，但造價高，因此只在66KV及以上的架空線路上才沿全線裝設。35KV的架空線路上，一般只在進出變配電所的一段線

58、路上裝設。而10KV及以下的線路上一般不裝設避雷線。</p><p>　?。?）提高線路本身的絕緣水平 在架空線路上，可采用木橫擔、瓷橫擔或高一級的絕緣子，以提高線路的防雷水平，這是10KV及以下架空線路防雷的基本措施。</p><p>　?。?）利用三角形排列的頂線兼作防雷保護線 由于3～10KV的線路是中性點不接地系統(tǒng)，因此可在三角形排列的頂線絕緣子裝以保護間隙。在出現(xiàn)雷電過電壓時，頂

59、線絕緣子上的保護間隙被擊穿，通過其接地引下線對地泄放雷電流，從而保護了下面兩根導線，也不會引</p><p><b>　　起線路斷路器跳閘。</b></p><p>　?。?）裝設自動重合閘裝置 線路上因雷擊放電而產(chǎn)生的短路是由電弧引起的。在斷路器跳閘后，電弧即自行熄滅。如果采用一次ARD，使斷路器經(jīng)0.5s或稍長一點時間后自動重合閘，電弧通常不會復燃，從而能恢復供電

60、，這對一般用戶不會有什么影響。</p><p>　　（5）個別絕緣薄弱地點加裝避雷器 對架空線路上個別絕緣薄弱地點，如跨越桿、轉(zhuǎn)角桿、分支桿、帶拉線桿以及木桿線路中個別金屬桿等處，可裝設排氣式避雷器或保護間隙。</p><p>　　2〉變配電所的防雷措施</p><p>　　（1）裝設避雷針 室外配電裝置應裝設避雷針來防護直接雷擊。如果變配電所處在附近高建（構(gòu)）筑物

61、上防雷設施保護范圍之內(nèi)或變配電所本身為室內(nèi)型時，不必再考慮直擊雷的保護。</p><p>　?。?）高壓側(cè)裝設避雷器 這主要用來保護主變壓器，以免雷電沖擊波沿高壓線路侵入變電所，損壞了變電所的這一最關(guān)鍵的設備。為此要求避雷器應盡量靠近主變壓器安裝。</p><p>　　避雷器的接地端應與變壓器低壓側(cè)中性點及金屬外殼等連接在一起。在每路進線終端和每段母線上，均裝有閥式避雷器。如果進線是具有一

62、段引入電纜的架空線路，則在架空線路終端的電纜頭處裝設閥式避雷器或排氣式避雷器，其接地端與電纜頭外殼相聯(lián)后接地。</p><p>　?。?）低壓側(cè)裝設避雷器 這主要用在多雷區(qū)用來防止雷電波沿低壓線路侵入而擊穿電力變壓器的絕緣。當變壓器低壓側(cè)中性點不接地時（如IT系統(tǒng)），其中性點可裝設閥式避雷器或金屬氧化物避雷器或保護間隙。</p><p>　　在本設計中，配電所屋頂及邊緣敷設避雷帶，其直徑為

63、8mm的鍍鋅圓鋼，主筋直徑應大于或等于10mm的鍍鋅圓鋼。</p><p><b>　　8 接地</b></p><p><b>　　1.接地與接地裝置</b></p><p>　　電氣設備的某部分與大地之間做良好的電氣連接，稱為接地。埋入地中并直接與大地接觸的金屬導體，稱為接地體，或稱接地極。專門為接地而人為裝設的接地體

64、，稱為人工接地體。兼作接地體用的直接與大地接觸的各種金屬構(gòu)件、金屬管道及建筑物的鋼筋混凝土基礎等，稱為自然接地體。連接接地體與設備、裝置接地部分的金屬導體，稱為接地線。接地線在設備、裝置正常運行情況下是不載流的，但在故障情況下要通過接地故障電流。</p><p>　　接地線與接地體合稱為接地裝置。由若干接地體在大地中相互用接地線連接起來的一個整體，稱為接地網(wǎng)。其中接地線又分為接地干線和接地支線。接地干線一般應采用

65、不少于兩根導體在不同地點與接地網(wǎng)連接。</p><p>　　2.確定此配電所公共接地裝置的垂直接地鋼管和連接扁鋼</p><p><b>　?。?）確定接地電阻</b></p><p>　　按相關(guān)資料可確定此配電所公共接地裝置的接地電阻應滿足以下兩個條件：</p><p>　　RE ≤ 250V/IE</p>

66、<p><b>　　RE ≤ 10Ω</b></p><p><b>　　式中IE的計算為</b></p><p>　　IE = IC = 60×(60＋35×4)A/350 = 34.3A</p><p>　　故 RE ≤ 350V/34.3A = 10.2Ω</p>&l

67、t;p>　　綜上可知，此配電所總的接地電阻應為RE≤10Ω</p><p>　?。?）接地裝置初步方案</p><p>　　現(xiàn)初步考慮圍繞變電所建筑四周，</p><p>　　距變電所2～3m，打入一圈直徑50mm、長2.5m的鋼管接地體，每隔5m打入一根，管間用40×4mm2的扁鋼焊接。</p><p>　?。?）計算單根鋼

68、管接地電阻</p><p>　　查相關(guān)資料得土質(zhì)的ρ = 100Ω?m</p><p>　　則單根鋼管接地電阻RE(1) ≈ 100Ω?m/2.5m = 40Ω</p><p>　?。?）確定接地鋼管數(shù)和最后的接地方案</p><p>　　根據(jù)RE(1)/RE = 40/4 = 10。但考慮到管間的屏蔽效應，初選15根直徑50mm、長2.5m

69、的鋼管作接地體。以n = 15和a/l = 2再查有關(guān)資料可得ηE ≈ 0.66。 因此可得</p><p>　　n = RE(1)/(ηERE) = 40Ω/(0.66×4)Ω ≈ 15</p><p>　　考慮到接地體的均勻?qū)ΨQ布置，選16mm根直徑50mm、長2.5m的鋼管作 </p><p>　　地體，用40×4mm2的扁鋼連接，環(huán)形布置

70、。</p><p><b>　　選擇雙針等高避雷</b></p><p>　　對于因為雷電導致的過電壓，一般分為感應過電壓和傳導過電壓。對于車間變電所感應過電壓是不太可能的，所以傳導過電壓就成了主要的防雷對象。對于防護由于傳導過電壓導致的雷電入侵波對設備產(chǎn)生的危害一般采用避雷器。避雷器是專設的放電電壓低于所有被保護設備正常耐壓值的保護設備。由于它具有良好的接地，故雷電

71、波到來時，避雷器首先被激穿并對地放電，從而使其他電氣設備受到保護。當過電壓消失后，避雷器又能自動恢復到起始狀態(tài)。</p><p>　　根據(jù)放電后在恢復原態(tài)過程中熄弧方式的不同，避雷器分為管型避雷器和閥型避雷器兩類。</p><p>　　管型避雷器采用的是自吹弧原理，其熄弧能力又切斷電流大小決定。管型避雷器的突出優(yōu)點是殘壓小，簡單經(jīng)濟，但動作時有氣體吹出，放電伏秒特性較陡，因此只用于室外線路

72、。</p><p>　　閥型避雷器由火花間隙和非線性電阻兩種基本元件串聯(lián)組成，全部組成均密封在瓷套內(nèi)，套管上端有引進線，通過它和網(wǎng)絡導線連接，下端引出線為接地線。變配電所一般采用閥型避雷器。</p><p>　　通過上面的分析我們知道對于這個設計來說，它屬于變配電所，所以應選擇閥型避雷器做為高壓側(cè)的防雷器件。</p><p><b>　　9 結(jié)束語<

73、/b></p><p>　　兩周的課程設計結(jié)束了，在這個過程中，我結(jié)合所學發(fā)電廠電氣部分、工廠供電、電力系統(tǒng)分析、繼電保護等專業(yè)知識，查閱相關(guān)資料，認真分析并結(jié)合相關(guān)工程實際完成了某機修廠車間變電所初步設計。我懂得了設計過程的具體細節(jié)和步驟，鞏固了所學專業(yè)知識，通過查閱相關(guān)書籍對工程實際有了一定的了解，使基礎知識與實際操作緊密聯(lián)系。尤其對主接線，電氣設備以及電力系統(tǒng)的選擇方法進一步掌握。我相信這個過程對我今

74、后的學習和工作帶來積極的影響，搭好平臺。在剩余的學校時間里，我會查漏補缺，提自己在這方面的能力。從這次設計中我對電氣工程有了一個基本的整體感覺，對生活中的電力供應有了更好的理解。尤其通過這次課程設計結(jié)合了這兩年學的相關(guān)的專業(yè)知識，對多門課程都有了一個較全面、系統(tǒng)的理解。這些必將對我以后的學習和工作有很好的幫助。最后感謝設計過程中老師的指導和同學們的幫助。</p><p><b>　　參考資料</b

75、></p><p>　　【1】 水利電力部西北電力設計院編.電力工程電氣設計手冊（第一冊）電氣一次部分.北京：中國電力出版社，1996重印</p><p>　　【2】 肖艷萍主編.發(fā)電廠變電站電氣設備.北京：中國電力出版社，2008.</p><p>　　【3】 李海燕主編.電力系統(tǒng).北京：中國電力出版社，2006.</p><p&g

76、t;　　【4】 施懷瑾主編.電力系統(tǒng)繼電保護（第二版）.重慶大學出版社.2005</p><p>　　【5】 丁毓山，雷振山 主編.《中小型變電所實用設計手冊》.水利水電出版社.2000</p><p>　　【6】 陳化鋼主編.企業(yè)供配電.北京：中國水利水電出版社，2003</p><p><b>　　附錄：</b></p>