【正文】 因此變壓器的安裝位置，宜靠近低壓配電室。低壓配電室宜位于低壓架空出線側(cè)。（4） 節(jié)約土地和建筑費(fèi)用值班室可于低壓配電室合并，這時(shí)低壓配電室面積應(yīng)適當(dāng)增大，以便安置值班桌和控制臺，以滿足值班工作要求。高壓開關(guān)柜的數(shù)量不多于6臺時(shí)，可于低壓配電屏設(shè)置在同一房間內(nèi)，但高壓柜于低壓屏間距應(yīng)不小于2m。 不帶可燃油的高低壓配電裝置和非油浸的電力變壓器，當(dāng)環(huán)境允許時(shí)，可相互靠近布置在車間內(nèi)。高壓電容器柜數(shù)量較少時(shí)，可裝設(shè)在高壓配電室內(nèi)。周圍環(huán)境正常的變電所，宜采用露天和半露天變電所。高壓配電所應(yīng)盡量于鄰近車間變電所合建。（5） 適應(yīng)發(fā)展要求變壓器室應(yīng)考慮在擴(kuò)建時(shí)有更換大一級容量變壓器的可能。高低壓配電室內(nèi)均應(yīng)留有適當(dāng)數(shù)量開關(guān)柜的備用位置。既要考慮到變配電所留有擴(kuò)建的余地，又要不妨礙工廠活車間今后的發(fā)展。 變配電所總體布置的方案變配電所總體布置的方案，應(yīng)因地置宜，合理設(shè)計(jì)。布置方案的最后確定，應(yīng)通過幾個(gè)方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。 變配電所的結(jié)構(gòu)變壓器室的結(jié)構(gòu)，決定于變壓器的型式、容量、放置方式、主接線方案及進(jìn)出線的方式和方向等諸多因素，并應(yīng)考慮運(yùn)行維護(hù)的安全以及通風(fēng)、防火等問題?？紤]到發(fā)展，變壓器室宜有更換大一級容量的可能性。對可燃油油浸式變壓器的變壓器室，GB500531994《10KV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，變壓器外廓于變壓器墻壁和門的最小凈距應(yīng)如表61所示，以確保變壓器的安全運(yùn)行和便于運(yùn)行維護(hù)。 表61 可可燃油油浸式變壓器的變壓器外廓于變壓器墻壁和門的最小凈距變壓器容量/KVA100～10001250及以上變壓器外廓與后壁、側(cè)壁凈距/mm600800變壓器外廓與門凈距/mm8001000 變壓器室的門要向外開。室內(nèi)只設(shè)通風(fēng)窗，不設(shè)采光窗。進(jìn)風(fēng)窗設(shè)在變壓器室前門的下方，出風(fēng)窗設(shè)在變壓器室的上方，并應(yīng)有防止雨、雪及蛇、鼠類小動物從門、窗及電纜溝等進(jìn)入室內(nèi)的設(shè)施。通風(fēng)窗的面積，根據(jù)變壓器容量、進(jìn)風(fēng)溫度及變壓器中心標(biāo)高至出風(fēng)窗中心標(biāo)高的距離等因素確定。變壓器室一般采用自然通風(fēng)。夏季的排風(fēng)溫度不宜高于45℃,進(jìn)風(fēng)和排風(fēng)的溫度差不宜大于15℃。通風(fēng)窗應(yīng)采用非燃燒材料。 變電所35KV主接線圖圖61 35KV主接線圖附圖62 35KV配電裝置斷面圖 第7章 防雷設(shè)計(jì) 雷害的來源雷電能產(chǎn)生直擊雷害和感應(yīng)雷害。感應(yīng)雷害又有靜電感應(yīng)與電磁感應(yīng)之分。統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明，雷電電壓通過金屬線引導(dǎo)到其他地方和室內(nèi)造成的“高電位引入”危害，占雷害的絕大部分。 高電位引入的高電壓源有三種。第一種是直擊雷，直擊金屬導(dǎo)線上，高壓雷電以波的形式沿導(dǎo)線向兩端傳播進(jìn)入室內(nèi)；第二種是來自感應(yīng)雷的高壓脈沖，即由于雷云之間放電或雷云對地放電所形成的靜電感應(yīng)及電磁感應(yīng)，通過場耦合到各種電線中，產(chǎn)生幾仟伏乃至幾十仟伏以上的感應(yīng)高電位，也以波的形式傳入戶內(nèi)；第三種是直擊雷在建筑物和建筑物附近入地，或建筑物防雷裝置采用共同接地，其接地極上泄放雷電流，都會在接地極上因電阻耦合發(fā)生數(shù)拾仟伏乃至上百仟伏的高電位，該電位通過電力系統(tǒng)的PE線或弱電系統(tǒng)的地線，也以波的形式傳入室內(nèi)設(shè)備外殼（此刻設(shè)備芯線呈低電位），形成過電壓危害，這類情況往往被忽視。 直擊雷保護(hù)直擊雷擊中室外線路，擊中點(diǎn)的電位相當(dāng)高，可能達(dá)數(shù)百萬數(shù)仟萬伏，但是沖擊波每經(jīng)過一根電桿，桿上瓷瓶將對地閃絡(luò)放電，降落為磁瓶的閃絡(luò)電壓30～40仟伏。設(shè)波阻抗為300～600歐，則終端入地電流約80A左右，若雷擊點(diǎn)距建筑物入戶處很近也會到10KA以上。至于感應(yīng)雷引起的高壓源，實(shí)際電壓及電流決不會超過直擊雷高壓源的數(shù)值。共用接地裝置上雷電流電阻耦合的高電位是多少呢？設(shè)接地裝置上泄放20KA雷電流，接地電阻4歐，也有80仟伏之高。無論強(qiáng)弱電設(shè)備均無法承受（注一）。這一點(diǎn)在GB50057－。降低接地電阻也無能為力，所以“電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范”GB50174－93第3條不規(guī)定共用接地電阻小于1歐姆的要求，而改為服從于交流、直流、安全、防雷共同接地中最小值要求。 保護(hù)對象雷電的反擊現(xiàn)象通常指遭受直擊雷的金屬體（包括接閃器、接地引下線和接地體），在引導(dǎo)強(qiáng)大的雷電流流入大地時(shí)，在它的引下線、接地體以及與它們相連接的金屬導(dǎo)體上會產(chǎn)生非常高的電壓，對周圍與它們連接的金屬物體、設(shè)備、線路、人體之間產(chǎn)生巨大的電位差，這個(gè)電位差會引起閃絡(luò)。在接閃瞬間與大地間存在著很高的電壓，這電壓對與大地連接的其他金屬物品發(fā)生放電（又叫閃絡(luò)）的現(xiàn)象叫反擊。此外，當(dāng)雷擊到樹上時(shí)，樹木上的高電壓與它附近的房屋、金屬物品之間也會發(fā)生反擊。要消除反擊現(xiàn)象，通常采取兩種措施：一是作等電位連接，用金屬導(dǎo)體將兩個(gè)金屬導(dǎo)體連接起來，使其接閃時(shí)電位相等；二是兩者之間保持一定的距離。 保護(hù)措施綜合防雷電反擊的措施現(xiàn)代防雷保護(hù)包括外部防雷保護(hù)(建筑物或設(shè)施的直擊雷防護(hù))和內(nèi)部防雷保護(hù)(雷電電磁脈沖的防護(hù))兩部份，外部防雷系統(tǒng)主要是為了保護(hù)建筑物免受直接雷擊引起火災(zāi)事故及人身安全事故，而內(nèi)部防雷系統(tǒng)則是防止雷電波侵入、雷擊感應(yīng)過電壓以及系統(tǒng)操作過電壓侵入設(shè)備造成的毀壞，這是外部防雷系統(tǒng)無法保證的。防雷是一個(gè)很復(fù)雜的問題，不可能依靠一、二種先進(jìn)的防雷設(shè)備和防雷措施就能完全消除雷擊過電壓和感應(yīng)過電壓的影響，必須針對雷害入侵途徑，對各類可能產(chǎn)生雷擊的因素進(jìn)行排除，采用綜合防治——接閃、均壓、屏蔽、接地、分流（保護(hù)），才能將雷害減少到最低限度。接 閃接閃裝置就是我們常說的避雷針、避雷帶、避雷線或避雷網(wǎng)，接閃就是讓在一定程度范圍內(nèi)出現(xiàn)的閃電放電不能任意地選擇放電通道，而只能按照人們事先設(shè)計(jì)的防雷系統(tǒng)的規(guī)定通道，將雷電能量泄放到大地中去。均 壓接閃裝置在接閃雷電時(shí)，引下線立即產(chǎn)生高電位，會對防雷系統(tǒng)周圍的尚處于地電位的導(dǎo)體產(chǎn)生旁側(cè)閃絡(luò)，并使其電位升高，進(jìn)而對人員和設(shè)備構(gòu)成危害。為了減少這種閃絡(luò)危險(xiǎn)，最簡單的辦法是采用均壓環(huán)，將處于地電位的導(dǎo)體等電位連接起來，一直到接地裝置。室內(nèi)的金屬設(shè)施、電氣裝置和電子設(shè)備，如果其與防雷系統(tǒng)的導(dǎo)體，特別是接閃裝置的距離達(dá)不到規(guī)定的安全要求時(shí)，則應(yīng)該用較粗的導(dǎo)線把它們與防雷系統(tǒng)進(jìn)行等電位連接。這樣在閃電電流通過時(shí)，室內(nèi)的所有設(shè)施立即形成一個(gè)“等電位島”，保證導(dǎo)電部件之間不產(chǎn)生有害的電位差，不發(fā)生旁側(cè)閃絡(luò)放電。完善的等電位連接還可以防止閃電電流入地造成的地電位升高所產(chǎn)生的反擊。為了徹底消除雷電引起的毀壞性的電位差，就特別需要實(shí)行等電位連接，電源線、信號線、金屬管道等都要通過過壓保護(hù)器進(jìn)行等電位連接，各個(gè)內(nèi)層保護(hù)區(qū)的界面處同樣要依此進(jìn)行局部等電位連接，并最后與等電位連接母排相連。屏 蔽屏蔽就是利用金屬網(wǎng)、箔、殼或管子等導(dǎo)體把需要保護(hù)的對象包圍起來，使雷電電磁脈沖波入侵的通道全部截?cái)?。所有的屏蔽套、殼等均需要接地。屏蔽是防止雷電電磁脈沖輻射對電子設(shè)備影響的最有效方法。接 地接地就是讓已經(jīng)內(nèi)入防雷系統(tǒng)的閃電電流順利地流入大地，而不能讓雷電能量集中在防雷系統(tǒng)的某處對被保護(hù)物體產(chǎn)生破壞作用，良好的接地才能有效地泄放雷電能量，降低引下線上的電壓，避免發(fā)生反擊。過去有些規(guī)范要求電子設(shè)備單獨(dú)接地，目的是防止電網(wǎng)中雜散電流或暫態(tài)電流干擾設(shè)備的正常工作。90年代以前，部隊(duì)的通信導(dǎo)航裝備以電子管器件為主，采用模擬通信方式，模擬通信對干擾特別敏感，為了抗干擾，所以都采取電源與通信接地分開的辦法。現(xiàn)在，防雷工程領(lǐng)域不提倡單獨(dú)接地。在IEC標(biāo)準(zhǔn)和 ITU相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中都不提倡單獨(dú)接地，美國標(biāo)準(zhǔn)IEEEStd11001992更尖銳地指出：不建議采用任何一種所謂分開的、獨(dú)立的、計(jì)算機(jī)的、電子的或其它這類不正確的大地接地體作為設(shè)備接地導(dǎo)體的一個(gè)連接點(diǎn)。防雷接地是防雷系統(tǒng)中最基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)，也是防雷安裝驗(yàn)收規(guī)范中最基本的安全要求。接地不好，所有防雷措施的防雷效果都不能發(fā)揮出來。分流（保護(hù)）這是現(xiàn)代防雷技術(shù)迅猛發(fā)展的重點(diǎn)，是保護(hù)各種電子設(shè)備或電氣系統(tǒng)的關(guān)鍵措施。所謂分流就是在一切從室外來的導(dǎo)體（包括電力電源線、數(shù)據(jù)線、電話線或天饋線等信號線）與防雷接地裝置或接地線之間并聯(lián)一種適當(dāng)?shù)谋芾灼鱏PD，當(dāng)直擊雷或雷擊效應(yīng)在線路上產(chǎn)生的過電壓波沿這些導(dǎo)線進(jìn)入室內(nèi)或設(shè)備時(shí)，避雷器的電阻突然降到低值，近于短路狀態(tài)，雷電電流就由此處分流入地了。雷電流在分流之后，仍會有少部份沿導(dǎo)線進(jìn)入設(shè)備，這對于一些不耐高壓的微電子設(shè)備來說是很危險(xiǎn)的，所以對于這類設(shè)備在導(dǎo)線進(jìn)入機(jī)殼前，應(yīng)進(jìn)行多級分流（即不少于三級防雷保護(hù)）。現(xiàn)在避雷器的研究與發(fā)展，也超出了分流的范圍。有些避雷器可直接串聯(lián)在信號線或天線的饋線上，它們能讓有用信號順暢通過，而對雷電過壓波進(jìn)行阻隔。采用分流這一防雷措施時(shí)，應(yīng)特別注意避雷器性能參數(shù)的選擇，因?yàn)楦郊釉O(shè)施的安裝或多或少地會影響系統(tǒng)的性能。比如信號避雷器的接入應(yīng)不影響系統(tǒng)的傳輸速率；天饋避雷器在通帶內(nèi)的損耗要盡量??；若使用在定向設(shè)備上，不能導(dǎo)致定位誤差。躲 避在建筑物基建選址時(shí)，就應(yīng)該躲開多雷區(qū)或易遭雷擊的地點(diǎn)，以免日后增大防雷工程的開支和費(fèi)用。 避雷針保護(hù)應(yīng)注意的問題(1)構(gòu)架明敷接地。存在四種錯(cuò)誤現(xiàn)象：其一母線構(gòu)架通過水泥桿的主筋接地。其二開關(guān)構(gòu)架之間利用串聯(lián)的金屬構(gòu)件作通道，通過連接部位的螺栓接地。其三避雷針引下線通過水泥桿主筋導(dǎo)通。其四避雷針另敷引下線被包圍在加固的水泥墩之內(nèi)。（2)中性點(diǎn)接地引下線在主網(wǎng)兩點(diǎn)可靠接地。很多運(yùn)行多年的110kV變電所中性點(diǎn)接地引下線存在一點(diǎn)接地。變壓器中性點(diǎn)應(yīng)有兩根與主接地網(wǎng)不同地點(diǎn)連接的接地引下線，且每根接地引下線均應(yīng)符合熱穩(wěn)定的要求，重要設(shè)備及設(shè)備構(gòu)架等宜有兩根與主接地網(wǎng)不同地點(diǎn)連接的接地引下線，且每根接地引下線均應(yīng)符合熱穩(wěn)定的要求，連接引線還應(yīng)便于定期檢查測試。變壓器中性點(diǎn)單根接地，連接線一旦發(fā)生問題，設(shè)備便會斷地運(yùn)行。 (3)擴(kuò)建地網(wǎng)與原接地網(wǎng)應(yīng)多點(diǎn)連接。接地網(wǎng)接地電阻隨著時(shí)間的推移和自身的腐蝕，接地電阻會發(fā)生改變，有的甚至超標(biāo)，為了降低主網(wǎng)接地電阻，另行敷設(shè)地網(wǎng)不失為一個(gè)好舉措，部分變電所根據(jù)地形地貌采取在原主網(wǎng)的末端，加打接地樁單處延伸，主網(wǎng)接地電阻時(shí)高時(shí)低。 (4)主網(wǎng)與避雷針網(wǎng)的安全距離。隨著時(shí)間的推移，主網(wǎng)與避雷針網(wǎng)的接地電阻會不斷增加，有的甚至超標(biāo)，敷設(shè)相應(yīng)的接地網(wǎng)降低電阻勢在必行。 根據(jù)過電壓保護(hù)技術(shù)要求：①獨(dú)立避雷針與配電裝置帶電部分的空氣中最短途徑的長度應(yīng)不小于5m。②避雷針接地引下線埋在地中部分與配電裝置或構(gòu)架的接地導(dǎo)體埋在地中部分之間在土壤中的距離長度應(yīng)不小于3m。 (5)10kV金屬氧化物避雷器的保護(hù)距離。日常設(shè)備運(yùn)行管理通常忽視了避雷器與變壓器的最大電氣距離，導(dǎo)致運(yùn)行中的避雷器與被保護(hù)的變壓器的電氣距離嚴(yán)重超標(biāo)，所裝設(shè)的避雷器沒有起到保護(hù)作用。 (6)10kV避雷器接地引下線應(yīng)與干線單獨(dú)連接，不允許串接。10kV出線由于回路數(shù)較多，施工初期作業(yè)人員圖方便，往往將10kV出線避雷器接地引下線串聯(lián)接在一起，再通過單根引下線，或二根引下線與干線連在一起，構(gòu)成接地裝置，客觀上造成了一個(gè)接地線中串接了多個(gè)需要接地部分。 (7)直配三位一體接線方式中低壓避雷器引下線正確接線。變電所直配高壓側(cè)不裝設(shè)避雷器(因進(jìn)線已裝設(shè)，且避雷器保護(hù)距離沒有超過避雷器與變壓器的最大電氣距離，故設(shè)計(jì)時(shí)省略)，低壓側(cè)裝設(shè)低壓避雷器，低壓避雷器與變壓器低壓側(cè)中性點(diǎn)及變壓器金屬外殼一起接地，組成變壓器所謂的三位一體接線方式。低壓側(cè)避雷器引下線利用變壓器的外殼作為避雷器的泄流通道，這是不符合技術(shù)要求的。 規(guī)程規(guī)定：避雷器接地引下線應(yīng)采用專門敷設(shè)的接地線接地，不能采取其它方式(如外殼)代替。變壓器頂蓋和箱體之間加有橡膠墊片，相連部位通過螺栓連接，等效于利用串聯(lián)的金屬構(gòu)件作為接地線，接地裝置電氣通路接觸不良，增大了接觸電阻，不便于散流。 低壓避雷器引下線應(yīng)通過單獨(dú)的接地線與變壓器外殼、中性線一起共同與接地裝置相連接。 (8)避雷器的正確選型和合理配置。金屬氧化物避雷器作為更新?lián)Q代產(chǎn)品，種類繁多，性能差異較大，設(shè)計(jì)、施工人員必須熟悉避雷器的類型、電壓等級和使用場所，避免錯(cuò)誤安裝。 雷電侵入波保護(hù)防止雷電波入侵危害的措施通常有下列方法：（1）室外線路全線埋地敷設(shè)；（2）采用電纜段進(jìn)線方式供電；（3）進(jìn)出建筑物的架空線路，進(jìn)出戶處加裝放電間隙和避雷器等。?（4）建筑物防直擊雷同各種電氣系統(tǒng)共用接地裝置時(shí)總進(jìn)戶裝置處加避雷器。結(jié) 論通過本次設(shè)計(jì)，所學(xué)理論知識很好的運(yùn)用到了實(shí)際的工程當(dāng)中，在具體的設(shè)計(jì)過程中，真正做到了學(xué)以致用，并使自己的實(shí)際工程能力得到了很大的提高。 第一，自學(xué)能力提高。第二，設(shè)計(jì)過程中運(yùn)用了很多的知識，因此如何將知識系統(tǒng)化就成了關(guān)鍵。如本設(shè)計(jì)中用到了工廠供電的絕大多數(shù)的基礎(chǔ)理論和設(shè)計(jì)方案，因此在設(shè)計(jì)過程中側(cè)重了知識系統(tǒng)化能力的培養(yǎng)，為今后的工作和學(xué)習(xí)打下了很好的理論基礎(chǔ)。此次設(shè)計(jì)過程中遇到了很多的困難，為了解決問題，激發(fā)了對獲取知識的尋求，自學(xué)能力得到提高?？傊?，此次課程設(shè)計(jì)的完成帶給我了很大的收獲，為以后的學(xué)習(xí)和工作打下了扎實(shí)的基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)[1] 李季淵. 電工與電子技術(shù).［Ｍ］.北京：冶金工業(yè)出版社，2004.