【導讀】本設計是為XX紡織廠設計一座高壓配電所，該紡織廠主要生產化纖產品，大部分車間為三班制，少數車間為兩班或一班制。該廠屬二級負荷。屬于重要負荷，所以供電電源由兩回路供電，供電變壓器也應有兩臺。只有當負荷較小或者當地供電條件困難時，二級負荷可由一回路6KV. 及以上的專用架空線路供電。這是考慮架空線路發(fā)生故障時，較之電纜線路發(fā)生。故障時易于發(fā)現且易于檢查和修復。當采用電纜線路時，必須采用兩根電纜并列。便于控制、調節(jié)和測量，有利于實現生產過程自動化。產及整個國民經濟生活中應用極為廣泛。是不可缺乏的能源。因此，做好工廠企業(yè)供配電的設計，可以有效的利用電能為?，F實生產中來，為經濟的發(fā)展做出最好的服務。

　　

【正文】 高壓線路之用， 也可作為大型高壓開關設備、保護電器、監(jiān)視儀表和母線、絕緣子等。 高壓開關柜有固定式和手車式（移可式）兩大類型。 200/1086 ?GN 戶外式高壓隔離開關 200/154 GGW ? KV15 A200 — 高壓熔斷器 102?RN KV10 KA50 — — 避雷器 104?FS KV10 — — — — 電壓互感器 10?JDJ — — — — 電壓互感器 10?JDZJ /310 / — — — — 26 由于本設計是 10KV 電源進線，則可選用較為經濟的固定式高壓開關柜，這里選擇 GG1A10Q（ F）型。 7 變電站繼 電保護規(guī)劃設計、作保護接線圖 主變壓器的續(xù)電保護裝置 裝設瓦斯保護 ： 當變壓器郵箱內故障產生輕微瓦斯或油面下降時，瞬時動作 信號；當產生大量瓦斯時，應動作于高壓側短路器裝設反時限過電流保護 ① 過電流保護動作電流的整定 AII TNL * a x ??? ?? ?relK ， 1??K ， ?reK ， 405/200 ??iK 因此動作電流為 *40* 1* a x ??? ?Lirer e lop IKK KKI ? 整定為 10A，（ opI 只能整數，且不能大于 10A） ② 過電流保護動作時間的整定：因本變電所為電力系統(tǒng)的終端變電所，故其過電流保護的動作時間（ 10 倍動作電流動作時間） 可整定為最短的 ③ 過電流保護靈敏系數的檢驗： 其中 ? ? Tkk KII /32m in ?? ? ? ?KVKVKA *? ? AAKKIIiopop 400140*10/1 ???? ? 因此其保護靈敏系數為 070 8 ??? AASp 滿足是敏系數 。 裝設電流速斷保護 速斷電流的整定： KAII KK a x ?? ?? ）（ ， ?relK ， 1??K ， 405/200 ??iK ，??TK 。因此速斷電流為： AI qb 2920440*25*40 1* ?? 速斷電流倍數整定為： 27 ??? opqbqb IIK （注意： qbK 可不為整數，但必須在 2～ 8之間） 電流速斷保護靈敏系數的檢驗 KAII KK 8 3 *8 6 )2(1m in ??? ? AKKII iqbqb 1160140*291. ??? ? 因此其保護靈敏系列為： ?? AAS P 作為備用電源的高壓聯(lián)絡線的繼電保護裝置 裝設反時限過電流保護亦采用 GL15 型感應式過電流繼電器，兩相兩繼電器式結線，去分流跳閘的操作方式 過電流保護動作電流的整定。其中 30max IIL ?? ，取AI ??? ?relK ， 1??K ， ?reK ， 105/50 ??iK ，因此動作電流為： AAI op **10* 1* ?? 整定為 10A 過電流保護動作時間的整定。按終端保護考慮，動作時間整定為 過電流保護靈敏系統(tǒng)。因無鄰近單位變電所 10KV 經聯(lián)絡線至本廠變電所低壓母線短路數據，無法檢驗靈敏系數，只有從略。 裝設電流速斷保護。亦利用 GL15 的速斷裝置。但因無經鄰近單位變電所和聯(lián)絡線至本廠變電所高低壓母線的短路數據，無法整定計算和檢驗靈敏系數，也只有從略。 28 反時限過電流保護 8 防雷與接地 防雷 防雷的設備主要有接閃器和避雷器。其中，接閃器就是專門用來接受直接雷擊（雷閃）的金屬物體。接閃的金屬稱為避雷針。接閃的金屬線稱為避雷線，或稱架空地線。接閃的金屬帶稱為避雷帶。接閃的金屬網稱為避雷網。 避雷器是用來防止雷電產生的過電壓波沿線路侵入變配電所或其它建筑物內，以免危及被保護設備的絕緣。避雷器應與被保護設備并聯(lián)，裝在被保護設備的電源側。當線路上出現危及設備絕緣的雷電過電壓時，避雷器的火花間隙就被擊穿，或由高阻變?yōu)榈妥?，使過電壓對大地放電， 從而保護了設備的絕緣。避雷器的型式，主要有閥式和排氣式等。 防雷措施 1. 架空線路的防雷措施 （ 1）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路上裝設。而 10KV 及以下的線路上一般不裝設避雷線。 （ 2）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。 （ 3）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。在出現雷電過電壓時，頂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，也不會引起線路斷路器跳閘。 29 （ 4）裝設自動重合閘裝置 線路上因雷擊放電而產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 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，這對一般用戶不會有什么影響。 （ 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 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。 變配電所的防雷措施 （ 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）筑物上防雷設施保護范圍之內或變配電所本身為室內型時，不必再考慮直擊雷的保護。 （ 2）高壓側裝設避雷器 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鍵的設備。為此要求避雷器應盡量靠近主變壓器安裝。閥式避雷器至 3～ 10KV 主變壓器的最大電氣如下表。 雷雨季節(jié)經常運行的進線路 數 1 2 3 =4 避雷器至主變壓器的最大電氣距離 /m 15 23 27 30 避雷器的接地端應與變壓器低壓側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。 （ 3）低壓側裝設避雷器 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。 在本設計中，配電所屋頂及邊緣敷設避雷帶，其直徑為 8mm的鍍鋅圓鋼，主筋直徑應大于或等于 10mm 的鍍鋅圓鋼 。 接地 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，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。 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。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不少于兩根導體在不同地點與接地網連接。 確定此配電所公共接地裝置的垂直接地鋼管和連接扁鋼 確定接地電阻 按相關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： Re≤ 250V/Ie Re ≤ 4Ω 30 式中 Ie的計算為 ： Ie = Ic = 60*(60＋ 35*16)A/350 =40A 故 Re ≤ 350V/40A = 綜上可知，此配電所總的接地電阻應為 Re≤ 4Ω 接地電阻的驗算： ????? 40)1(?nRR ee 滿足 ??10eR 的接地電阻要求 接地裝置初步方案 現初步考慮圍繞變電所建筑四周，距變電所 2～ 3m，打入一圈直徑 50mm、長 的鋼管接地體，每隔 5m 打入一根，管間用 40 4mm2 的扁鋼焊接。 計算單根鋼管接地電阻 如果要求 土質的ρ = 100Ω m 則單根鋼管接地電阻 R )1(e ≈ 100Ω m/ = 40Ω 確定接地鋼管數和最后的接地方案 根據 R )1(e /Re = 40/4 = 10。但考慮到管間的屏蔽效應，初選 15 根直徑 50mm、長 的鋼管作接地體。以 n = 15 和 a/l = 2 再查有關資料可得η e≈ 。 因此可得 n = R )1(e /(η ere) = 40Ω /( 4)Ω ≈ 15 考慮到接地體的均勻對稱布置，選 16mm 根直徑 50mm、長 的鋼管作 地體，用 40 4mm2的扁鋼連接，環(huán)形布置。 選擇雙針等高避雷 31 9 附錄 工廠負荷情況 附表：工廠負荷情況 序號 車間名稱 設 備 容 量KW 需要系數 Kd 功率因數 cosΦ 車間變電所 1 鍛工車間 38 2 紡織車間 350 3 制條車間 350 4 軟水站 88 5 機修車間 300 6 倉庫 40 7 辦公樓 21 8 織工車間 525 9 染工車間 490 10 食堂 40 11 鍋爐房 150 12 水泵房 120 13 油泵房 30 14 化驗室 50 15 生活區(qū) 300 32 系統(tǒng)電氣總圖 33 10 結束語 在這次畢業(yè)設計期間，我非常感謝指導老師王剛的悉心指導和耐心啟發(fā)，才使我順利完成了這次畢業(yè)設計的任務。王老師嚴謹的治學態(tài)度，淵博的知識， 和諧的為人及忘我的工作精神讓我欽佩不已，這不但使我的畢業(yè)設計能夠順利的完成，還在為人做事方面給我做了一個好的榜樣。再次對王老師致以謝意。 其次，感謝父母多年來對我的支持和鼓勵，正是他們的支持才使得我在求學之路上能夠勇往直前。 最后，感謝評審論文的各位專家、老師，謝謝！ 11 參考文獻 李宗綱等主編 《工廠供電設計》 北京：機械工業(yè)出版社， 2021 劉介才 《工廠供電》 北京：機械工業(yè)出版社， 2021 余健明等 《供電技術》第三版 北京：機 械工業(yè)出版社， 1998 劉介才 《實用供配電技術手冊》北京：中國水利水電出版社， 2021 劉介才 《工廠供電設計指導》 北京：機械工業(yè)出版社， 1998