【導(dǎo)讀】現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力。為其它形式的能量以供應(yīng)用；電能的輸送的分配既簡單經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào)節(jié)和測量，在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很小。從另一方面來說，如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重。因此，做好工廠供電工作對于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有十分重要

　　

【正文】 4）斷路器的事故 跳閘 信號回路，應(yīng)按“不對應(yīng)原理”接線。 5）對有可能出現(xiàn)不正常工作狀態(tài)或故障的設(shè)備，應(yīng)裝設(shè)預(yù)告信號。預(yù)告信號應(yīng)能使控制室或值班室的中央信號 裝置發(fā)出音響和燈光信號，并 能指示故障地點(diǎn)和性質(zhì)。通常 預(yù)告 音響 信號用電鈴，而事故 音響 信號用電笛。 本設(shè)計(jì)中采用手動操作機(jī)構(gòu)的斷路器控制和信號回路。 按 GB50171—1992《電氣裝置安裝工程盤 、 柜及二次回路 接線施工及驗(yàn)收規(guī)范》規(guī)定， 二次回路的 接線應(yīng)符合下列要求： 1）按圖接線，接線正確。 2）導(dǎo)線與電氣元件間采用螺栓連接 、 插接 、 焊接或壓接等，均應(yīng)牢固可靠。 3）盤 、柜內(nèi)的導(dǎo)線不應(yīng)有接頭，導(dǎo)線芯線應(yīng)無損傷。 4）電纜芯線和所配導(dǎo)線的端部均應(yīng)標(biāo)明其回路編號，編號應(yīng)正確，字跡清晰且不易脫色。 5）配線應(yīng)整齊、清晰、美觀，導(dǎo)線絕緣應(yīng)良好，無 損傷。 第五章 降壓變電所二次回路的選擇及繼電保護(hù)設(shè)計(jì) 23 6）每個接線端子的每側(cè)接線宜為 1根，不得超過 2根；對于插接式端子，不同截面的兩根導(dǎo)線不得接在同一端子上；對于 螺栓連接 端子，當(dāng)接兩根導(dǎo)線時(shí)，中間應(yīng)加平墊片。 7）二次回路接地應(yīng)設(shè)專用 螺栓。 8）盤 、 柜內(nèi)的二次回路配線：電流回路應(yīng)采用電壓不低于 500V的銅芯 絕緣導(dǎo)線，其截面不應(yīng)小于 178。；其他回路截面 不應(yīng)小于 178。；對電子元件回路、弱電回路采用錫焊連接時(shí)，在滿足載流量和電壓降及有足夠機(jī)械強(qiáng)度的情況下，可采用 不小于178。截面的 絕緣導(dǎo)線。 主變壓器保護(hù)設(shè)置 按 GB50062—92《電力裝置的繼電保護(hù)和自動裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：對電力變壓器的下列故障及異常運(yùn)行方式，應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)裝置： （ 1）繞組及其引出線的相間短路和在中性點(diǎn)直接接地側(cè)的單相接地短路； （ 2）繞組的匝間短路； （ 3）外部相間短路引過的過電流； （ 4）中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng)中外部接地短路引起的過電流及中性點(diǎn)過電壓； （ 5）過負(fù)荷； （ 6）油面降低； （ 7）變壓器溫度升高或油箱壓力升高或冷卻系統(tǒng)故障。 對于高壓側(cè)為 6～ 10kv的車間變電所主變壓器來說，通常裝設(shè)有帶時(shí)限的過電流保護(hù)；如過電流保護(hù)動作時(shí)間大于 ～ ，還應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)。容量在 800kvA及以上的油浸式變壓器和 400kvA及以上的車間內(nèi)油浸式變壓器，按規(guī)定應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)（又稱氣體繼電保護(hù)）。容量在 400kvA及以上的變壓器，當(dāng)數(shù)臺并列運(yùn)行或單臺運(yùn)行并作為其它負(fù)荷的備用電源時(shí)，應(yīng)根據(jù)可能過負(fù)荷的情況裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。過負(fù)荷保護(hù)及瓦斯保護(hù)在輕微故障時(shí)（通稱 “輕瓦斯 ”），動作于信號，而其它保護(hù)包括瓦斯保護(hù)在嚴(yán)重故障時(shí)（通稱 “重瓦斯 ”），一般均動作于跳閘。 對于高壓側(cè)為 35kv及以上的工廠總降壓變電所主變壓器來說，也應(yīng)裝設(shè)過電流保護(hù)、電流速斷保護(hù)和瓦斯保護(hù)；在 有可能過負(fù)荷時(shí)，也需裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。但是如果單臺運(yùn)行的變壓器容量在 10000kvA及以上和并列運(yùn)行的變壓器每臺容量在 6300kvA及以上時(shí)，則要求裝設(shè)縱聯(lián)差動保護(hù)來取代電流速斷保護(hù)。 在本設(shè)計(jì)中，根據(jù)規(guī)程規(guī)定，容量小于 6300kvA變壓器要求裝設(shè)過電流保護(hù)、電流速斷保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)和瓦斯保護(hù)。 （ 1）瓦斯保護(hù) 防御變壓器鐵殼內(nèi)部短路和油面降低。輕瓦斯動作于信號，重瓦斯動作于跳閘。 （ 2）電流速斷保護(hù) 電氣工程系畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)說明書） 防御變壓器線圈和引出線的多相短路，動作于跳閘。 （ 3）過電流保護(hù) 防御外部相間短路，并作為瓦斯保護(hù)和電流速斷 保護(hù)的后備保護(hù)，動作于跳閘。 （ 4）過負(fù)荷保護(hù)防御變壓器本身的對稱過負(fù)荷及外部短路引起的過載，按具體條件對于由外部相間短路引起的過電流，保護(hù)應(yīng)裝于下列各側(cè)： 1）、對于雙線圈變壓器，裝于主電源側(cè)。 2）、對三線圈變壓器，一般裝于主電源的保護(hù)應(yīng)帶兩段時(shí)限，以較小的時(shí)限斷開未裝保護(hù)的斷路器。當(dāng)以上方式滿足靈敏性要求時(shí)，則允許在各側(cè)裝設(shè)保護(hù)。各側(cè)保護(hù)應(yīng)根據(jù)選擇性的要求裝設(shè)方向元件。 3）、對于供電給分開運(yùn)行的母線段的降壓變壓器，除在電源側(cè)裝設(shè)保護(hù)外，還應(yīng)在每個供電支路上裝設(shè)保護(hù)。 4）、除主電源側(cè)外，其他各側(cè)保護(hù) 只要求作為相鄰元件的后備保護(hù)，而不要求作為變壓器內(nèi)部故障的后備保護(hù)。 5）、保護(hù)裝置對各側(cè)母線的各類短路應(yīng)具有足夠的靈敏性。相鄰線路由變壓器作遠(yuǎn)后備時(shí)，一般要求對線路不對稱短路具有足夠的靈敏性。相鄰線路大量瓦斯時(shí)，一般動作于斷開的各側(cè)斷路器。如變壓器高采用遠(yuǎn)后備時(shí)，不作具體規(guī)定。 6）、對某些稀有的故障類型（例如 110kv及其以上電力網(wǎng)的三相短路）允許保護(hù)裝置無選擇性動作。 主變壓器保護(hù)設(shè)計(jì)相關(guān)的計(jì)算 （ 1）電流速斷保護(hù) 對于中小容量的變壓器，如工廠供電中的供配電變壓器，可以在其電源側(cè)裝設(shè)電流速斷保 護(hù)而不設(shè)置變壓器縱差動保護(hù)。速斷保護(hù)采用非全星形連接法 ， 非全星形連接法廣泛應(yīng)用于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，其對單相接地的誤動作率低。 速斷動作電流應(yīng)躲過系統(tǒng)最大運(yùn)行方式時(shí)，變壓器二次側(cè)三相短路電流值，即整定電流 Iop為 ? ? m a x2)3(35/ ZkOP IKI ?? 式中 , Iop－主變壓器一次側(cè)（ 35）側(cè)電流速斷保護(hù)整定電流值； )3( max2ZI －系統(tǒng)最大運(yùn)行方式時(shí)，主變壓器二次側(cè)（ ）三相短路電流周期分量有效值； Kk－可靠系數(shù)，對電磁式電流繼電器取 ~,對感應(yīng)式電流繼電器取 ~。 繼電器的動作電流為 TAkxopopK KkII /? 式中 , KTA－電流互感器的變比； 第五章 降壓變電所二次回路的選擇及繼電保護(hù)設(shè)計(jì) 25 kkx－電流互感器的接線系數(shù)，對于非全星形連接法，接線系數(shù)為 1。 電流速斷保護(hù)靈敏度用系統(tǒng)最小運(yùn)行方式時(shí)，主變壓器一次側(cè)（ 35 kV）兩相短路電流穩(wěn)態(tài)值來校驗(yàn)。 opZopZs IIIIk /23/ )3( m in1)2( m in1 ?? 式中 , )2( min1ZI －系統(tǒng)最小運(yùn)行方式時(shí)，主變壓器一次側(cè)（ 35 kV）兩相短路電流穩(wěn)態(tài)值； )3( min1ZI －系統(tǒng)最小運(yùn)行方式時(shí)，主變壓器一次側(cè)（ 35 kV）三相短路電流穩(wěn)態(tài)值； ks－電流速斷保護(hù)靈敏度，要求該值大于 2。 因此，電磁式電流繼電器 ? ? m a x2)3(35/ ZkOP IKI ?? =() = 動作電流 opk op kx TAI I K K? = （ 1/100） = 校驗(yàn) ( 2 ) ( 3 )1 m i n 1 m i n32s Z o p Z o pK I I I I??=＞ 2,滿足靈敏度要求。 （ 2）過電流保護(hù) 過電流保護(hù)動作電流應(yīng)躲過可能出現(xiàn)的過負(fù)荷電流值 fhNTghkop kIkKI /? 式中 , Iop－主變壓器 35 kV側(cè)過電流保護(hù)整定電流值； INT－主變壓器一次側(cè)（ 35 kV）額定電流； Kk－可靠系數(shù)，對電磁式電流繼電器取 ~,對感應(yīng)式電流繼電器取 ~； kgh－過負(fù)荷系數(shù)，無自啟動電動機(jī)時(shí)取 ~，有自啟動電動機(jī)時(shí)取 2~3 kfh－返回系數(shù)， DL型取 。 繼電器的動作電流 IopK為 TAkxopopK KkII /? kkx－電流互感器的接線系數(shù)，對于非全星形連接法，接線系數(shù)為 1； kTA－電流互感器變流比。過電流保護(hù)靈敏度用系統(tǒng)最小運(yùn)行方式時(shí)，主變壓器二次側(cè)（ ）兩相短路電流穩(wěn)態(tài)值來校驗(yàn)。 opZopZs IIIIk /23/ )3( m in2)2( m in2 ?? 式中 , )2( min2ZI －系統(tǒng)最小運(yùn)行方式時(shí)，主變壓器二次側(cè)（ ）兩相短路電流穩(wěn)態(tài)值； )3( min2ZI －系統(tǒng)最小運(yùn)行方式時(shí)，主變壓器二次側(cè)（ ）三相短路電流穩(wěn)態(tài)值； ks－電流速斷保護(hù)靈敏度，要 求該值大于或等于 。 變壓器過電流保護(hù)的動作時(shí)限應(yīng)與下一級保護(hù)動作時(shí)限配合，一般取 ~。 電氣工程系畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)說明書） 因此，感應(yīng)式可靠系數(shù) Kk= DL型過負(fù)荷系數(shù) Kgh=3 3NT N NI S U? =600/（ 35） = op k gh NT fhI K k I k?=3 opk op kx TAI I k K?=（ 1/100） = (2)2 mins Z opkk I I? = (3)2min32 I=＞ 5 （ 3）變壓器過負(fù)荷保護(hù) 變壓器過負(fù)荷保護(hù)一般只對并列運(yùn)行的變壓器或工作有可能過負(fù)荷的變壓器才裝設(shè)。過負(fù)荷在大多方面數(shù)情況下是三相對稱的，因此過負(fù)荷保護(hù)只要采用一個電流繼電器裝于一相電流中，保護(hù)裝置作用于信號，過負(fù)荷動作時(shí)限為 10~15s。變壓器過負(fù)荷保護(hù)動作整定值 IopK為 TANTNTTAfh kopK kIIkk kI )~(?? 式中 , INT－變壓器 額定電流； kk－可靠系數(shù)，一般取 ； kfh－返回系數(shù)， DL型取 ； kTA－電流互感器變流比。 (1 . 2 ~ 1 . 2 5 )k N To p k N Tfh T A T AkIIIk k k??=（ ~） ~ 第六章 降壓變電所防雷與接地設(shè)計(jì) 27 第六章 降壓變電所防雷與接地設(shè)計(jì) 露天的變電所建筑和電氣設(shè)備通常用避雷針或避雷線防止直擊雷，用避雷器防止由線路侵入的雷電波對變電所內(nèi)的電氣設(shè)備造成破壞。 （ 1）避雷針 避雷針的組成要素：接閃器、引下線、接地體。 避雷針的 保護(hù)范圍以它對直擊雷所保護(hù)的 空間來表示。單支避雷針的保護(hù)范圍 ： h－避雷針高度； hx－被保護(hù)物高度； hα－避雷針的有效高度 , hα＝ h－ hx； rx－對應(yīng) hα的避雷針有效保護(hù)半徑。 rx的計(jì)算方法：當(dāng) hx≥ h/2時(shí)， ? ?xxr h h p h p?? ? ? (m) 當(dāng) hx＜ h/2時(shí)， ? ?1. 5 2r h h p?? (m) 式中 , h－避雷針高度； hα－避雷針的有效高度； p－高度影響系數(shù)， h≤ 30m時(shí)為 1， 30＜ h≤ 120m時(shí)為 h 。 兩支或兩支以上避雷針的保護(hù)范圍計(jì)算方法可以參考相關(guān)設(shè)計(jì)手冊。 本次要求在降壓變電站根據(jù)戶內(nèi)外配電裝置和建筑的面積和高度，設(shè)計(jì) 3支避雷針以防御直擊雷。一支為 25m獨(dú)立避雷針，另外兩支為置于戶內(nèi)配電裝置建筑物邊緣的 15m高的附設(shè)式避雷針。要求保護(hù)整個變電所不受直接雷擊。 （ 2）避雷線 單根避雷線的保護(hù)范圍如圖 。其保護(hù)范圍 rx為 當(dāng) hx≥ h/2時(shí)， ? ?0. 47xxr h h p?? (m) 當(dāng) hx＜ h/2時(shí)， ? ? h h p?? (m) 式中各參數(shù)意義 （ 3）避雷器 常用的避雷器有：管型避雷器，閥型避雷器，氧化鋅避雷器 避雷器用于限制由線路侵入的雷電波對變電所內(nèi)的電氣設(shè)備造成過電壓，其一般裝設(shè)在各段母線與架空線的進(jìn)出口處。避雷器與被保護(hù)設(shè)備的距離愈近愈好，并裝在沖擊波侵入方向。必要時(shí)用下式計(jì)算允許的最大保護(hù)距離。 )(2 )(m a x mvUUL chfjef ??? 式中 , Lmax－避雷器與被保護(hù)設(shè)備的最大保護(hù)距離， m； α－沖擊波波頭陡度，對 10kV系統(tǒng)取 150 ~ 300kV s?； v－雷電沖擊傳播速度， 300ms? ； Uchf－避雷器沖擊放電電壓， kV； Ujcf－被保護(hù)設(shè)備的絕緣沖擊耐壓值， kV。 缺乏相關(guān)數(shù)據(jù)，可按 5倍額定電壓計(jì)算。 電氣工程系畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)說明書） （ 4）安全保護(hù)接地 防止人員間接觸電，將電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分接地。安全保護(hù)系統(tǒng)有以下幾類： a. IT系統(tǒng) 在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，將電氣設(shè)備