【導讀】10KV變電站的電氣一次設計。質、經(jīng)濟的基本要求的前提下，本文首先根據(jù)全廠和車間的用電設備情況和生產工藝。要求，進行了負荷計算，通過功率因數(shù)的計算，進行無功補償設計（包括無功補償容。量計算和補償設備選擇、校驗），確定了電子廠的供電方案，通過技術經(jīng)濟比較，確。定了供電系統(tǒng)的主接線形式，選擇了主變壓器的臺數(shù)和容量。流密度法，選擇了合適的導線和電纜，通過合理設置短路點，進行正確的短路電流計。算，進行了主要電氣設備的選型和校驗。西南科技大學城市學院本科生畢業(yè)論文II

　　

【正文】 山坡下或山地中土壤電阻率較小處地下水露頭處、土 山頂部、山谷風口等處的建筑物，以及特別潮濕的建筑物取 ； aT 年平均雷暴日 數(shù) ，按 當 地氣象臺、站 資 料確定； eA — 與建筑物截收相同雷擊次數(shù)的等效面積（ km2） ,按 GB50057— 1994 規(guī)定的方法計算。 此地的年平均雷暴日為 ,本變電站的等效面積約為 ㎡。計算出年預計雷擊次數(shù)為 N=1= 次 /a 根據(jù) GB500571994《建筑物防雷設計 規(guī)范》，預計雷擊次數(shù)大于或等于 次 /a，且小于 次 /a 的住宅、辦公樓等一般性民用建筑物應劃為第三類防雷建筑物。 因此，本設計應按第三類防雷建筑物的防雷措施進行防雷設計。 （ 1） 直接防雷設計 可采取在變電站上裝設避雷針。 由變配電所的地址選擇，變電所的主變壓器裝在室外的，則應在變電所外面裝設獨立的避雷針，其裝設高度應使其防雷保護范圍包括整個變電所。而避雷 針 是用 鍍鋅 焊接 鋼 管制成，它安 裝 在構架上，其下端 經(jīng) 引下 線 與接地 裝 置焊接。 ① 單 支避雷 針 的保 護 范 圍 ，按下列方法確定 單 支避雷 針 的保 護 范 圍 如下圖 81 所示。 西南科技大學城市學院本科生畢業(yè)論文 33 圖 81 單支避雷針的保護范圍 避雷 針 在地面上的保 護 半 徑為 r=。 從 真的 頂點 向下作 45176。的斜 線 構 成錐 形保護 空 間 的上部， 從 距離 針底 各方向 向避雷 針 高度 處 作 連 接 線。 與上述 45176。斜 線 相交，交 點 以下的斜 線 構 成錐 形保 護 空 間 的下部。 在被保 護 高度 xh 的平面上，保 護 半 徑 xr 可由下式確定： 當 xh ≥ 2h r=（ h xh ） p （ 82） 當 xh ＜ 2h r=（ xh ） p （ 83） 式中 p—由模 儀試驗 和 運 行 經(jīng)驗 確定的系 數(shù) 。 當 h＞ 30m 時 p= h/ ； 當 h≤ 30m時 p=1。 由 變電 站平面布 置圖 中 數(shù) 據(jù)可知，避雷 針 在 xh 高度 處 水平面上的保 護 至少 為，假 設 xr 為 ， xh 為 ， 代入上面的 計 算式 83 解得：可知 裝設 一支 高的避雷 針 ，采用 248。25 mm 的鍍鋅圓鋼。 即可安全保 護 整 個變電 所的建筑物不受直接雷 擊。 ② 同時，按規(guī)定， 獨 立避雷 針 宜 設獨 立的接地 裝 置。接地裝置的接地電阻在非高土壤 電阻 率 地區(qū) ，其工 頻 接地 電阻 ??10ER 。通常采用 3～ 6 根長的 、 248。50mm的鋼管，在裝避雷針的桿塔附近作一 排，管間距離 5m，打入地下，管頂西南科技大學城市學院本科生畢業(yè)論文 34 距地面 。接地管間用 40mm 4 mm 的鍍鋅扁鋼焊接相連。引下線采用 25mm 4mm 的鍍鋅扁鋼，下與接地體焊接相連，并與裝避雷針的桿塔及其基礎的鋼筋相焊接，上與避雷針焊接相連。 避雷針與配電裝置的安全距離示意圖如下圖 82 所示： 圖 82 避雷針與配電裝置的安全距離示意圖 （ 2） 防雷電感應： 為防止雷電流流經(jīng)引下線和接地裝置時產生的高電位對附近金屬物或電氣線路的反擊，引下線與附近金屬物和電氣線路的間距應符合規(guī)范的要 求 (3)雷電侵入波的保護： 裝設 避雷器，本設計中裝設 FS410 閥 式避雷器 避雷器是用 來 防 護雷電產 生的 過電 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) ，在被保 護設備 的 電 源 側 。如圖 83 所示 西南科技大學城市學院本科生畢業(yè)論文 35 圖 83 避雷器的連接圖 ① 在 10kV 電源進線的終端桿上裝設 FS410 閥 式避雷器。引用線采用 25mm4mm 的鍍鋅扁鋼，下與公共接地網(wǎng)焊接相連，上與避雷器接地端螺栓連接。 ② 在 10kV 高壓配電室內裝設有 GG1A(F)54 型開關柜，其中配有 FS410 型 閥式避雷器，靠近主變壓器。主變壓器主要靠此避雷器來保護，防止雷電侵入波的危害。 ③ 在 380V 的低壓架空出桿上，裝設有保護間隙，或將其絕緣子的鐵腳接地，用以防護沿低壓架空線侵入的雷電波。 接地保護系統(tǒng)設計 （一）接地概念及接地故障保護系統(tǒng)： 電氣設備 的某部分與土壤 之間 作良好的 電氣連 接， 稱為 接地。 為 保障人身安全，防止 間 接觸 電 而 將設備 的外露可 導電 部分 進 行接地。成 為 保 護 接地。低 壓 配 電系統(tǒng)按保 護 接地的型式不同，可分 為 TN 系 統(tǒng) ， TT 系 統(tǒng) 和 IT 系 統(tǒng) 。 (二 )變電站接地要求 變電站的接地裝置的接地電阻越小越好，接地電阻要求小于 4 歐姆，利用基礎底板中的鋼筋作為接地體，周邊沿基礎底板通長焊接成環(huán)路，中間沿柱網(wǎng)通長焊接成網(wǎng)格。當接地電阻滿足不了要求時，在距離建筑物 3M 以外打人工接地體以滿足要求。 (三 )接地保護措施 西南科技大學城市學院本科生畢業(yè)論文 36 此變電站 10KV 屬于小電流接地系統(tǒng)，其接地電流可近似估算，電纜長度為8KM，架空線為 5km. （ 1）確定接地電阻 IE=UN（ 35lcab+loh） /350=10x(35x8+5)/350= 此變電站共用接地裝置的接地電阻 應同時滿足 RE≤ 120v/I=120/= RE≤ 4Ω 則此變電站共用接地裝置要求接地電阻為 RE=4Ω 可利用的自然接地體電阻 RE（ nat） =60Ω 需要補充人工接地體，人工接地體的總電阻 RE(man)為 RE(man)= RE（ nat） RE/(RE（ nat） RE)= （ 2）初步敷設方案為 現(xiàn)初步考慮圍繞變電站建筑四周，距變電站 2~3m，打入一圈直徑 50mm，長 的鋼管接地體，每隔 5 米打入一根（為減小屏蔽效率，一般管距不應小于管長的 2倍）。管間用 404mm2的扁鋼焊接 相連。 計算單根鋼管的接地電阻 查《工廠供電》附錄表 27，得 ρ =100Ω .m 則單根鋼管的接地電阻為 RE(man)1= =100=30Ω (4)確定接地的鋼管數(shù)和最后接地方案 根據(jù) RE(man)1/ RE(man)=30/=7 ，考慮到管間電流屏蔽效應的影響，初步選為 15根直徑為 50mm、長為 的鋼管作為接地體。以 a/l=2 和 n=10 可查《工廠供電》附錄表 282（取 n=10~20 在 a/l=2 時的η E中間值）得η E=。因此 n=E(man)E1)(R? manER =10 考慮到接地體的均勻對稱布置，選 10 根直徑為 50mm，長為 的鋼管作為接地體，用 40*4mm2扁鋼連接，環(huán)形布置。 基礎接地平面圖如下 西南科技大學城市學院本科生畢業(yè)論文 37 圖 84 變電站基礎接地平面圖 西南科技大學城市學院本科生畢業(yè)論文 38 第 9 章 設備材料清單 （ 1）主要設備材料清單 編號 名 稱 型號及規(guī)格 單位 數(shù)量 1 電力變壓器 S92021/10 臺 1 2 高壓開關柜 GG1A(J)03, GG1A(F)54, GG1A(F)07 臺 1 1 2 3 避雷器 FS410 個 2 4 低壓開關柜 PGL205 PGL229 PGL230 臺 1 3 1 1 5 接地線 鍍鋅扁鋼 25 4 m （ 2）高壓開關柜中的設備清單 編號 名 稱 型號及規(guī)格 數(shù)量 1 高壓斷路器 ZN510/630 2 2 高壓隔離開關 GN68 10T/200 3 3 高壓熔斷器 RN210 2 4 電壓互感器 JDJ10 JDZJ10 1 1 5 電流互感器 LQJ 10 1 6 戶外式高壓隔離開關 GW412/400GW 1 （ 3）低壓 開關柜中的設備清單 編號 名 稱 型號及規(guī)格 數(shù)量 1 低壓斷路器 DW152500/3D DZ201250/3 DZ20100 DZ20400 1 3 6 3 西南科技大學城市學院本科生畢業(yè)論文 39 DW16630/1 2 2 低壓刀開關 HD132500 HR5400 HR5200 HR1100 HD131000 1 2 3 6 3 3 電流互感器 2500/5 1000/5 100/5 200/5 300/5 1 3 6 3 2 西南科技大學城市學院本科生畢業(yè)論文 40 結 論 我做的是 10KV 變電站的電氣一次 設計 .通過這次畢業(yè)設計，我加深了對工廠供電知識的理解，基本上掌握了進行一次設計所要經(jīng)歷的步驟， 在接到課題以后 ，我 認真地 進行課題分析、查資料，進行設計，整理說明書到最后完成整個設計。作為大學階段一次重要的學習經(jīng)歷我感覺自己受益非淺，同時深深的感覺的自己的學習能力在不斷提高， 幾 個月的時間就這樣匆匆的過去了， 再 指導老師 帶領下， 我 不斷探索，最終順利完成。 這次設計使我對工廠供電有了新的認識，對 10KV 變電站的 設計由 一無所知到現(xiàn)在的一定程度的掌握，起到了非常重要的作用，對 歐劍老師和劉傳輝 老師的關心，指導有感于心，事實上這次設計對我們的鍛煉是多方面的，除了對設計過程熟悉外，我們還進一步提高了作圖，說明書編輯，各種信息的分析，對 WORD 文檔的使用等多方面的能力。 10KV 變電站的電氣一次設計已經(jīng)基本設計完了，雖然能夠滿足設計任務書的要求，但是我認為還要提高和改進的地方還有很多，在細節(jié)方面，還有許多需要精雕細琢的地方，這次沒有能夠深入下去。希望以后有機會能夠進一步。 西南科技大學城市學院本科生畢業(yè)論文 41 致 謝 本設計的工作能夠得以順利的完成 ,在此 ,首先對指 導老師表示衷心的感謝 !老師 ,您辛苦了 !同時謝謝同學們對我的幫助、鼓勵和配合 .我做的是 10kv 變電站的電氣一次設計 .通過此次畢業(yè)設計，我加深了對企業(yè)工廠供配電知識的了解及系統(tǒng)的設計步驟 .在接到課題以后，我和同組同學一起進行課題討論 ,分析、查找資料，悉心請教 ,耐心進行設計，共同整理設計直至最后完成。作為大學階段一次非常重要的學習經(jīng)歷我感覺自己受益匪淺，使自己的學習能力在不斷提高，不斷的進步 !在指導老師歐劍老師和劉傳輝老師的精心指導下，同學們的互相幫助下 ,我經(jīng)過四個多月的努力 ,順利的把畢業(yè)設計完成了 . 一份耕耘一 份收獲！只有不斷的努力 ,成功的距離才會離我們越來越近 !我們的未來才更加的充滿憧憬 ! 最后 ,我再次感謝老師同學們 !由衷的說聲 :“謝謝”。 西南科技大學城市學院本科生畢業(yè)論文 42 主要參考文獻 [1] 工廠供電（第四版），劉介才編，機械工業(yè)出版社， 2021 [2] 工廠供電設計指導（第 2 版），劉介才編，機械工業(yè)出版社， 2021 [3] 工廠配電設計手冊， 航空工業(yè)部第四規(guī)劃設計研究院 編，水利電力出版社， 1983 [4] 工業(yè)與民用配電設計手冊，中國航空工業(yè)規(guī)劃設計研究院編，水利電力出版社， 1994 [5] 工廠常用電氣設計手冊，中國電力設計院編，中國電力出版社， 2021 [6] 工業(yè)與民用建筑供配電設計手冊，徐永庚編，水利電力出版社， 1994。 [7]電氣工程設計手冊電氣 一次部分 [M]，電力工業(yè)部西北電力設計院，中國電力出版社， 1998 [8]電力系統(tǒng)分析 [M]，孟祥萍，高等教育出版社， 2021 [9]電力系統(tǒng)課程設計及畢業(yè)設計參考資料 [M]，曹繩敏編，中國電力出版社， 1995 [10]王錫元 .工業(yè)企業(yè)供電也變電 [M].石油工業(yè)出版社， 1992 [11]何金良等 .電力系統(tǒng)接地技術 [M].科學出版社， [12] 工廠配電設計手冊， 航空工業(yè)部第四規(guī)劃設計研究院 編，水利電力出版社， 1983 [13] 工業(yè)與民用配電設計手冊，中國航空工業(yè)規(guī)劃設計研究院編，水利電力出版社， 1994 09/20 11:46 102 機體齒飛面孔雙臥多軸組合機床及 CAD 設計 09/08 20:02 3kN 微型裝載機設計 09/20 15:09 45T 旋挖鉆機變幅機構液壓缸設計 08/30 15:32 5 噸卷揚機設計 10/30 17:12 C620 軸撥桿的工藝規(guī)程及鉆 2Φ16孔的鉆床夾具設計 09/21 13:39 CA6140 車床撥叉零件的機械加工工藝規(guī)程及夾具設計 831003 08/30 15:37 CPU 風扇后蓋的注塑