【正文】 h為避雷針高度，h=20m；則兩針間在hx高度水平上的最小保護寬度bx為： （74）因為bx均大于零，所以，全部面積均被保護。又因為，且，所以，故每根針在處水平面高度的保護半徑可按下式計算： （75）2）對入侵波的保護措施當設(shè)備附近落雷時，感應(yīng)產(chǎn)生的過電壓及雷擊線路時沿線路傳來的過電壓入侵波會產(chǎn)生很大的危害，避雷針雖能保護電器設(shè)備免遭直接雷擊，但還應(yīng)設(shè)置避雷器來防護入侵波。本設(shè)計60kv側(cè)選用FZ—60型避雷器；6kv側(cè)因為有6kv低壓配出線有架空線，為防止感應(yīng)雷等雷電入侵波的危害，須在6kv架空線上裝設(shè)所選用的FS—6型避雷器。 接地裝置變電所的電器設(shè)備接地，有防雷接地、保護接地、工作接地等。本設(shè)計采用人工接地網(wǎng)。接地體選用扁鋼鋪設(shè)，截面為50mm2，厚度為5mm。根據(jù)規(guī)程要求，以低壓設(shè)備接地電阻最小為佳。接地電阻不大于4Ω。接地網(wǎng)布置如圖72所示。1）變電所所在地土壤為砂質(zhì)粘土，土壤電阻率為10000Ωcm，接地體為直徑為50mm，它垂直埋入地下，頂端距地面50cm。2）接地電阻的計算單根垂直接地體的接地電阻的計算：當l遠大于d時： （76）式中：ρ表示土壤電阻率，單位是Ωcm； l表示接地體長度，單位是cm； d表示單根接地體直徑，單位是cm。 接地網(wǎng)周長計算：設(shè)a/l = 3，則：a = 3l = 3 = 式中：a表示接地體間距； l表示接地體長度。圖 72接地網(wǎng)布置圖Fig . 72 Counterpoise general arrangement （77） 其中n表示接地網(wǎng)所需接地體總根數(shù)；η表示綜合沖擊利用指數(shù)，查《電工手冊》可取η=鋼管之間用425的鋼帶連接，形成接地網(wǎng)。符合接地網(wǎng)設(shè)置要求。結(jié)論本次設(shè)計已經(jīng)結(jié)束了，在這次設(shè)計中我學到了很多以前在課本里體會不到的東西，并且更好的把以前學過的知識鞏固了一遍，特別是對新知識的學習，了解和掌握了目前變電所設(shè)計的基本概況，加深了對理論知識的掌握，并在實踐中能夠很好的運用。在本次設(shè)計當中，設(shè)計的主要內(nèi)容是用電負荷計算及主變壓器的選擇、變電所的主接線圖、短路電流的計算、主要電氣設(shè)備的選型。本次設(shè)計主接線可靠性高，經(jīng)濟性好等優(yōu)點，基本能滿足原則。短路電流的計算也是基本準確的，主要電氣設(shè)備的選型嚴格按照規(guī)程進行。在設(shè)備的投運上，盡量壓縮占地面積，滿足較高的環(huán)保，消防及城市規(guī)劃要求，具有較高的供電可靠性和運行安全性。完成了開發(fā)區(qū)熱源廠供電系統(tǒng)的初步設(shè)計。雖然在本次設(shè)計當中，我遇到了很多的困難，但在羅偉老師的幫助和我自己的努力下，我還是克服了這些困難，最終把這次設(shè)計的任務(wù)完成了。因為自己的理論知識還不夠，所以在設(shè)計中會出現(xiàn)很多的問題，雖然經(jīng)過努力我把這次設(shè)計完成了，但其中很可能會出現(xiàn)許多的錯誤，希望在老師的評閱過程中給我指出這些錯誤，我將努力加以改進，真正的掌握理解這些知識，以便以后更好的工作和學習，對社會做出回報。致謝在院系領(lǐng)導的大力支持下，在指導老師的辛勤指導下，在同組同學及本人的認真學習及努力下，我們的畢業(yè)設(shè)計已接近尾聲，我設(shè)計的畢業(yè)內(nèi)容是開發(fā)區(qū)熱源廠供電系統(tǒng)設(shè)計。通過此次的畢業(yè)設(shè)計，使我對以前所學過的專業(yè)知識有了一個比較深刻的理解，也使我能夠把所學過的理論知識合理的運用到實踐當中，對我們四年所學的知識進行了綜合。在此，我要對我的指導老師羅偉老師及所有代課題老師表示由衷的感謝！ 在做畢業(yè)設(shè)計時，老師們付出的辛苦和努力不比學生們少，尤其在今年這段時間，羅老師非常忙，但是羅老師還是盡可能抽出時間為我們答疑解惑，為我們解決生活中的困難。這些使我們更加堅定了信心去努力完成自己的本職任務(wù)，做好畢業(yè)設(shè)計以回報老師們的良苦用心！為此，我向羅偉老師及所有代課題老師表示衷心的感謝以及崇高的敬意！大學生活是豐富美好的，在這里我不僅學到了知識，更從羅老師及同學的身上學到了許多做人的道理！我們即將走上工作崗位，我相信這些收獲會使我受益終生的！工作后我將再接再勵，絕不辜負老師們對我的期望和教導！參考文獻1. 崔景岳，劉思沛，聶文龍. 煤礦供電. 修訂本. 北京：煤炭工業(yè)出版社 19882. 焦留成. 煤礦電工手冊. 第二版. 北京：煤炭工業(yè)出版社 1981 3. 夏天偉、丁明道. 電器學 北京：4. 董恩山，王建華. 內(nèi)外線電工. 第一版. 北京：煤炭工業(yè)出版社 19885. 韓永盛. 常用電氣線路100例. 北京：金盾出版社 19896. 焦留成. 實用供配電技術(shù)手冊. 北京：機械工業(yè)出版社 7. 國家機械工業(yè)委員會編. 高壓電器產(chǎn)品樣本. 北京：機械工業(yè)出版社 19868. 呂繼紹. 電力系統(tǒng)繼電保護設(shè)計原理. 北京：水利水電出版社 19869. 姜勇、楊杰. AutoCAD中文版機械制圖實戰(zhàn)訓練. 北京：人民郵電出版社 10. 劉健. English for Electric Power Industry. 第二版. 北京：中國水利水電出版社 199811. 蘇文成. 工廠供電. 第二版. 北京：機械工業(yè)出版社 199912. Radun A V. High Power Density Switched Reluctance Motor Drive for Aerospace Applications. Proc., IEEEIAS Annu. Meeting, 1989:568~573附錄A 譯文變壓器一、介紹在高壓輸電是需要的情況下電力將提供相當大的距離從一個發(fā)電站。在一些地區(qū)，今年高電壓必須減少，因為最終是必須提供的負荷。變壓器使各地區(qū)的電力系統(tǒng)運行在不同的電壓水平。（一）雙繞組變壓器變壓器的最簡單的形式包括兩個固定線圈相互耦和的磁通量。該線圈也說是相互耦和的，因為他們聯(lián)系的共同通量。 在功率應(yīng)用，復和鋼板核心變壓器的使用。變壓器效率，因為旋轉(zhuǎn)損失通常與旋轉(zhuǎn)機械的缺席，使權(quán)力相對較小時丟失改變力量從一個到另一個電壓水平。典型效率范圍內(nèi)92至99 ％ ，更高的價值觀念適用于較大的電力變壓器。 目前流入線圈連接到交流電源稱為初級繞組或只是小學。它規(guī)定了通量φ的核心，這在周期性變化的規(guī)模和方向。通量聯(lián)系第二線圈，稱為二次繞組或只是次要的。通量的變化，因此，它引起的電壓在中學的電磁感應(yīng)按照特倫茲的法律。因此，主要收到其權(quán)力的來源，而這一次要用品向負載供電。這一行動被稱為變壓器行動。這是我們在討論的電力變壓器原理與應(yīng)用。（二）變壓器的工作原理當二次側(cè)電路開路是，即使原邊被施以正弦電壓Vp，也是沒有能量轉(zhuǎn)移的。外加電壓在一次側(cè)繞組中產(chǎn)生一個小電流Iθ。這個空載電流有兩項功能：（1）在鐵芯中產(chǎn)生電磁通，該磁通在零和φm之間做正弦變化，φm是鐵芯磁通的最大值；（2）它的一個分量說明了鐵芯中的渦流和磁滯損耗。這兩種相關(guān)的損耗被稱為鐵芯損耗。變壓器空載電流Iθ一般大約只有滿載電流的2%—5%。因為在空載時，原邊繞組中的鐵芯相當于一個很大的電抗，空載電流的相位大約將滯后于原邊電壓相位90186。顯然可見電流分量Im= I0sinθ0，被稱做勵磁電流，它在相位上滯后于原邊電壓VP 。就是這個分量在鐵芯中建立了磁通；因此磁通φ與Im同相。第二個分量Ie=I0sinθ0，與原邊電壓同相。這個電流分量向鐵芯提供用于損耗的電流。兩個相量的分量和代表空載電流，即應(yīng)注意的是空載電流是畸變和非正弦形的。這種情況是非線性鐵芯材料造成的。如果假定變壓器中沒有其他的電能損耗一次側(cè)的感應(yīng)電動勢Ep和二次側(cè)的感應(yīng)電壓Es可以表示出來。因為一次側(cè)繞組中的磁通會通過二次繞組，依據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，二次側(cè)繞組中將產(chǎn)生一個電動勢E，即E=NΔφ/Δt。相同的磁通會通過原邊自身，產(chǎn)生一個電動勢Ep。正如前文中討論到的，所產(chǎn)生的電壓必定滯后于磁通90186。，因此，它于施加的電壓有180186。的相位差。因為沒有電流流過二次側(cè)繞組，Es=Vs。一次側(cè)空載電流很小，僅為滿載電流的百分之幾。因此原邊電壓很小，并且Vp的值近乎等于Ep。原邊的電壓和它產(chǎn)生的磁通波形是正弦形的；因此產(chǎn)生電動勢Ep和Es的值是做正弦變化的。產(chǎn)生電壓的平均值如下即是法拉第定律在瞬時時間里的應(yīng)用。它遵循其中N是指線圈的匝數(shù)。從交流電原理可知，有效值是一個正弦波，；因此因為一次側(cè)繞組和二次側(cè)繞組的磁通相等，所以繞組中每匝的電壓也相同。因此并且其中Np和Es是一次側(cè)繞組和二次側(cè)繞組的匝數(shù)。一次側(cè)和二次側(cè)電壓增長的比率稱做變比。用字母a來表示這個比率，如下式假設(shè)變壓器輸出電能等于其輸入電能——這個假設(shè)適用于高效率的變壓器。實際上我們是考慮一臺理想狀態(tài)下的變壓器；這意味著它沒有任何損耗。因此或者這里PF代表功率因素。在上面公式中一次側(cè)和二次側(cè)的功率因素是相等的；因此s從上式我們可以得知 = ≌ ≌ a它表明端電壓比等于匝數(shù)比，換句話說，一次側(cè)和二次側(cè)電流比與匝數(shù)比成反比。匝數(shù)比可以衡量二次側(cè)電壓相對于一次惻電壓是升高或者是降低。為了計算電壓，我們需要更多數(shù)據(jù)。 終端電壓的比率變化有些根據(jù)負載和它的功率因素。實際上, 變比從標識牌數(shù)據(jù)獲得, 列出在滿載情況下原邊和副邊電壓。 當副邊電壓Vs相對于原邊電壓減小時，這個變壓器就叫做降壓變壓器。如果這個電壓是升高的，它就是一個升壓變壓器。在一個降壓變壓器中傳輸變比a遠大于1(a)，同樣的，一個升壓變壓器的變比小于1(a)。當a=1時，變壓器的二次側(cè)電壓就等于起一次側(cè)電壓。這是一種特殊類型的變壓器，可被應(yīng)用于當一次側(cè)和二次側(cè)需要相互絕緣以維持相同的電壓等級的狀況下。因此，我們把這種類型的變壓器稱為絕緣型變壓器。顯然，鐵芯中的電磁通形成了連接原邊和副邊的回路。在第四部分我們會了解到當變壓器帶負荷運行時一次側(cè)繞組電流是如何隨著二次側(cè)負荷電流變化而變化的。從電源側(cè)來看變壓器，其阻抗可認為等于Vp / Ip。從等式 = ≌ ≌ a中我們可知Vp = aVs并且Ip = Is/a。根據(jù)Vs和Is，可得Vp和Ip的比例是 = = 但是Vs / Is 負荷阻抗ZL，因此我們可以這樣表示這個等式表明二次側(cè)連接的阻抗折算到電源側(cè)，其值為原來的a2倍。我們把這種折算方式稱為負載阻抗向一次側(cè)的折算。這個公式應(yīng)用于變壓器的阻抗匹配。（三）有載情況下的變壓器一次側(cè)電壓和二次側(cè)電壓有著相同的極性，一般習慣上用點記號表示。如果點號同在線圈的上端，就意味著它們的極性相同。因此當二次側(cè)連接著一個負載時，在瞬間就有一個負荷電流沿著這個方向產(chǎn)生。換句話說，極性的標注可以表明當電流流過兩側(cè)的線圈時，線圈中的磁動勢會增加。因為二次側(cè)電壓的大小取決于鐵芯磁通大小φ0，所以很顯然當正常情況下負載電勢Es沒有變化時，二次側(cè)電壓也不會有明顯的變化。當變壓器帶負荷運行時，將有電流Is流過二次側(cè)，因為Es產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相當于一個電壓源。二次側(cè)電流產(chǎn)生的磁動勢NsIs會產(chǎn)生一個勵磁。這個磁通的方向在任何一個時刻都和主磁通反向。當然，這是楞次定律的體現(xiàn)。因此，NsIs所產(chǎn)生的磁動勢會使主磁通φ0減小。這意味著一次側(cè)線圈中的磁通減少，因而它的電壓Ep將會增大。感應(yīng)電壓的減小將使外施電壓和感應(yīng)電動勢之間的差值更大，它將使初級線圈中流過更大的電流。初級線圈中的電流Ip的增大，意味著前面所說明的兩個條件都滿足：（1）輸出功率將隨著輸出功率的增加而增加（2）初級線圈中的磁動勢將增加，以此來抵消二次側(cè)中的磁動勢減小磁通的趨勢?？偟膩碚f，變壓器為了保持磁通是常數(shù)，對磁通變化的響應(yīng)是瞬時的。更重要的是，在空載和滿載時，主磁通φ0的降落是很少的（一般在）1至3%。其需要的條件是E降落很多來使電流Ip增加。在一次側(cè)，電流Ip’在一次側(cè)流過以平衡Is產(chǎn)生的影響。它的磁動勢NpIp’只停留在一次側(cè)。因為鐵芯的磁通φ0保持不變，變壓器空載時空載電流I0必定會為其提供能量。故一次側(cè)電流Ip是電流Ip’與I0’的和。因為空載電流相對較小，那么一次側(cè)的安匝數(shù)與二次側(cè)的安匝數(shù)相等的假設(shè)是成立的。因為在這種狀況下鐵芯的磁通是恒定的。因此我們?nèi)耘f可以認定空載電流I0相對于滿載電流是極其小的。當一個電流流過二次側(cè)繞組，它的磁動勢（NsIs）將產(chǎn)生一個磁通，于空載電流I0產(chǎn)生的磁通φ0不同，它只停留在二次側(cè)繞組中。因為這個磁通不流過一次側(cè)繞組，所以它不是一個公共磁通。另外，流過一次側(cè)繞組的負載電流只在一次側(cè)繞組中產(chǎn)生磁通，這個磁通被稱為一次側(cè)的漏磁。二次側(cè)漏磁將使電壓增大以保持兩側(cè)電壓的平衡。一次側(cè)漏磁也一樣。因此，這兩個增大的電壓具有電壓降的性質(zhì)，總稱為漏電抗電壓降。另外，兩側(cè)繞組同樣具有阻抗，這也將產(chǎn)生一個電阻壓降。把這些附加的電壓降也考慮在內(nèi)，這樣一個實際的變壓器的等值電路圖就完成了。由于分支勵磁體現(xiàn)在電流里，為了分析我們可以將它忽略。這就符我們前面計算中可以忽略空載電流的假設(shè)。這證明了它對我們分析變壓器時所產(chǎn)生的影響微乎其微。因為電壓降與負載電流成比例關(guān)系，這就意味著空載情況下一次側(cè)和二次側(cè)繞組的電壓降都為零。附錄B 外文原文TRANSFORMER（一）INTRODUCTIONThe highvoltage transmission was need for the case electrical power is to