【正文】 參考文獻(xiàn)[1] 黃純?nèi)A 編著 《工廠供電》 天津大學(xué)出版社 [2。最終經(jīng)過(guò)分析，我采用了四支避雷針作為云崗青山變電所電氣部分的防雷保護(hù)。8．防雷與接地設(shè)計(jì)。對(duì)于容量小于800kVA的油浸式變壓器可不采用瓦斯保護(hù)和縱差動(dòng)保護(hù)。從而選擇更適合的設(shè)備以及電纜，母線等。6．電氣設(shè)備的選擇及其校驗(yàn)。我采用了更為普遍的標(biāo)么值法。這樣提高了供電可靠性。根據(jù)《變電所的設(shè)計(jì)及運(yùn)行規(guī)范》來(lái)選擇的，根據(jù)規(guī)定：對(duì)于10kV的變配電所應(yīng)采用單母線或者單母線分段接線。如果進(jìn)線處線路發(fā)生故障，則可通過(guò)備用電源自動(dòng)投入裝置還恢復(fù)整個(gè)變電所的供電。為了提高云崗青山變電所供電的可靠性，我采用的是兩臺(tái)型號(hào)相同的變壓器，正常工作時(shí)兩臺(tái)變壓器同時(shí)投入運(yùn)行，若任一變壓器發(fā)生故障時(shí)，則斷開(kāi)高壓母線側(cè)的斷路器與隔離開(kāi)關(guān)，由單臺(tái)變壓器來(lái)提供整個(gè)變電所的供電。通過(guò)補(bǔ)償可以減小無(wú)功功率，從而減小即將選擇變壓器的容量，提高功率因數(shù)，節(jié)省投資。而二項(xiàng)式系數(shù)法多用于大容量電動(dòng)機(jī)所占比重較大的地方。這個(gè)設(shè)計(jì)遵從以下步驟進(jìn)行展開(kāi)：1．負(fù)荷的分析與計(jì)算。結(jié) 論畢業(yè)設(shè)計(jì)可以說(shuō)是對(duì)我函授專(zhuān)科三年學(xué)習(xí)成果的考核和總結(jié)，在這幾個(gè)月里我通過(guò)自己的努力及姚老師的耐心指導(dǎo)。待設(shè)計(jì)變電所為長(zhǎng)方形，則接地網(wǎng)也可取為長(zhǎng)方形，若取直徑為48mm，長(zhǎng)為250cm的鋼管作接地體，,接地體之間連接一般用鍍鋅扁鋼，應(yīng)保證接地地電阻R≤4Ω。例如防雷接地是為了對(duì)地泄放雷電壓，實(shí)現(xiàn)防雷保護(hù)的要求。工作接地是指：為了保證人身安全，防止間接觸電而將設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分接地，例如電源的中性點(diǎn)接地，防雷裝置的接地等。 圖 變電所的防雷保護(hù)圖 云崗青山變電所設(shè)備接地的設(shè)計(jì)電氣設(shè)備的某部分與大地之間作良好的電氣連接，稱(chēng)為接地。由于4針的擺放是長(zhǎng)方形,所以，134針也是滿足要求的。 對(duì)保護(hù)寬度:1﹑2號(hào)針的保護(hù)寬度:＝ (－)＝(23－15) ＝12＞02﹑3號(hào)針之間的寬度:＝ (－)＝(－15) ＝＞0由此可見(jiàn),對(duì)保護(hù)物的寬度是能滿足要求的。,寬,查手冊(cè)，門(mén)型架構(gòu)高15m。按實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)校驗(yàn)后，我國(guó)標(biāo)準(zhǔn) 目前推薦和應(yīng)滿足下式要求:≥＋, ≥ ≥＋≥在對(duì)較大面積的變電所進(jìn)行保護(hù)時(shí),采用等高避雷針聯(lián)合保護(hù)要比單針保護(hù)范圍大。逆閃絡(luò)一旦出現(xiàn),高電位將加到電氣設(shè)備上，有可能導(dǎo)致設(shè)備絕緣的損壞。還應(yīng)該使被保護(hù)物體與避雷針(線)之間留有一定距離，因?yàn)槔字睋舯芾揍?線)瞬間的地電位可能提高。為了防止變電所遭受直接雷擊,需要安裝避雷針、避雷線和輔設(shè)良好的接地網(wǎng)。對(duì)直擊雷的防護(hù)一般采用避雷針或避雷線。變電所的雷害事故來(lái)自?xún)蓚€(gè)方面:一是雷直擊變電所。一些重要設(shè)備如變壓器等,多半不是自恢復(fù)絕緣,其內(nèi)部絕緣如故發(fā)生閃絡(luò),就會(huì)損壞設(shè)備。變壓器兩側(cè)的避雷器應(yīng)與變壓器中性點(diǎn)及金屬外殼一同接地。每組高壓母線上均應(yīng)裝設(shè)閥型避雷器。高壓架空線的終端桿閥式或排氣式避雷器。（2）裝設(shè)避雷線: 對(duì)于35kV及以上的變配電所架空線路上，架設(shè)12km的避雷線，以消除一段進(jìn)線上的雷擊閃絡(luò)，避免其引起的雷電侵入波對(duì)變配所電氣裝置的危害。獨(dú)立避雷針的接地裝置與變配電所主接地電網(wǎng)分開(kāi)時(shí)，則它們?cè)诘刂械乃介g距不得小于3m。在非高土壤礦區(qū)，其工頻接地電阻Re≤10Ω。如果變配電所處在附近更高的建筑物上的防雷設(shè)施的保護(hù)范圍之內(nèi)或變配電所本身為車(chē)間內(nèi)型，則不再考慮直擊雷的防護(hù)。（4）裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置，線路上因雷擊放電造成線路電弧短路，會(huì)引起線路斷路器的跳閘，但斷路器跳閘后的電弧會(huì)自動(dòng)熄滅。（3）利用三角形排列的頂線兼作防雷保護(hù)線。而10kV及以下的架空線路上，一般不裝設(shè)避雷。架空線的防雷的措施：（1）架設(shè)避雷線：這是防雷的有效措施，但是造價(jià)高，因此在66kV及以上的架空線路上才沿全線架設(shè)。（2）避雷線：它一般采用不小于35平方毫米的鍍鋅鋼絞線，架設(shè)在架空線路的上方，以保護(hù)架空線路或其他物體免遭受直接雷擊。避雷針的保護(hù)范圍，以它能夠防護(hù)直接雷的空間來(lái)表示。閃的金屬線稱(chēng)為架空地線，接閃的金屬帶稱(chēng)為避雷帶。常用的防雷設(shè)備有接閃器：是專(zhuān)門(mén)用來(lái)接受直接雷擊的金屬物體。還有一種就是沿著架空線路或金屬管道侵入變電所或其他建筑物。雷電過(guò)電壓產(chǎn)生的雷電沖擊波，其電壓幅值可高達(dá)一億伏，其電流幅值可高達(dá)幾十萬(wàn)安，因此對(duì)供電系統(tǒng)危害極大，必須加以防護(hù)。因此對(duì)電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備絕緣的威脅不是很大。它可分為內(nèi)部過(guò)電壓和雷電過(guò)電壓。必要時(shí)應(yīng)使投入斷路器的保護(hù)加速動(dòng)作。（5）當(dāng)采用備自投時(shí)，應(yīng)校驗(yàn)備用電源過(guò)負(fù)荷情況。（3)應(yīng)保證備用電源自動(dòng)投入裝置只動(dòng)作一次。對(duì)備用電源自動(dòng)投入裝置的基本要求：（1）工作電源電壓消失或電壓降得很多時(shí)，備用電源自動(dòng)投入裝置應(yīng)將此路電源斷開(kāi)。動(dòng)作電流按下式整定≥為可靠系數(shù)，視變壓器過(guò)負(fù)荷能力而定，可取 為繼電器返回系數(shù)， 為變壓器的額定電流代入數(shù)值后得：=（*）/（*20）= 變壓器三段式保護(hù)原理圖 繼電保護(hù)交流回路展開(kāi)圖 繼電保護(hù)直流回路展開(kāi)圖 備用電源自動(dòng)投入裝置 在有備用電源的供電系統(tǒng)中，當(dāng)正常供電的工作電源本身或供電線路發(fā)生故障而停電時(shí)，備用電源可依靠自動(dòng)投入裝置投入，代替工作電源，以提高供電的可靠性。所以，靈敏系數(shù) =（/2）*18000*（）/（20*5）= 其＞。 變壓器選擇參數(shù)：參 數(shù) 名 稱(chēng) 10kV側(cè)變壓器額定電流=315/*10==315/*=電流互感器接線方式星形 星形電流互感器變比100/5=20100/5=20電流互感器一次電流*=二次回路額定電流 已知 最大運(yùn)行方式下 = kA = kA 最小運(yùn)行方式下 = kA = 18 kA1電流速斷保護(hù)的整定計(jì)算電流繼電器的動(dòng)作電流按下式整定按下式整定： 其中：為可靠系數(shù)，取= 為接線系數(shù)，=1為變壓器低壓側(cè)母線三相短路時(shí)的最大短路電流已知 =31960A 為電流互感器變比帶入數(shù)值后得：≥*1*31960*（）/ 20=靈敏系數(shù)按保護(hù)安裝處兩相最小短路電流計(jì)算：=/*=*7300/2*20*=＞2. 滿足要求 2過(guò)電流保護(hù)的整定計(jì)算 為了提高保護(hù)的靈敏度，電流互感器采用三相星形接線，按躲過(guò)最大負(fù)荷電流整定時(shí)，用下式計(jì)算電流繼電器的整定值。.。（5）過(guò)負(fù)荷保護(hù)：接于一相電流上，并延時(shí)作用于信號(hào)。（3）過(guò)電流保護(hù)：一般用于降壓變壓器，作為瓦斯保護(hù)和縱差動(dòng)保護(hù)的后備保護(hù)。（2）縱差動(dòng)保護(hù)和電流速斷保護(hù)。而變壓器的不正常運(yùn)行狀態(tài)主要為過(guò)負(fù)荷和油面降低。油箱外的故障主要是套管和引出線上發(fā)生短路。變壓器的故障可發(fā)生在油箱內(nèi)和油箱外。 變壓器的繼電保護(hù)及計(jì)算變壓器是工廠供電系統(tǒng)中最重要的電氣設(shè)備。絕緣監(jiān)視裝置就是利用有無(wú)零序電壓原理構(gòu)成的單相接地保護(hù)。但對(duì)出線較多，負(fù)荷性質(zhì)又較重要的單母線分段母線，裝設(shè)電流速斷保護(hù)及過(guò)電流保護(hù)。因此，只能用于不太重要的較低電壓的網(wǎng)絡(luò)中。例如，變電站低壓側(cè)母線發(fā)生故障中，可由相應(yīng)的供電變壓器的過(guò)電流保護(hù)將母線切除。運(yùn)行實(shí)踐證明，電壓等級(jí)愈高，母線發(fā)生故障的可能性愈小，電壓等級(jí)愈低，發(fā)生故障的可能性愈大。電流保護(hù)又可分為定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)，電流速斷保護(hù)等。當(dāng)線路發(fā)生相間短路故障時(shí)，其特點(diǎn)是：線路中的電流突然增大，電壓突然下降。 供配電線路的繼電保護(hù)工廠供電網(wǎng)絡(luò)基本上是開(kāi)式單端供電網(wǎng)絡(luò)，供電線路不是很長(zhǎng)，供電電壓不太高，大多數(shù)在35kV以下，屬于小電流接地系統(tǒng)。因此在中性點(diǎn)不接地的接地系統(tǒng)中，應(yīng)裝設(shè)專(zhuān)門(mén)的單相接地保護(hù)或絕緣監(jiān)視裝置。必須要指出的是：當(dāng)電源中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，三相用電設(shè)備的正常工作并未受到影響，因?yàn)榫€路的線電壓無(wú)論其相位和量值均未發(fā)生變化，因此系統(tǒng)中的三相用電設(shè)備仍能照常運(yùn)行。如果單相接地電流大于一定數(shù)值時(shí)，則采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的運(yùn)行方式。在三相交流電力系統(tǒng)中，作為供電電源的發(fā)電機(jī)和電力變壓器的中性點(diǎn)有三種運(yùn)行方式：一種是中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，一種是電源中性點(diǎn)經(jīng)阻抗接地或經(jīng)消弧線圈接地，另一種是中性點(diǎn)直接接地或低電阻接地，前兩者且都屬于小電流接地系統(tǒng)。（3）靈敏性：是指保護(hù)裝置在保護(hù)范圍內(nèi)對(duì)發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力。不允許發(fā)生絕緣導(dǎo)線和電纜因過(guò)電流作用而引起過(guò)熱甚至燃燒而保護(hù)裝置不動(dòng)作的情況、因此絕緣導(dǎo)線和電纜的允許載流量還要滿足下列條件： ≥/ 云崗青山變電所廠用電纜的選擇：按發(fā)熱條件選擇： 對(duì)于高壓側(cè)選用的是10kV級(jí)BV25型油浸紙絕緣電纜（直埋）=75A＞Ijs=24，7A而對(duì)于380V側(cè)，其每條線路的最大電流為143A，所以我選擇BV120型 其 =194A＞Ijs=143..3A.第7章 繼電保護(hù)的設(shè)計(jì) 繼電保護(hù)的基本知識(shí)對(duì)繼電保護(hù)的基本要求：（1）選擇性：首先先由距離點(diǎn)最近的斷路器動(dòng)作切除故障線路，使停電范圍盡量縮小，從而保證系統(tǒng)中無(wú)故障部分仍能正常運(yùn)行。根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)表明，一般10kV及以下高壓線路及低壓動(dòng)力線路，通常先按發(fā)熱條件選擇截面，在校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度和電壓損耗。對(duì)于電纜，不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度，包括短路動(dòng)穩(wěn)定度，但是需要校驗(yàn)其短路熱穩(wěn)定。電纜應(yīng)按短路條件驗(yàn)算其熱穩(wěn)定度。3．電纜的選擇：電纜型號(hào)應(yīng)根據(jù)線路的額定電壓，環(huán)境條件，敷設(shè)方式和用電設(shè)備的特殊要求等條件來(lái)選擇。便于運(yùn)行維護(hù)。電纜的敷設(shè)路徑要避免電纜遭受機(jī)械性外力，過(guò)熱及腐蝕等危害。因此電纜頭的安裝質(zhì)量至關(guān)重要，密封要好，其絕緣耐壓強(qiáng)度不應(yīng)低于電纜本身的耐壓強(qiáng)度，要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，且體積盡可能小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明：電纜頭是電纜線路中的薄弱環(huán)節(jié)，電纜線路的大部分故障都是發(fā)生在電纜接頭處的。（2）安全性，可靠性要求高的重要回路。必須注意：在選擇電纜線芯材質(zhì)時(shí)，一般情況下可選用價(jià)格低廉的呂芯電纜。不受敷設(shè)高度差的限制及抗酸腐蝕性好等優(yōu)點(diǎn)，因此在工廠供電系統(tǒng)中有逐步取代油浸式電纜的趨勢(shì)。油浸紙絕緣電纜具有耐壓強(qiáng)度高，耐熱性能好和使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，因此，應(yīng)用相當(dāng)普遍，但是它在運(yùn)行中，其中的油浸油會(huì)流動(dòng)，因此它的兩端安裝的高度差有一定得限制，否則電纜紙中低的一端可能因油壓過(guò)大而使端頭漏油，而其高的一端可能因油流失而失去絕緣干枯，耐壓強(qiáng)度下降，甚至被擊穿損壞。供電系統(tǒng)中常用的電力電纜，按其電纜芯材質(zhì)分銅芯和呂芯兩大類(lèi)。保護(hù)層又分為內(nèi)護(hù)層和外護(hù)層。特別是在10kV的變配電所中廣泛采用。但是具有運(yùn)行可靠，不易受外界影響，不需要架設(shè)電桿，不占地面，不礙觀瞻等優(yōu)點(diǎn)，特別是在有腐蝕性氣體和易燃，易爆的場(chǎng)所，不宜架設(shè)架空線路，只有敷設(shè)電纜線路。放射式接線多用于設(shè)備容量較大或?qū)╇娍煽啃砸筝^高的設(shè)備配電。云崗青山變電所采用的就是放射式接線：其引出線發(fā)生故障時(shí)互相不影響，供電可靠性較高，但是一般情況下，其有色金屬消耗量較多，采用的開(kāi)關(guān)設(shè)備也較多。其也滿足動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定的要求。查表得：C=87，最小允許截面=*A*/ 87 = 而母線的實(shí)際截面 A=50*5=250 ＞ Amin。其次熱穩(wěn)定的校驗(yàn)：已知 ，母線正常運(yùn)行最高溫度為55度。380V母線在三相短路時(shí)所受的最大電動(dòng)力（ =1）= *（* A**N/=。檔數(shù)大于2，檔距900MM。軟母線施工簡(jiǎn)便，造價(jià)低廉。 矩形母線一般使用于主變壓器至配電室內(nèi)，其優(yōu)點(diǎn)是施工安裝方便，運(yùn)行中變化小，載流量大，但造價(jià)較高。母線按結(jié)構(gòu)分為硬母線和軟母線。母線的作用是匯集、分配和傳送電能。最終我選擇的是 LCWB563 型電流互感器。對(duì)于電流互感器采用的是兩相不完全星形接線。但是其靈敏度也各有不同。其接線系數(shù)也為1。主要同于中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)。它可以反映各種相間短路和中性點(diǎn)直接接地電網(wǎng)中的單相接地短路。常用的有如下三種：（1）三相星形接線：電流互感器和三只電流繼電器均接成星形。保護(hù)用電流互感器中有5P和10P兩級(jí)。按用途分有測(cè)量和保護(hù)用的兩大類(lèi)。它的特點(diǎn)是一次繞組的匝數(shù)很少，而二次繞組的匝數(shù)較多。(特別說(shuō)明：對(duì)于低壓隔離開(kāi)關(guān)，一般不必校驗(yàn)其動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。云崗青山變電所采用的就是：HD171000型玻板系列隔離開(kāi)關(guān)。例如：在雙母線電路中，可以用隔離開(kāi)關(guān)將運(yùn)行中的電路從一條母線切換到另一條母線上。隔離開(kāi)關(guān)的觸頭全部敞露在空氣中，具有明顯的斷開(kāi)點(diǎn)，隔離開(kāi)關(guān)沒(méi)有滅弧裝置，因此不能用來(lái)切斷負(fù)荷電流或短路電流，否則在高壓作用下，斷開(kāi)點(diǎn)將產(chǎn)生強(qiáng)烈電弧，并很難自行熄滅，甚至可能造成飛?。ㄏ鄬?duì)地或相間短路），燒損設(shè)備，危及人身安全，這就是所謂“帶負(fù)荷拉隔離開(kāi)關(guān)”的嚴(yán)重事故。隔離開(kāi)關(guān)與斷路器配合，按系統(tǒng)運(yùn)行方式的需要進(jìn)行倒閘操作，以改變系統(tǒng)運(yùn)行接線方式。下表就是選擇校驗(yàn)表：（特別說(shuō)明：對(duì)于最大運(yùn)行方式和最小運(yùn)行方式下，不同的數(shù)據(jù)一般常采用最大的數(shù)據(jù)最為選擇設(shè)備的依據(jù)） 低壓斷路器的校驗(yàn)表如下安裝地點(diǎn)的電氣條件GN610T /600型斷路器額定電壓Un kV合格額定電流Ijs 630 A合格短路電流有效值 （選最大）30 kA合格沖擊電流 kA120 kA合格熱穩(wěn)定校驗(yàn)*Tima*=*= 1215合格 2．低壓隔離開(kāi)關(guān)：低壓隔離開(kāi)關(guān)用于500V以下線路，既可用于線路開(kāi)、合，又有電流過(guò)載熔斷功能，保護(hù)用電設(shè)備?，F(xiàn)在推廣應(yīng)用的萬(wàn)能式斷路器，有DW15，DW16，等型，及引進(jìn)國(guó)外技術(shù)生產(chǎn)地ME，AI等型，此外還有智能型的DW48等型，其中DW16型保留了DW10型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用維護(hù)方便和價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)，而在保護(hù)性能方面大有改善，是取代DW10型的新產(chǎn)品。又稱(chēng)為框架式自動(dòng)開(kāi)關(guān)。配電用斷路器按結(jié)構(gòu)形式分為：有塑料外殼式（DZ）和萬(wàn)能式（DW）兩大類(lèi)。非選擇型斷路器一般為瞬時(shí)動(dòng)作，只做短路保護(hù)作用，也有的為長(zhǎng)延時(shí)保護(hù)動(dòng)作，只做過(guò)負(fù)荷保護(hù)用。低壓斷路器按滅弧介質(zhì)分，有空氣斷路器和真空斷路器等，按用途分有配電用斷路器，電動(dòng)機(jī)用斷