【正文】 （64）.min15kpoIS??式中 為在電力系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，壓器高壓側(cè)的值； 為繼電保護(hù)的動(dòng)作電流換算到一次電路的值，作電流（單位為A）。如果作為后備保護(hù)，則靈敏系數(shù) 即可。在此設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)中()KkTI KA???.16opiwI?因此其保護(hù)靈敏度系數(shù)為： ,靈敏系數(shù)滿(mǎn)足要求。??32 / 50 變壓器電流速斷保護(hù)的整定計(jì)算 電流速斷保護(hù)動(dòng)作電流的整定計(jì)算 （65）.maxreljqbkTKII??式中 為變壓器低壓母線(xiàn)三相短路電流周期分量有效值。.maxkI 為可靠系數(shù)。 為變壓器的電壓比。在此設(shè)計(jì)中reKT .???1w3065iK?因此速斷電流 . A? 電流速斷保護(hù)靈敏系數(shù)的校驗(yàn) （65）.min12kpqbIS??式中 為在電力系統(tǒng)最小運(yùn)行模式方式下，流。 為速斷電流殃算劊一次電路的值（單位為A）.1qbI如果 有困難，則靈敏系數(shù) 即可。2pS??在此設(shè)計(jì)中 .???因此其保護(hù)靈敏系數(shù)為： .94pS?滿(mǎn)足靈敏系數(shù)2的要求。 變壓器過(guò)負(fù)載保護(hù)的整定計(jì)算 過(guò)負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作電流的整定計(jì)算 （66）())opOLNTiIIK??33 / 50式中 為變壓器的額定一次電流， 為電流互感器的變流比。1NTI? A????i=6(). 過(guò)負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作時(shí)間得整定計(jì)算 （67）()105opLts?— 高壓進(jìn)線(xiàn)線(xiàn)路的過(guò)電流保護(hù)整定計(jì)算 過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定計(jì)算 （68）relmaxwopLIKI??式中： 線(xiàn)路最大負(fù)荷電流，可取為 , 為線(xiàn)路計(jì)算負(fù)荷電流。maxLI? 30I 保護(hù)裝置的可靠系數(shù)，對(duì) DL 型，取 ，對(duì) GL 型取 ；relK 保護(hù)裝置的結(jié)線(xiàn)系數(shù)，對(duì)相電流結(jié)線(xiàn)為 1，對(duì)相電流差結(jié)線(xiàn)取 。w 3 電流繼電器的返回系數(shù)，對(duì)于感應(yīng)式電流繼電器 GL15/10 來(lái)說(shuō)應(yīng)取re。 電流互感器的變流比。iK必須注意：對(duì)感應(yīng)式繼電器的 應(yīng)整定為整數(shù)，且在 10A 以?xún)?nèi)。在此設(shè)計(jì)opI中： 因此動(dòng)作電流為：max302174LIIA?????因此整定為 10A。 過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間整定為 ，前后兩極保護(hù)裝置的時(shí)間級(jí)差一般取，同時(shí)也符合區(qū)域變電所的定時(shí)限電流保護(hù)的整定時(shí)間不大于 的要求。34 / 50 過(guò)電流保護(hù)靈敏系數(shù)的校驗(yàn) （69）???式中 在電力系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，高壓線(xiàn)路末端兩相短路；minKI? 繼電保護(hù)的動(dòng)作電流換算到一次電路的值，稱(chēng)為一次動(dòng)作電流。op1如果作為后備保護(hù)，則靈敏系數(shù) 即可。在此設(shè)計(jì)中，?1() KA?????因此其保護(hù)靈敏系數(shù)為: 靈敏系數(shù)滿(mǎn)足要求。?第 7 章 接地與防雷設(shè)計(jì) 接地工程未給出自然接地體的相關(guān)數(shù)據(jù)，因此該變電所采取人工接地體的形式，對(duì)各高低壓設(shè)備及變電所的其它設(shè)施進(jìn)行接地保護(hù)。人工接地體接地電阻的計(jì)算：（1）單根垂直管形接地的接地電阻（單位為 ）? (71)LRE??)1(式中， 為土壤電阻率（單位 ） ；L 為接地體長(zhǎng)度（單位 m） 。?m??（2）多根垂直管形接地體并聯(lián)的接地電阻（單位為 ） n 根相同的垂直管形接地體并聯(lián)時(shí)，由于接地體間屏蔽效應(yīng)的影響，使得35 / 50總的接地電阻 。實(shí)際的總接地電阻為nRE)1(? (72)EnR?)1(?式中， 為單根接地體的接地電阻（單位為 ） ； 為多根接地體并聯(lián)時(shí)的利)1(E ?用系數(shù)，課利用管間距離 a 與管長(zhǎng) L 之比及管子數(shù)。（3）單根水平帶形接地體的接地電阻（單位為 ） (73)RE?2?式中， 為土壤電阻率（單位 ） ；L 為接地體長(zhǎng)度（單位 m） 。?m??（4）n 根放射形水平接地帶（ ）的接地電阻60,1?Ln每 根 長(zhǎng) 度（ ）? （74）.2???ER式中， 為土壤電阻率（單位 ）?m??（5）環(huán)形接地網(wǎng)（帶）的接地電阻（ ） (75)AE??式中 為土壤電阻率（單位 ） ；A 為環(huán)形接地網(wǎng)（帶）所包圍的面積（ ） 。?? 2m 防雷雷和閃電是常見(jiàn)的自然現(xiàn)象，雷擊建筑物和電力設(shè)備往往造成極大的危險(xiǎn)，因此對(duì)高層建筑物和電力設(shè)備應(yīng)采取防雷措施。 防雷裝置防雷裝置是指接閃器、引下線(xiàn)、接地裝置、過(guò)電壓保護(hù)器及其他連接導(dǎo)體的總和。國(guó)際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn) IEC1024 文件把建筑物的防雷裝置分為兩大類(lèi) — 外部防雷裝置和內(nèi)部防雷裝置。外部防雷裝置由接閃器、引下線(xiàn)和接地裝置組成，即傳統(tǒng)的避雷裝置。內(nèi)部防雷裝置主要用來(lái)減小建筑物內(nèi)部的雷電流及其電磁效應(yīng)。 接閃器是專(zhuān)門(mén)用來(lái)接受雷擊的金屬物體。接閃的金屬桿，稱(chēng)為避雷針。接閃36 / 50的的金屬線(xiàn)，稱(chēng)為避雷線(xiàn)或架空地線(xiàn)。接閃的金屬帶、金屬網(wǎng)，稱(chēng)為避雷帶、避雷網(wǎng)。（1）避雷針避雷針一般用鍍鋅圓鋼或鍍鋅焊接鋼管制成。它通常安裝在構(gòu)架、支柱或建筑物上，其下端經(jīng)引下線(xiàn)與接地裝置焊接。避雷 雷針高出被保護(hù)物，由和大地直接連接，當(dāng)雷云先導(dǎo)接近時(shí)，它與雷云之間的電場(chǎng)強(qiáng)度最大，因而可將雷云放電的通路吸引到避雷針本身并經(jīng)引下線(xiàn)和接地裝置將雷電流安針泄放到大地中去，使被保護(hù)物免受雷擊。所以，避雷針實(shí)際上是引雷針，它把雷電波引入地下，從而保護(hù)附近線(xiàn)路、設(shè)備及建筑物。（2）避雷線(xiàn)避雷線(xiàn)架設(shè)在架空線(xiàn)路的上邊，用以保護(hù)架空線(xiàn)路和其他物體免遭受直接雷擊。由于避雷線(xiàn)即架空又接地，因此它稱(chēng)為架空地線(xiàn)。避雷線(xiàn)的原理和功能與避雷針基本相同（3）避雷帶和避雷網(wǎng)避雷帶和避雷網(wǎng)普通用來(lái)保護(hù)較高的建筑物免受雷擊。避雷帶一般設(shè)物頂周?chē)b設(shè)，高出屋面 100mm，支持長(zhǎng)間距離 1m 避雷網(wǎng)除沿屋頂周?chē)b置外，需要時(shí)屋頂上面還有圓鋼或扁鋼縱橫連接成網(wǎng)。避雷帶、網(wǎng)必須經(jīng)引下線(xiàn)與接地裝置可靠的連接。（4）避雷器避雷器是一種過(guò)電壓保護(hù)裝設(shè)備，用來(lái)防止雷電產(chǎn)生的大氣過(guò)電壓沿架空線(xiàn)侵入變電所其他的建筑物，以免危機(jī)被保護(hù)設(shè)備的絕緣。避雷器也可用限制內(nèi)在電壓。避雷器與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)且位于電源側(cè)，其放電電壓底于被保護(hù)設(shè)備的絕緣耐壓制。避雷器的形式主要包括閥式和排氣式等。①閥式避雷器閥式避雷器由由火花間隙和閥片串聯(lián)組成，裝在密封的瓷套管內(nèi)?；鸹ㄩg隙由銅片沖擊而成，每對(duì)間隙用原 的云母墊圈隔開(kāi)。正常情況下，火花間隙可阻止線(xiàn)路上的工頻電流通過(guò)。但在雷電過(guò)電壓作用下，火花間隙被擊穿放電。②排氣式避雷器排氣式避雷器也稱(chēng)為管式避雷器，它由產(chǎn)氣管、內(nèi)部間隙和外部間隙等三部37 / 50分組成。當(dāng)線(xiàn)路發(fā)生過(guò)電壓時(shí)，外部間隙和內(nèi)部間隙都被擊穿，當(dāng)雷電泄入大地。隨之而來(lái)的共頻續(xù)流也在管內(nèi)產(chǎn)生弧，使產(chǎn)生管內(nèi)產(chǎn)生高壓氣體并從環(huán)型管口噴出，強(qiáng)烈吹弧，在電流第一次過(guò)零時(shí)，電弧即可熄滅。這時(shí)外部間隙的空氣恢復(fù)絕緣，使避雷器與系統(tǒng)隔離，恢復(fù)正常運(yùn)行。③保護(hù)間隙又稱(chēng)為角式避雷器，它簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)、維護(hù)方便，但保護(hù)性差，滅弧能力小，其容易造成接地或短路故障。因此對(duì)于裝有保護(hù)間隙的線(xiàn)路，一般要求裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置與之配合，以提高供電可靠。④金屬氧化物避雷器金屬氧化物避雷器又稱(chēng)為壓敏避雷器。它是一種電壓敏電阻片構(gòu)成的新型避雷器。它具有優(yōu)良的閥物性，在工頻電壓下，它呈現(xiàn)極大電阻，能風(fēng)速有效的壓制工頻續(xù)流。而在過(guò)電壓下，其電阻又變的很小，能很好的泄放雷電流。金屬氧化物避雷器體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、響應(yīng)快。 防雷措施1）架空線(xiàn)的防雷措施架空線(xiàn)的防雷措施可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行，即通常所說(shuō)的四道防線(xiàn)。(1) 裝置避雷針，以防線(xiàn)路遭到直接雷擊為保護(hù)線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)不受直接雷擊而裝設(shè)避雷線(xiàn)，這是第一道防線(xiàn)。一般 6KV 及以上的架空線(xiàn)路需沿全線(xiàn)裝設(shè)避雷線(xiàn)。35KV 的架空線(xiàn)路一般只在進(jìn)過(guò)人口稠密區(qū)和進(jìn)出變電所的一段線(xiàn)路上裝設(shè)，而10KV 及以下線(xiàn)路上一般不裝設(shè)避雷器。(2)加強(qiáng)線(xiàn)路絕緣或裝設(shè)避雷器，以防線(xiàn)路絕緣閃絡(luò)為使桿塔或避雷線(xiàn)遭受雷擊后線(xiàn)路絕緣不致發(fā)生閃絡(luò)，應(yīng)設(shè)法改善避雷線(xiàn)的接地，或適當(dāng)加強(qiáng)線(xiàn)路絕緣，或在絕緣薄弱點(diǎn)設(shè)避雷器，這是第二道防線(xiàn)。(3)在線(xiàn)路遭受雷擊并發(fā)生閃絡(luò)時(shí)也要不使它發(fā)展為短路故障而導(dǎo)致線(xiàn)路跳閘。這是第三道防線(xiàn)。例如：對(duì)于 310KV 線(xiàn)路，可利用三角形排列的頂線(xiàn)兼作防雷保護(hù)線(xiàn)。(4)裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置，速恢復(fù)供電可裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置，或采用雙回路及環(huán)行接線(xiàn)，這是第四道防線(xiàn)。必須說(shuō)明:并不是所有架空線(xiàn)路都必須具備以上四道防線(xiàn)。在確定架空線(xiàn)路的防雷措施時(shí)，要全面考慮線(xiàn)路的重要程度，沿線(xiàn)地帶活動(dòng)情況，地形地貌特點(diǎn)，土壤電阻率高低等條件，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，因地38 / 50制宜采取合理的防雷保護(hù)措施。為了防止雷擊低壓架空線(xiàn)路時(shí)雷電波侵入建筑物，對(duì)低壓架空進(jìn)出線(xiàn)，應(yīng)在進(jìn)出處裝設(shè)避雷器并與絕緣了鐵角，全部連在一起到電氣設(shè)備的接地裝置上。2）變配電所的防雷措施(l)裝設(shè)避雷器或避雷線(xiàn)裝置以保護(hù)整個(gè)變電所，使之免遭直接雷擊。當(dāng)雷擊于避雷針時(shí)，強(qiáng)大的雷電流通過(guò)引下線(xiàn)和接地裝置泄入大地，在避雷針和引下線(xiàn)上形成的高電位可能對(duì)附近的配電設(shè)備發(fā)生反擊閃絡(luò)。為防止反擊閃絡(luò)，則必須設(shè)法降低接地電阻和保證防雷設(shè)備與配電之間有足夠的安全距離。(2)裝設(shè)避雷器。主要用來(lái)保護(hù)變壓器，以免雷電沖擊波沿高壓線(xiàn)路侵入變電所。閥式避雷器與變壓器及其他被保護(hù)設(shè)備的電氣距離應(yīng)盡量縮短，其接地線(xiàn)應(yīng)與變壓器低壓側(cè)接地中性點(diǎn)及金屬外殼連在一起接地。在多雷區(qū)，為防止雷電波沿低壓線(xiàn)路侵入而擊穿變壓器絕緣，應(yīng)在低壓側(cè)裝設(shè)閥式避雷器或保護(hù)間隙。3）避雷帶和避雷網(wǎng)避雷帶和和避雷網(wǎng)主要用來(lái)保護(hù)建筑物特別是高層建筑物免遭直擊雷和感應(yīng)雷。避雷帶和避雷網(wǎng)宜采用圓鋼或扁鋼，優(yōu)先采用圓鋼。圓鋼直徑應(yīng)不小于8mm；扁鋼直徑應(yīng)不小于 48 ,其厚度應(yīng)不小于 4mm。2m避雷網(wǎng)的網(wǎng)格尺寸要求見(jiàn)表 71表 71 按防雷類(lèi)別確定避雷網(wǎng)格尺寸（據(jù) GB500571994）建筑物防雷類(lèi)別 避雷網(wǎng)格尺寸/m第一類(lèi)防雷建筑 ≤55 或≤64第二類(lèi)防雷建筑 ≤1010 或≤128第三類(lèi)防雷建筑 ≤2020 或≤2416接閃器應(yīng)經(jīng)引下線(xiàn)與接地裝置連接。引下線(xiàn)宜采用圓鋼或扁鋼，優(yōu)先采用圓鋼，其尺寸要求與避雷帶（網(wǎng)）采用的相同。引下線(xiàn)應(yīng)沿建筑物外墻明敷，并經(jīng)最短的路徑接地。39 / 50第 8 章 結(jié)論某塑料制品廠(chǎng)全廠(chǎng)總配電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)是對(duì)工廠(chǎng)供電具有針對(duì)性的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)對(duì)工廠(chǎng)供電方式、主要設(shè)備的選擇、保護(hù)裝置的配置及防雷接地系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的敘述，內(nèi)容主要包括高壓側(cè)和低壓側(cè)的短路計(jì)算，設(shè)備選擇及校驗(yàn)，主要設(shè)備繼電保護(hù)設(shè)計(jì)，配電裝置設(shè)計(jì)，防雷和接地設(shè)計(jì)等。本設(shè)計(jì)選擇了所有用電設(shè)備并對(duì)這些負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算，通過(guò)計(jì)算出的有功、無(wú)功和視在功率選擇變壓器的大小和相應(yīng)主要設(shè)備的技術(shù)參數(shù)，再根據(jù)用戶(hù)對(duì)電壓的要求，計(jì)算電容器補(bǔ)償裝置的容量，從而得出所需電容器的大小。在設(shè)計(jì)前我們還向供電部門(mén)收集了很多的資料：（1）可供的電源容量和備用電源容量；（2）供電電源的電壓、供電方式(架空線(xiàn)還是電纜，專(zhuān)用線(xiàn)還是公用線(xiàn)；（3）電力系統(tǒng)的短路數(shù)據(jù)；（4）供電部門(mén)對(duì)工廠(chǎng)電能計(jì)量方式的要求及電費(fèi)計(jì)收辦法；（5）對(duì)工廠(chǎng)功率因數(shù)的要求；（6）用電設(shè)備對(duì)供電可靠性的要求及工藝允許停電的時(shí)間；（7）全廠(chǎng)的年產(chǎn)量或年產(chǎn)值及年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)，用以估算全廠(chǎng)的年用電量和最高需電量等等。40 / 50在供電設(shè)計(jì)中某些重要工程項(xiàng)目存在幾種方案，因此有必要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，最后確定合理方案。一般需要比較的工程項(xiàng)目有:電源系統(tǒng)方案，變電所位置方案，變壓器容量及臺(tái)數(shù)方案，變電站主結(jié)線(xiàn)及布置方案，電壓等級(jí)及廠(chǎng)區(qū)供電系統(tǒng)方案，車(chē)間供電方案，企業(yè)照明系統(tǒng)供電方案等。通過(guò)對(duì)“某塑料制品廠(chǎng)全廠(chǎng)配電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)”，在導(dǎo)師陳明軍老師的悉心指導(dǎo)下完成了本篇設(shè)計(jì)。對(duì)于設(shè)計(jì)內(nèi)容也由模糊到全面了解，但由于資料有限及所學(xué)知識(shí)的不足，設(shè)計(jì)中仍然存在著很多不完善之處，如有許多的公式及推論由于較為復(fù)雜，相信在以后的工作學(xué)習(xí)中，會(huì)有更好的提高。通過(guò)本次設(shè)計(jì)使我們能系統(tǒng)的把基礎(chǔ)知識(shí)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)系統(tǒng)的結(jié)合，同時(shí)也使自己的綜合分析能力和判斷能力有了很大的提高。致謝41 / 50參考文獻(xiàn)[1] ：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.[2] (第三版). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2022.[3] 劉介才工廠(chǎng)供電 50D ：兵器工業(yè)出版社， 1994.[4] (第二版). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997.[5] 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB5005295, 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范 [S]. 北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1997.[6] GB5005394, 10kv 及以下設(shè)計(jì)規(guī)范 [S]. 北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2022.[7] GB5005495, 低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范 [S]. 北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2022.[8] 劉介才. 工廠(chǎng)供電[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2022.[9] 李宗綱, 劉玉林, 施慕云, 韓春生. 工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)[M]. 吉林：吉林科技出版社，1995.[10] 蘇文成. 工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2022