1、1专科生毕业设计（论文）（ 2011 届 ）学 生 姓 名 胡 涛 院 （系） 机电工程系 专 业 机电一体化技术 学 号 200803011736 导师姓名、职称 居 剑 文 设计（论文）题目 工厂供电 起讫时间： 年 月 日 年 月 日（共 周）目录摘要 1第一章 负荷计算及功率补偿 21.1 负荷计算的内容和目的 .21.2 负荷计算的方法 .21.3 全厂负荷计算 .21.4 功率补偿 .3第二章 变电所位置和形式的选择 .42.1 变电所所址选择的基本要求 .42.2 变电所所址选择应具备的条件 .4第三章 变电所主要变压器及主接线方案的选择 .53.1 主变压器台数的选择 .53.
2、2 主结线方案的选择 .5第四章 短路电流的计算 .74.1 短路电流计算的目的及方法 .74.2、本设计采用标幺制法进行短路计算 .74.3 短路电流计算结果： .9第五章 变电所一次设备的选择及校验 11第六章 导线、变电所高低压线路的选择 13第七章变电所二次回路的方案及断电保护的确定 .147.1 变电所二次回路方案 147.2 断电保护 14第八章 防雷与接地 .168.1 防雷 168.2 接地 17总结 .18致 谢 19参考文献 .20黄冈职业技术学院毕业设计（论文）第 1 页 共 20 页摘要随着工业生产的发展和科学技术的进步,工厂的供电系统的控制、信号和监测工作，已经由人工
3、管理、就地监测发展为远动化,实现遥控、遥信、和遥测.工厂供电系统远动化后,不仅可以提高工厂供电系统的自动化水平,而且可在一定程度上实现工厂供电系统的优化运行,能够及时处理事故,减少事故停电的时间,更好地保证工厂供电系统的安全经济运行.工厂供电是工厂企业生产生活的必要保障.经过计算比较,根据工厂实际情况选择科学且经济性高的电器设备,从供电的优质、可靠、经济等性能来综合考虑采用最优化的电气设备和供电方式。【关键词】：负荷计算 功率 短路电流AbstractWith the industrial production and the development of science and techno
4、logy, power plant control systems, signal and monitoring work by the management manual, on the spot to monitor the development of remote, and the realization of remote control, remote, and remote sensing. Factories for Electrical system of remote, can not only enhance the plants power supply system
5、automation level, but also to some extent to achieve plant optimal operation of the power supply system capable of dealing with incidents in a timely manner to reduce the incidents of power failures, to better ensure the plant Power supply system of economic security. Power plant production plant is
6、 necessary to protect life. Calculated compared to the factory in accordance with the actual situation of economic and scientific selection of high electrical equipment, power supply from the high-quality, reliable and economic performance considered to optimize the use of electrical equipment and p
7、ower supply.【Keywords】：Load secretly schemes against Power Short-circuit current黄冈职业技术学院毕业设计（论文）第 2 页 共 20 页第一章 负荷计算及功率补偿全厂总降压变电所的负荷计算，是在车间负荷计算的基础上进行的。考虑车间变电所变压器的功率损耗，从而求出全厂总降压变电所高压侧计算负荷及总功率因数。列出负荷计算表、表达计算成果。1.1 负荷计算的内容和目的（1） 计算负荷又称需要负荷或最大负荷。计算负荷是一个假想的持续性的负荷，其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。在配电设计中，通常采用 3
8、0 分钟的最大平均负荷作为按发热条件选择电器或导体的依据。（2） 尖峰电流指单台或多台用电设备持续 1 秒左右的最大负荷电流。一般取启动电流上午周期分量作为计算电压损失、电压波动和电压下降以及选择电器和保护元件等的依据。在校验瞬动元件时，还应考虑启动电流的非周期分量。（3） 平均负荷为一段时间内用电设备所消耗的电能与该段时间之比。常选用最大负荷班（即有代表性的一昼夜内电能消耗量最多的一个班）的平均负荷，有时也计算年平均负荷。平均负荷用来计算最大负荷和电能消耗量。1.2 负荷计算的方法负荷计算的方法有需要系数法、利用系数法及二项式等几种。本设计采用需要系数法确定。主要计算公式有： 有功功率： P
9、30 = PeKd无功功率: Q30 = P30 tg视在功率: S3O = P30/Cos计算电流: I30 = S30/3UN 1.3 全厂负荷计算取 Kp = 0.92; Kq = 0.95根据上表可算出：P30i = 6520kW; Q30i = 5463kvar则 P30 = KPP30i = 0.96520kW = 5999kWQ30 = KqQ30i = 0.955463kvar = 5190kvarS30 = (P302+Q302)1/2 7932KVAI30 = S30/3UN 94.5ACOS = P30/Q30 = 5999/7932 0.75黄冈职业技术学院毕业设计（论
10、文）第 3 页 共 20 页1.4 功率补偿由于本设计中上级要求 COS0.9,而由上面计算可知 COS=0.750.9，因 此需要进行无功补偿。综合考虑在这里采用并联电容器进行高压集中补偿。可选用 BWF6.3-100-1W 型的电容器，其额定电容为 2.89FQc = 5999（tanarc cos0.75tanarc cos0.92）Kvar=2724Kvar 取 Qc=2800 Kvar因此，其电容器的个数为： n = Qc/qC = 2800/100 =28而由于电容器是单相的，所以应为 3 的倍数，取 28 个 正好 无功补偿后，变电所低压侧的计算负荷为： S30（2）= 5999
11、2+(5463-2800) 2 1/2 =6564KVA变压器的功率损耗为：QT = 0.06 S30= 0.06 * 6564 = 393.8 Kvar PT = 0.015 S30 = 0.015 * 6564= 98.5 Kw变电所高压侧计算负荷为：P30= 5999+ 98.5 = 6098 KwQ30= (5463-2800 )+ 393.8= 3057 KvarS30 = (P302 + Q302) 1/2= 6821 KV .A无功率补偿后，工厂的功率因数为： cos= P30/ S30= 6098 / 6821= 0.9则工厂的功率因数为：cos= P30/S30= 0.910
12、.9 因此，符合本设计的要求。黄冈职业技术学院毕业设计（论文）第 4 页 共 20 页第二章 变电所位置和形式的选择2.1 变电所所址选择的基本要求靠近电源，接近负荷中心，有利于提高供电电压质量，减少输电线路投资以减少投资和电能损耗，提高供电质量。便于各级电压线路的出入，架空线路走廊应与所址同时选定，尽量避免交叉。变电所不能被洪水淹没，以保证正常运行。所区内不得积水，故地面应考虑一定的排水坡度。具有生产和生活用水的可靠水源。考虑职工生活上的方便。为变电所的远景规划和扩建创造条件。考虑电网的发展和农村用电负荷的增加，以及变电所能方便地从初期形式过渡到最终阶段，使变电所在一次、二次设备装置方面所需
13、的改动最小。所站合一的形式便于发展成无人值班所。参照国家标准35500kV 变电所设计规范执行。2.2 变电所所址选择应具备的条件所址靠近供电区域负荷中心，供电半径不能超过以下要求：04kV 线路不大于 0.5km；10kV 线路不大于 15km；35kV 线路不大于40km；110kV 线路不大于 150km。便于进出线的引入，并根据发展规划预留扩建位置。附图 2-1厂门工厂进电线路北12345 9678121310111514配电所工厂平面图黄冈职业技术学院毕业设计（论文）第 5 页 共 20 页第三章 变电所主要变压器及主接线方案的选择3.1 主变压器台数的选择（1）参考电源进线方向，综
14、合考虑设置总降压变电所的有关因素，结合全厂计算负荷以及扩建和备用的需要，确定变压器的台数和容量。由于该厂的负荷属于二级负荷，对电源的供电可靠性要求较高，宜采用两台变压器，以便当一台变压器发生故障后检修时，另一台变压器能对一、二级负荷继续供电，故选两台变压器。 （2）变电所主变压器容量的选择装设两台主变压器的变电所，每台变压器的容量 ST 应同时满足以下两个条件： 任一台单独运行时，ST（0.6-0.7）S30（1） 任一台单独运行时，STS30（+） ，由于 S30（1）= 7932 KVA，因为该厂都是上二级负荷所以按条件 2 选变压器。 ST（0.6-0.7）7932=（4759.2555
15、2.4）KVASTS30（+） ，因此选 5700 KVA 的变压器二台 3.2 主结线方案的选择（1）变配电所主结线的选择原则1.当满足运行要求时，应尽量少用或不用断路器，以节省投资。2.当变电所有两台变压器同时运行时，二次侧应采用断路器分段的单母线接线。3.当供电电源只有一回线路，变电所装设单台变压器时，宜采用线路变压器组结线。4.为了限制配出线短路电流，具有多台主变压器同时运行的变电所，应采用变压器分列运行。5.接在线路上的避雷器，不宜装设隔离开关；但接在母线上的避雷器，可与电压互感器合用一组隔离开关。6.610KV 固定式配电装置的出线侧，在架空线路或有反馈可能的电缆出线回路中，应装设
16、线路隔离开关。7.采用 610 KV 熔断器负荷开关固定式配电装置时，应在电源侧装设隔离开关。8.由地区电网供电的变配电所电源出线处，宜装设供计费用的专用电压、电流互感器（一般都安装计量柜） 。9.变压器低压侧为 0.4KV 的总开关宜采用低压断路器或隔离开关。当有继黄冈职业技术学院毕业设计（论文）第 6 页 共 20 页电保护或自动切换电源要求时，低压侧总开关和母线分段开关均应采用低压断路器。10.当低压母线为双电源，变压器低压侧总开关和母线分段开关采用低压断路器时，在总开关的出线侧及母线分段开关的两侧，宜装设刀开关或隔离触头。（2）主结线方案选择对于工厂总降压变电所主结线设计，根据变电所配
17、电回路数，负荷要求的可靠性级别和计算负荷数综合主变压器台数，确定变电所高、低接线方式。对它的基本要求，即要安全可靠有要灵活经济，安装容易维修方便。对于电源进线电压为 35KV 及以上的大中型工厂，通常是先经工厂总降压变电所降为 610KV 的高压配电电压，然后经车间变电所，降为一般低压设备所需的电压。总降压变电所主结线图表示工厂接受和分配电能的路径，由各种电力设备（变压器、避雷器、断路器、互感器、隔离开关等）及其连接线组成，通常用单线表示。主结线对变电所设备选择和布置，运行的可靠性和经济性，继电保护和控制方式都有密切关系，是供电设计中的重要环节。1、一次侧采用内桥式结线，二次侧采用单母线分段的
18、总降压变电所主电路图如下这种主结线，其一次侧的 QF10 跨接在两路电源线之间，犹如一座桥梁，而处在线路断路器 QF11 和 QF12 的内侧，靠近变压器，因此称为内桥式结线。这种主结线的运行灵活性较好，供电可靠性较高，适用于一、二级负荷工厂。如果某路电源例如 WL1 线路停电检修或发生故障时，则断开 QF11 ，投入QF10 （其两侧 QS 先合） ，即可由 WL2 恢复对变压器 T1 的供电，这种内桥式结线多用于电源线路较长因而发生故障和停电检修的机会较多、并且变电所的变压器不需要经常切换的总降压变电所。2、 一次侧采用外桥式结线、二次侧采用单母线分段的总降压变电所主电路图(下图)，这种主
19、结线，其一次侧的高压断路器 QF10 也跨接在两路电源进线之间，但处在线路断路器 QF11 和 QF12 的外侧，靠近电源方向，因此称为外桥式结线。这种主结线的运行灵活性也较好，供电可靠性同样较高，适用于一、二级负荷的工厂。但与内桥式结线适用的场合有所不同。如果某台变压器例如T1 停电检修或发生故障时，则断开 QF11 ，投入 QF10 （其两侧 QS 先合） ，使两路电源进线又恢复并列运行。这种外桥式适用于电源线路较短而变电所负荷变动较大、适用经济运行需经常切换的总降压变电所。当一次电源电网采用环行结线时，也宜于采用这种结线，使环行电网的穿越功率不通过进线断路器QF11 、QF12 ，这对改
20、善线路断路器的工作及其继电保护的整定都极为有利。3、一、二次侧均采用单母线分段的总降压变电所主电路图这种主结线图兼有上述两种桥式结线的运行灵活性的优点，但所用高压开关设备较多，可供一、二级负荷，适用于一、二次侧进出线较多的总降压变电所4、一、二次侧均采用双母线的总降压变电所主电路图采用双母线结线较之采用单母线结线，供电可靠性和运行灵活性大大提高，但开关设备也大大增加，从而大大增加了初投资，所以双母线结线在工厂电力系统在工厂变电所中很少运用主要用与电力系统的枢纽变电所。本次设计的电机修造厂是连续运行，负荷变动较小，电源进线较短（2.5km）,主变压器不需要经常切换，另外再考虑到今后的长远发展。采
21、用一、二侧单母线分段的总降压变电所主结线（即全桥黄冈职业技术学院毕业设计（论文）第 7 页 共 20 页式结线） 。第四章 短路电流的计算工厂用电，通常为国家电网的末端负荷，其容量运行小于电网容量，皆可按无限容量系统供电进行短路计算。由系统不同运行方式下的短 路参数，求出不同运行方式下各点的三相及两相短路电流。4.1 短路电流计算的目的及方法短路电流计算的目的是为了正确选择和校验电气设备，以及进行继电保护装置的整定计算。进行短路电流计算，首先要绘制计算电路图。在计算电路图上，将短路计算所考虑的各元件的额定参数都表示出来，并将各元件依次编号，然后确定短路计算点。短路计算点要选择得使需要进行短路校
22、验的电气元件有最大可能的短路电流通过。接着，按所选择的短路计算点绘出等效电路图，并计算电路中各主要元件的阻抗。在等效电路图上，只需将被计算的短路电流所流经的一些主要元件表示出来，并标明其序号和阻抗值，然后将等效电路化简。对于工厂供电系统来说，由于将电力系统当作无限大容量电源，而且短路电路也比较简单，因此一般只需采用阻抗串、并联的方法即可将电路化简，求出其等效总阻抗。最后计算短路电流和短路容量。短路电流计算的方法，常用的有欧姆法（有称有名单位制法）和标幺制法（又称相对单位制法） 。4.2、本设计采用标幺制法进行短路计算1. 在最小运行方式下：（1）确定基准值取 Sd = 100MVA,UC1 =
23、 60KV,UC2 = 10.5KV而 Id1 = Sd /3UC1 = 100MVA/(360KV) = 0.96KAId2 = Sd /3UC2 = 100MVA/(310.5KV) = 505KA （2）计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值1.电力系统（SOC = 310MVA）X1* = 100KVA/310= 0.322.架空线路（XO = 0.4/km）X2* = 0.44100/ 10.52= 1.523.电力变压器（UK% = 7.5）X3* = UK%Sd/100SN = 7.5100103/(1005700) = 1.32黄冈职业技术学院毕业设计（论文）第 8 页 共 20
24、 页绘制等效电路如图，图上标出各元件的序号和电抗标幺值，并标出短路计算点。(3)求 k-1 点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量1 总电抗标幺值X*(K-1)= X1*X2*= 0.32+1.52= 1.842.三相短路电流周期分量有效值IK-1(3) = Id1/X*(K-1)= 0.96/1.84 =0.523.其他三相短路电流I“(3) = I(3) = Ik-1 (3) = 0.52KAish(3) = 2.550.52KA = 1.33KAIsh(3) = 1.510.52 KA= 0.79KA4.三相短路容量Sk-1(3) = Sd/X*(k-1) =100MVA/1.
25、84=54.3(4)求 k-2 点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量1)总电抗标幺值X*(K-2) = X1*X2*X3*/ X4* =0.32+1.52+1.32/2=2.52)三相短路电流周期分量有效值IK-2(3) = Id2/X*(K-2) = 505KA/2.5 = 202KA3)其他三相短路电流I“(3) = I(3) = Ik-23) = 202KAish(3) = 1.84202KA =372KAIsh(3) =1.09202KA = 220KA4)三相短路容量Sk-2(3) = Sd/X*(k-1) = 100MVA/2.5 = 40MVA2.在最大运行方式下：（
26、1）确定基准值取 Sd = 1000MVA,UC1 =60KV,UC2 = 10.5KV而 Id1 = Sd /3UC1 = 1000MVA/(360KV) =9.6Id2 = Sd /3UC2 = 1000MVA/(310.5KV) = 55KA（2）计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值1）电力系统（SOC = 1338MVA）X1*= 1000/1338= 0.752）架空线路（XO = 0.4/km）X2* = 0.441000/602 =0.453）电力变压器（UK% = 4.5）X3* = X4* = UK%Sd/100SN = 7.51000103/(1005700) = 13.2
27、黄冈职业技术学院毕业设计（论文）第 9 页 共 20 页绘制等效电路如图，图上标出各元件的序号和电抗标幺值，并标出短路计算点。(3)求 k-1 点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量总电抗标幺值X*(K-1) = X1*X2* = 0.75+0.45= 1.2三相短路电流周期分量有效值IK-1(3) = Id1/ X*(K-1)= 9.6KA/1.2 = 8KA其他三相短路电流I“(3) = I(3) = Ik-1(3) = 8KAish(3) = 2.558KA = 20.4KAIsh(3) = 1.51X*(K-1)8KA = 12.1KA三相短路容量Sk-1(3) = Sd/X
28、*(k-1)= 1000/1.2 = 833MVA(4)求 k-2 点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量1)总电抗标幺值X*(K-2) = X1*X2*X3*X4* = 0.750.4513.2/2 = 7.82)三相短路电流周期分量有效值IK-2(3) = Id2/X*(K-2) = 55KA/7.8 = 7.05KA3)其他三相短路电流I“(3) = I(3) = Ik-2（3） = 7.05KAish(3) = 2.557.05KA =17.98KAIsh(3) = 1.517.05KA = 10.65KA4)三相短路容量Sk-2(3) = Sd/X*(k-2) = 1000
29、/7.05= 141.8MVA4.3 短路电流计算结果：1.最大运行方式黄冈职业技术学院毕业设计（论文）第 10 页 共 20 页2.最小运行方式黄冈职业技术学院毕业设计（论文）第 11 页 共 20 页第五章 变电所一次设备的选择及校验低压一次设备的选择,与高压一次设备的选择一样,必须满足在正常情况下和短路情况下设备的要求, 同时设备应工作安全可靠,运行维护方便,投资经济合理.低压一次设备校验的项目和条件表(表 3)电气设备名电压电流 断六能力动稳定度热稳定度低压断路器 - -低压刀开关 低压负荷开关 低压熔断器 高压一次设备的选择,必须满足正常条件下的工作的要求,同时设备应工作安全可靠,运
30、行维护方便,投资经济合理.电器设备正常工作条件下来选择,就是要考虑电气装置的环境条件和电器要求.主要有电压、电流、频率的要求.电器设备按在短路情况下工作进行选择,就是要按最大可能的短路故障时的动稳态度和热稳定度进行校验.熔断器和有熔断器的电压互感器,不必进行短路试验,电力电缆由于机械强度足够,所以不必进行短路稳定度的校验。电器设备名称 电压 电流 断留能力动稳定度热稳定度高压熔断器 - - -高压隔离开关 高压负荷开关 高压断路器 电流互感器 - 电压互感器 - - - -高容器 - - - -黄冈职业技术学院毕业设计（论文）第 12 页 共 20 页母线 - - 电缆 - - 支柱绝缘子 -
31、 - -套管绝缘子 - 校验条件设备额定电压不小于装置点电压设备额定电压不小于装置点电压设备最大开路电流不小于它可能开断的最大电流三相短路冲击电流三相稳态电流和短路发热假想时间校验黄冈职业技术学院毕业设计（论文）第 13 页 共 20 页第六章 导线、变电所高低压线路的选择为了保证供电系统安全、可靠、优质、经济地运行，进行导线和电缆截面时必须满足下列件:1.发热条件导线和电缆(包括母线)在通过正常最大负荷电流即线路计算电流时产生的发热温度，不应超过其正常运行时的最高允许温度。2.电压损耗条件导线和电缆在通过正常最大负荷电流即线路计算电流时产生的电压损耗，不应超过其正常运行时允许的电压损耗。对于
32、工厂内较短的高压线路，可不进行电压损耗校验。3.经济电流密度35KV 及以上的高压线路及电压在 35KV 以下但距离长电流大的线路，其导线和电缆截面宜按经济电流密度选择，以使线路的年费用支出最小。所选截面，称为“经济截面” 。此种选择原则，称为“年费用支出最小”原则。工厂内的10KV 及以下线路，通常不按此原则选择。4.机械强度导线（包括裸线和绝缘导线）截面不应小于其最小允许截面。对于电缆，不必校验其机械强度，但需校验其短路热稳定度。母线也应校验短路时的稳定度。对于绝缘导线和电缆，还应满足工作电压的要求。根据设计经验，一般 10KV 及以下高压线路及低压动力线路，通常先按发热条件来选择截面，再
33、校验电压损耗和机械强度。低压照明线路，因其对电压水平要求较高，因此通常先按允许电压损耗进行选择，再校验发热条件和机械强度。对长距离大电流及 35KV 以上的高压线路，则可先按经济电流密度确定经济截面，再校验其它条件。 架空进线的选择按发热条件选择导线截面补偿功率因素后的线路计算电流1)已知 I30 = 76.33AAec=76.33/1.65=46.26mm2选择准截面 45mm2 ，既选 LGJ45 型铝绞线校验发热条件和机械强度都合格黄冈职业技术学院毕业设计（论文）第 14 页 共 20 页第七章变电所二次回路的方案及断电保护的确定7.1 变电所二次回路方案二次设备互相连接，构成对一次设备
34、进行监测、控制、调节和保护的电气回路称为二次回路。二次回路按电源性质分，有直流回路忽然交流回路。交流回路又分交流电流回路交流电压回路。交流电流回路由电流互感器供电，交流电压回路由电压互感器供电。二次回路按其用途分类，有断路器控制（操作）回路、信号回路、测量和监视回路、断电保护和自动装置回路等。二次回路在供电系统中虽是其一次电路的辅助系统，但它对一次电路的安全、可靠、优质、经济的运行有着十分重要的作用。因此必须以充分的重视。7.2 断电保护按 GB5006292电力装置的继电保护和自动装置设计规范规定：对电力变压器的下列故障及异常运行方式，应装设相应的保护装置：（1）绕组及其引出线的相间短路和在
35、中性点直接接地侧的单相接地短路；（2）绕组的匝间短路；（3）外部相间短路引过的过电流；（4）中性点直接接地电力网中外部接地短路引起的过电流及中性点过电压；（5）过负荷；（6）油面降低；（7）变压器温度升高或油箱压力升高或冷却系统故障。对于高压侧为 610KV 的车间变电所主变压器来说，通常装设有带时限的过电流保护；如过电流保护动作时间大于 0.50.7s 时，还应装设电流速断保护。容量在 800KVA 及以上的油浸式变压器和 400KVA 及以上的车间内油浸式变压器，按规定应装设瓦斯保护（又称气体继电保护） 。容量在 400KVA 及以上的变压器，当数台并列运行或单台运行并作为其它负荷的备用电
36、源时，应根据可能过负荷的情况装设过负荷保护。过负荷保护及瓦斯保护在轻微故障时（通称“轻瓦斯” ） ，动作于信号，而其它保护包括瓦斯保护在严重故障时（通称“重瓦斯” ） ，一般均动作于跳闸。对于高压侧为 35KV 及以上的工厂总降压变电所主变压器来说，也应装设过电流保护、电流速断保护和瓦斯保护；在有可能过负荷时，也需装设过负荷保护。但是如果单台运行的变压器容量在 10000KVA 及以上和并列运行的变压器每台容量在 6300KVA 及以上时，则要求装设纵联差动保护来取代电流速断保护。在本设计中，根据要求需装设过电流保护、电流速断保护、过负荷保护和黄冈职业技术学院毕业设计（论文）第 15 页 共
37、20 页瓦斯保护。对于由外部相间短路引起的过电流，保护应装于下列各侧：1） 、对于双线圈变压器，装于主电源侧2） 、对三线圈变压器，一般装于主电源的保护应带两段时限，以较小的时限断开未装保护的断路器。当以上方式满足灵敏性要求时，则允许在各侧装设保护。各侧保护应根据选择性的要求装设方向元件。3） 、对于供电给分开运行的母线段的降压变压器，除在电源侧装设保护外，还应在每个供电支路上装设保护。4） 、除主电源侧外，其他各侧保护只要求作为相邻元件的后备保护，而不要求作为变压器内部故障的后备保护。5） 、保护装置对各侧母线的各类短路应具有足够的灵敏性。相邻线路由变压器作远后备时，一般要求对线路不对称短路
38、具有足够的灵敏性。相邻线路大量瓦斯时，一般动作于断开的各侧断路器。如变压器高采用远后备时，不作具体规定。6） 、对某些稀有的故障类型（例如 110KV 及其以上电力网的三相短路）允许保护装置无选择性动作。差动保护：变压器差动保护动作电流应满足以下三个条件1.应躲过变压器差动保护区外出现的最大短路不平衡电流2.应躲过变压器的励磁涌流3.在电流互感器二次回路端线且变压器处于最大符合时，差动保护不应动作变压器的过电流保护二次回路操作电源是供高压断路器跳、合闸回路和继电保护装置、信号回路、监测系统及其它二次回路所需的电源。因此对操作电源的可靠性要求很高，容量要求足够大，尽可能不受供电系统运行的影响。二
39、次回路操作电源，分直流和交流两大类。直流操作电源又有由蓄电池组供电的电源和由整流装置供电的两种。交流操作电源又由所用（站用）变压器供电的由仪用互感器供电的两种。其中，蓄电池主要有铅酸蓄电池和镉镍蓄电池两种；整流电源主要有硅整流电容储能式和复式整流两种。而交流操作电源可分为电流源和电压源两种。采用镉镍蓄电池组作操作电源，除不受供电系统运行情况的影响、工作可靠外，还有大电流放电性能好，比功率大，机械强度高，使用寿命长，腐蚀性小，无需专用房间等优点，从而大大降低了投资等优点，因此在工厂供电系统这应用比较普遍。采用交流操作电源，可使二次回路大大简化，投资大大减少，工作可靠，维护方便，但是它不适于比较复
40、杂的电路。黄冈职业技术学院毕业设计（论文）第 16 页 共 20 页第八章 防雷与接地变电所防雷装置设计应参考本地区气象地质材料，设计防雷装置。进行防直击的避雷针保护范围计算，避免产生反击现象的空间距离计算，按避雷器的基本参数选择防雷电冲击波的避雷器的规格型号，并确定其接线部位。进行避雷灭弧电压，频放电电压和最大允许安装距离检验以及冲击接地 电阻计算。8.1 防雷1.防雷设备防雷的设备主要有接闪器和避雷器。其中，接闪器就是专门用来接受直接雷击（雷闪）的金属物体。接闪的金属称为避雷针。接闪的金属线称为避雷线，或称架空地线。接闪的金属带称为避雷带。接闪的金属网称为避雷网。避雷器是用来防止雷电产生的
41、过电压波沿线路侵入变配电所或其它建筑物内，以免危及被保护设备的绝缘。避雷器应与被保护设备并联，装在被保护设备的电源侧。当线路上出现危及设备绝缘的雷电过电压时，避雷器的火花间隙就被击穿，或由高阻变为低阻，使过电压对大地放电，从而保护了设备的绝缘。避雷器的型式，主要有阀式和排气式等。2.变配电所的防雷措施（1）装设避雷针 室外配电装置应装设避雷针来防护直接雷击。如果变配电所处在附近高建（构）筑物上防雷设施保护范围之内或变配电所本身为室内型时，不必再考虑直击雷的保护。（2）高压侧装设避雷器 这主要用来保护主变压器，以免雷电冲击波沿高压线路侵入变电所，损坏了变电所的这一最关键的设备。为此要求避雷器应尽
42、量靠近主变压器安装。阀式避雷器至 310KV 主变压器的最大电气如下表。黄冈职业技术学院毕业设计（论文）第 17 页 共 20 页避雷器的接地端应与变压器低压侧中性点及金属外壳等连接在一起。在每路进线终端和每段母线上，均装有阀式避雷器。如果进线是具有一段引入电缆的架空线路，则在架空线路终端的电缆头处装设阀式避雷器或排气式避雷器，其接地端与电缆头外壳相联后接地。（3）低压侧装设避雷器 这主要用在多雷区用来防止雷电波沿低压线路侵入而击穿电力变压器的绝缘。当变压器低压侧中性点不接地时（如 IT 系统） ，其中性点可装设阀式避雷器或金属氧化物避雷器或保护间隙。在本设计中，配电所屋顶及边缘敷设避雷带，其
43、直径为 8mm 的镀锌圆钢，主筋直径应大于或等于 10mm 的镀锌圆钢。8.2 接地电气设备的某部分与大地之间做良好的电气连接，称为接地。埋入地中并直接与大地接触的金属导体，称为接地体，或称接地极。专门为接地而人为装设的接地体，称为人工接地体。兼作接地体用的直接与大地接触的各种金属构件、金属管道及建筑物的钢筋混凝土基础等，称为自然接地体。连接接地体与设备、装置接地部分的金属导体，称为接地线。接地线在设备、装置正常运行情况下是不载流的，但在故障情况下要通过接地故障电流。接地线与接地体合称为接地装置。由若干接地体在大地中相互用接地线连接起来的一个整体，称为接地网。其中接地线又分为接地干线和接地支线
44、。接地干线一般应采用不少于两根导体在不同地点与接地网连接。黄冈职业技术学院毕业设计（论文）第 18 页 共 20 页总结通过这次毕业设计，我加深了对工厂供电知识的理解，基本上掌握了进行一次设计所要经历的步骤，象总降压的设计，我与其他同学一起进行课题分析、查资料，进行设计，整理说明书到最后完成整个设计。作为大学阶段一次重要的学习经历我感觉自己受益非浅，同时深深的感觉的自己的学习能力在不断提高，两个月的时间就这样匆匆的过去了，这次设计使我对工厂供电有了新的认识，对总降压变电所的设计由一无所知到现在的一定程度的掌握，起到了非常重要的作用，对于居剑文老师的关心，指导大家有感于心，事实上这次设计对我们的
45、锻炼是多方面的，除了对设计过程熟悉外，我们还进一步提高了作图，说明书编辑，各种信息的分析，对 WORD 文档的使用等多方面的能力。不久我们将走上工作岗位，这样的学习机会对我们来说已经不多了，我们非常重视。我们发扬团队合作的精神，互相配合。黄冈职业技术学院毕业设计（论文）第 19 页 共 20 页致 谢感谢我的导师居剑文老师，他严谨细致、一丝不苟的作风一直是我工作、学习中的榜样；他循循善诱的教导和不拘一格的思路给予我无尽的启迪。没有他们的帮助和提供资料对于我一个对工厂变电所知识不太懂的人来说要想在短短的这么短的时间里学习到工厂变电所知识并完成毕业论文是几乎不可能的事情。同时，在完成这次毕业设计中
46、间，我的室友给我相当大的帮助和许多宝贵的意见，在这之中我借鉴了许多书籍和参阅了很多网络上的资料，在这里我还要对各参考书的作者表示感谢和各位网友表示敬意！黄冈职业技术学院毕业设计（论文）第 20 页 共 20 页参考文献1 工厂供电刘介才 主编 2 工厂供电设计李宗纲、刘玉林、施慕云、韩春生 主编 3 工厂供电苏文成 主编4 工厂供电简明设计手册 刘介才 主编5 刘介才编.工厂供电.第 3 版.北京：机械工业出版社，20006 周鸿昌编著. 工厂供电及例题习题.上海：同济大学出版社，19927 朱献清主编. 物业供用电.北京：机械工业出版社，20038 唐志平等主编.工厂供配电. 北京：电子工业出版社9 张莹主编.工厂供配电技术.北京：电子工业出版社 200310 刘介才编.供配电技术. 北京：机械工业出版社，200011 余健明编.供电技术.第 3 版. 北京：机械工业出版社，200112 戴绍基主编.工厂供电. 北京：机械工业出版社，200213 刘思亮编.建筑供配电. 北京：中国建筑工业出版社，199814 李友文主编.工厂供电. 北京：化学工业出版社，200115 黄纯华，刘维仲编著.工厂供电. 天津：天津大学出版社，1996
