【正文】 護 整 個變電 所的建筑物不受直接雷 擊。50mm 的鋼管，在裝避雷針的桿塔附近作一排，管間距離 5m，打入地下，管頂距地面 。如 圖83 所示 圖 83 避雷器的連接圖 31 ① 在高壓配電室內(nèi) 10kV 電源進線柜中裝設(shè) FS410 閥 式避雷 器。 接地保護系統(tǒng)設(shè)計 （一）接地概念及接地故障保護系統(tǒng)： 電氣設(shè)備 的某部分與土壤 之間 作良好的 電氣連 接， 稱為 接地。 (二 )變電站接地要求 變電站的接地裝置的接地電阻越小越好，接地電阻要求小于 4 歐姆，利用基礎(chǔ)底板中的鋼筋作為接地體，周邊沿基礎(chǔ)底板通長焊接成環(huán)路，中間沿柱網(wǎng)通長焊接成網(wǎng)格。 計算單根鋼管的接地電阻 查《工廠供電》附錄表 27，得 ρ =100Ω .m 則單根鋼管的接地電阻為 RE(man)1= =100=30Ω (4)確定接地的鋼管數(shù)和最后接地方案 根據(jù) RE(man)1/ RE(man)=30/=7 ，考慮到管間電流屏蔽效應的影響，初步選為 15根直徑為 50mm、長為 的鋼管作為接地體。在畢業(yè)設(shè)計過程中我們的自學能力得到極大提高，同時也加深了對綜合設(shè)計方面的認識。 。另外還要感謝我學校，給我了這次機會，讓我學到了更多的東西，發(fā)現(xiàn)自己的不足，在踏入社會前，使自己更加的完善。因此 n= E(man)E 1)(R? manER =10 考慮到接地體的均勻?qū)ΨQ布置，選 10 根直徑為 50mm，長為 的鋼管作為接地體，用 40*4mm2扁鋼連接，環(huán)形布置。 (三 )接地保護措施 此變電站 10KV 屬于小電流接地系統(tǒng)，其接地電流可近似估算，電纜長度為6KM，架空線為 5km. （ 1）確定接地電阻 IE=UN（ 35lcab+loh） /350=10x(35x6+5)/350= 此變電站共用接地裝置的接地電阻應同時滿足 RE≤ 120v/I=120/= RE≤ 4Ω 則此變電站共用接地裝置要求接地電阻為 RE=4Ω 可利用的自然接地體電阻 RE（ nat） =60Ω 需要補充人工接地體，人工接地體的總電阻 RE(man)為 RE(man)= RE（ nat） RE/(RE（ nat） RE)=240/56= 32 （ 2）初步敷設(shè)方案為 現(xiàn)初步考慮圍繞變電站建筑四周，距變電站 2~3m，打入一圈直徑 50mm，長 的鋼管接地體，每隔 5 米 打入一根（為減小屏蔽效率，一般管距不應小于管長的 2倍）。 成 為 保 護 接地。 ② 在 10kV 高壓配電室內(nèi)裝設(shè)有 KYN1710 型開關(guān)柜，其中配有 FS410 型 閥 式避雷器，靠近主變壓器，用于防止操作過電壓對主變的危害。引下線采用 25mm 4mm 的鍍鋅扁鋼，下與接地體焊接相連，并與裝避雷針的桿塔及其基礎(chǔ)的鋼筋相焊接，上與避雷針焊接相連。接地裝置的接地電阻在非高土壤 電阻 率 地區(qū) ，其工 頻 接地 電阻 ??10ER 。 由 變電 站平面布 置圖 中 數(shù) 據(jù)可知，避雷 針 在 xh 高度 處 水平面上的保 護 至少 為 ，假 設(shè) xr 為 ， xh 為 ， 代入上面的 計 算式 83 解得：可知 裝設(shè) 一支 針 ，采用 248。 與上述 45176。 ① 單 支避雷 針 的保 護 范 圍 ，按下列方法確定 單 支避雷 針 的保 護 范 圍 如下圖 81 所示。 因此，本設(shè)計應按第三類防雷建筑物的防雷措施進行防雷設(shè)計。變電站年 預計雷擊次數(shù)應按下式確定： N= Ae （ 81） 式中 N— 建筑物預計雷擊次數(shù)（次 /a） 。初步選擇低壓斷路器 DZ20400/3（其相關(guān)數(shù)據(jù)查《供電設(shè)計指導書》表 517），低壓刀開關(guān) HD131600（其相關(guān)數(shù)據(jù)查《供電設(shè)計指導書》表 519），電流互感器 400/5（其相關(guān)數(shù)據(jù)查《供電設(shè)計指導書》表 523）。具體數(shù)據(jù)見下表 79 所示： 選擇校驗項目 電壓 電流 斷流 能力 動穩(wěn) 定度 熱穩(wěn)定度 結(jié)論 數(shù)據(jù) 參數(shù) NU 30I )3(kI )3(shi imatI 2)3(? 數(shù)據(jù) 380V 304A = 3鍛壓4金工額定參數(shù) NU NI ocI maxi tIt2 低壓斷路器 380V 400A 50KA — — 合格 24 5工具 DZ20400/3 低壓刀開關(guān)HD131600 380V 1600A — — — 合格 電流互感器 500V 400/5 — — — 合格 總結(jié)：滿足校驗要求 （ 4）。 低壓斷路器、低壓刀開關(guān)、電流互感器的選擇以及校 驗 方法從上，初步選擇低壓斷路器 DZ20400/3（其相關(guān)數(shù)據(jù)查《供電設(shè)計指導書》表 517），低壓刀開關(guān) HD131000（其相關(guān)數(shù)據(jù)查《供電設(shè)計指導書》表 518），電流互感器 400/5（其相關(guān)數(shù)據(jù)查《供電設(shè)計指導書》表 523）。 21 10KV 側(cè)一次系統(tǒng)圖 【 10KV 變電站一次系統(tǒng)圖】 備注： 避雷器型號為 FS410型。 （ 6）高壓側(cè)電流互感器的選擇及校驗 按照國家相關(guān)標準，高壓電流互感器的校驗不需要進行斷流能力校驗。 /Y。設(shè)計手冊》第四篇 第四章 第十節(jié) . 序號 安裝地點的電氣條件 ZN1810/630 型斷路器 項目 數(shù)據(jù) 項目 數(shù)據(jù) 結(jié)論 1 UN 10KV 10KV 合格 2 I30 67 630A 合格 3 )3(KI （斷流能力） IOC 25KA 合格 4 )3(shi （動穩(wěn)定度） ? = imax 63KA 合格 5 i )3(? . t ima （熱穩(wěn)定度） ()2? (+)s= I2t t 25KA2? 2s= 合格 18 序號 安裝地點的電氣條件 JN10 型號接地開關(guān) 項目 數(shù)據(jù) 項目 數(shù)據(jù) 結(jié)論 1 UN 10KV UN.QS 10KV 合格 2 )3(shi （動穩(wěn)定度） ? = imax 20KA 合格 3 i )3(? . t ima （熱穩(wěn)定度） ()2? (+)s= I2t t 20KA2? 4S= 合格 總結(jié)： 10KV側(cè)開關(guān) 柜柜內(nèi)接地開關(guān) JN10 型號滿足校驗要求。施工在高壓電路中發(fā)生三相短路時， ish=(斷路器型 號數(shù)據(jù)查 《電力設(shè)備選擇設(shè)計手冊》得 SC101600 變壓器容量為 1600KVA 的電抗值為 ZU %=6，故 ?3X = NdS100% SUK ? = 1600kVA1001006 MVA? = 同樣，可以由此計算出其它變壓器的電抗標幺值，因此繪等效電路，如圖 62 圖 62 等效電路 計算 k1 點（ 10kV側(cè)）的短路總電抗及三相短路電流和短路容量 (1) 總電抗標幺值 ? ?? 1k∑X = ?1X + ?2X =+= (2) 三相短路電流周期分量有效值 )3(1k?I = 1dI / ? ?? 1k∑X = 15 (3) 其他短路電流 )3(I = )3(?I = )3(1k?I = )3(shi = )3(I = )3(shI = )3(I? = (4) 三相短路容量 ? ??? ? 1k∑)3( 1 / XSS dk =100MVA/= 計算 k2 點（ ）的短路電路總電抗及三相短路電流和短路容量 (1) 總電抗標幺 值 ? ?? 2k∑X = ?1X + ?2X + ?3X =++= (2) 三相短路電流周期分量有效值 )3(2k?I = 2dI / ? ?? 2k∑X =(3)其他短路電流 )3(I = )3(?I = )3(2k?I = )3(shi = )3(I = )3(shI = )3(I? =31kA (4)三相短路容量 ? ??? ? 2k∑)3( 2 / XSS dk =100MVA/= 表 61 短路計算結(jié)果 短路計算點 三相短路電流 /kA 三相短路容量/MVA Ik）（ 3 I）（ 3 I）（ 3? i)3(sh I）（ 3sh Sk）（ 3 k1 k2 31 16 7 變電站一次設(shè)備的選擇 10KV 側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗 本設(shè)計中，選擇的是 兩進線一母聯(lián)的 主接線方案，故將選擇的高壓開關(guān)柜按接線順序編號 如表 71 所示： 表 71 高壓開關(guān)編號 開關(guān)柜編號 開關(guān)柜接線編號 KYN1710 進線 1 GG1A(F) PT 柜 KYN1710 備用 1 KYN1710 變壓器 KYN1710 母聯(lián)柜 KYN1710 備用 2 KYN1710 進線 2 (1) 高壓斷路器的選擇 在 ， NO103,NO105,NO106,NO107 開關(guān)柜中，裝設(shè)真空斷路器的柜價約比少油斷路器的柜價高出一萬元。 6 短路電流的計算 繪制計算電路圖 計算電路圖，是一種簡化了的電氣單線圖，本設(shè)計的計算電路圖如下圖 61 所示 圖 61 短路計算電路 計算短路電流 我們 知道計算短路電流的方法有歐姆法和標幺值法，歐姆法適合簡單一點的短路計算，而標幺值法適合復雜一點的短路計算。同時，可使電能損耗和電壓損耗減少。 缺點：由于總降壓變電所出線較多，所需的高壓設(shè)備較多，消耗的有色金屬也多，投資大。 11 （三）主變壓器型號的確定 選用一臺主變壓器 型式采用 SC10（ SC干式 變壓器 10:設(shè)計代號 。 2）對于有重要負荷變壓器的變電所，應考慮當一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量在計及過負荷能力后的允許進間內(nèi)， 應保證用戶的一級和二級負荷 .考慮到本廠沒有大容量設(shè)備，裝設(shè)一臺主 變壓器也能滿足要求，決定只裝設(shè)一臺主變壓器。 380v 側(cè)補償后負荷： P=1088KW Q== 22 QPS ?? = I= US3 = 因此 機械廠 廠中采用并聯(lián)電容器的方式來補償供電系統(tǒng)中的無功功率。 =742 kvar 根據(jù) 《電 氣設(shè)備選擇=P30 /S30=1360/2020= 功率因數(shù)只有 而供電部門要求該廠 10KV 進線側(cè)最大負荷不應低于 。 = 負荷計算表 表 21 負荷計算 序號 用電設(shè)備組 名稱 容量Pe/kw 需要系數(shù)Kd cosamp。=180/=240KVA 計算電流 ： I30=S30/=240/*= 所以 總有功計算負荷為： P＝ 3為 ，