供配电课程设计

课程名称：供配电及电气控制课程设计 院 系：机械与电子系专 业 学 号：姓 名：指导老师：制作日期：

目录

第二章 课程设计任务书 .....................................................

第一章 摘要 ................................................................ 2.1、设计目的 ............................................................ 2.2、设计任务 ............................................................ 2.3、设计要求 .............................................................. 2.4、设计依据 .............................................................. 2.5、设计内容及步骤 ........................................................ 2.6、编写设计说明书的具体要求 .............................................. 第三章 负荷计算和无功功率补偿 .............................................. 3.1负荷计算 .............................................................. 3.2无功功率补偿: ......................................................... 第四章 变电所主变压器及主接线方案的选择 ................................... 4.1变电所地址的选取 ...................................................... 4.2变电所主变压器的选择 .................................................. 4.3 变电所主接线方案的选择及其元件和设备的型号规格 .......................

第六章 变电所一次设备的选择校验 ...........................................

第五章 短路电流的计算 ..................................................... 6.1变电所一次设备的选择 .................................................. 6.2变电所一次设备的效验 .................................................. 6.3 变电所进出线与邻近单位联络线的选择 ................................... 第七章 变电所二次回路方案的选择与继电保护的鉴定 .......................... 7.1 变电所二次回路方案的选择 ............................................. 7.2 变电所二次回路方案的继电保护鉴定 ..................................... 第八章变电所防雷与接地装置的设计 ........................................... 8.1变电所的防雷保护 ...................................................... 8.2 变电所公共接地装置的设计 ............................................ 总结 .......................................................................

参考文献 ...................................................................

第一章 摘要

工厂供电技术，就是研究电力的供应及分配的问题。电力，是现代工业生产、民用住宅、及企事业单位的主要能源和动力，是现代文明的物质技术基础。没有电力，就没有国民经济的现代化。现代社会的信息化和网络化，都是建立在电气化的基础之上的。因此，电力供应如果突然中断，则将对这些用电部门造成严重的和深远的影响。故，作好工厂供配电工作，对于保证正常的工厂安全、高效的运行将有十分重要的意义。

供配电工作要很好的为用电部门及整个国民经济服务，必须达到以下的基本要求：

（1） 安全——在电力的供应、分配及使用中，不发生人身事故和设备 事故。 （2） 可靠——应满足电力用户对供电可靠性和连续性的要求。 （3） 优质——应满足电力用户对电压质量和频率质量的要求。

（4） 经济——应使供配电系统投资少，运行费用低，并尽可能的节约电能和减少有色金属消耗量。

另外，在工厂供配电工作中，还应合理的处理局部和全局，当前与长远的关系，即要照顾局部和当前利益，又要有全局观点，能照顾大局，适应发展。

我们这次的课程计的题目是：某工厂配电工程总体规划方案设计；作为工厂随着时代进步的推进和未来今年的发展，工厂的设施建设特别是电力设施将提出相当大的挑战。因此，我们做供配电设计工作，要作到未雨绸缪。为未来发展提供足够的空间：这主要表现在电力变压器及一些相当重要的配电线路上，应力求在满足现有需求的基础上从大选择，以避免一台变压器或一组变压器刚服役不到几年又因为容量问题而台而光荣下岗的情况的发生。

第二章 课程设计任务书

2.1目的

通过设计，系统地复习、巩固工厂供电的基本知识，提高设计计算能力和综合分析能力，为今后的工作奠定初步的基础。 2.2、任务

某机械厂供配电系统设计 2.3、基本要求

按照国家标准GB50052-95《供配电系统设计规范》、GB50053-94《10KV及以下变电所设计规范》及GB50054-95《低压配电设计规范》等规范，进行工厂供电设计。做到“安全、可靠、优质、经济”的基本要求。并处理好局部与全局、当前与长远利益的关系，以便适应今后发展的需要，同时还要注意电能和有色金属的节约等问题。 2.4、设计依据 1）工厂负荷情况

本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为4600h，日最大负荷持续时间为6h。该厂除铸造

车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外，其余均属三级负荷。本厂的负荷统计资料如表1所示。 2）供电电源情况

供电电源情况 按照工厂与当地供电部门签定的供用电协议规定，本厂可由附近一条10kV的公用电源干线取得工作电源。该干线的导线牌号为LGJ-150，导线为等边三角形排列，线距为2m；干线首端距离本厂约1km。干线首端所装设的高压断路器断流容量为500MVA。此断路器配备有定时限过流保护和电流速断保护，定时限过流保护整定的动作时间为1.7s。为满足工厂二级负荷要求，可采用高压联络线由邻近的单位取得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为3km，电缆线路总长度为1km。 3）气象资料

本厂所在地区的年最高气温为38℃，年平均气温为23℃，年最低气温为-9℃，年最热月平均最高气温为33℃，年最热月平均气温为26℃，年最热月地下0.8米处平均气温为25℃。当地主导风向为东北风，年雷暴日数为20。 4）地质水文资料

本厂所在地区平均海拔500m，地层以砂粘土为主，地下水位为2m。 5）电费制度

本厂与当地供电部门达成协议，在工厂变电所高压侧计量电能，设专用计量柜，按两部电费制交纳电费。每月基本电费按主变压器容量为18元/kVA，动力电费为0.9元/Kw.h，照明电费为0.5元/Kw.h。工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.9，此外，电力用户需按新装变压器容量计算，一次性向供电部门交纳供电贴费：6~10VA为800元/kVA。

厂房编号 厂房名称 负荷类别 设备容量/kW 需要系数 1 2 7 6 4 3 9 10 8 5 铸造车间 锻压车间 金工车间 工具车间 电镀车间 热处理车间 装配车间 机修车间 锅炉车间 仓库 动力 照明 动力 照明 动力 照明 动力 照明 动力 照明 动力 照明 动力 照明 动力 照明 动力 照明 动力 照明 照明 200 5 350 8 300 10 150 7 200 5 150 5 180 6 160 4 50 1 20 1 350 0．3 0．8 0．3 0．7 0．2 0．8 0．3 0．9 0．5 0．8 0．6 0．8 0．3 0．8 0．2 0．8 0．7 0．8 0. 4 0. 8 0．7 功率因数 0．7 1．0 0．65 1．0 0．65 1．0 0．6 1．0 0．8 1．0 0．8 1．0 0．7 1．0 0．65 1．0 0．8 1．0 0. 8 1. 0 0．9 生活区 2.5、设计内容及步骤 1、确定全厂计算负荷，编制负荷总表；

合理确定无功补偿。要求10KV侧cosφ=0.92。 2、拟定供配电方案，确定变配电所位置。

3、合理确定变压器台数及容量，选择其规格型号。

4、拟定变电所主接线方案，并选择元件和设备的型号规格。 5、短路电流的计算。

6、变电所一次设备的选择及检验。

7、变压所进出线与邻近单位联络线的选择

8、变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定 9、变电所防雷与接地装置的设计 2.6、编写设计说明书的具体要求

1、设计说明书应包括设计题目、方案论证、负荷计算、设备及导线的选择，动稳定度、热稳定度和断流能力校验等。

2、设计说明书要求方案可行，计算方法正确，图纸规范无误，条理清楚，语言通顺。

3、设计要求在1周之内完成，设计验收项目有:(1)电力负荷计算表，(2)电力设备明细表，(3) 全厂及各车间供配电系统主接线图，（4）设计总结等。

第三章 负荷计算和无功功率补偿

3.1．负荷计算 ：

负荷计算的方法有需要系数法、二项式等几种，本设计采用需要系数法确定。 主要计算公式有：

有功功率：P30KdPe 无功功率:Q30P30tan 视在功率:S30P30cos 计算电流:I30S303UN

注:由车间干线计算负荷直接相加来计算时，取

Kp0.90~0.95 ，Kq0.93~0.97

总的有功计算负荷为 ： P30KpqP30.i Q30.i

总的无功计算负荷为： Q30K22Q30总的视在计算负荷为： S30P30

总的计算电流为 ： I30S303UN tantanarccos

3.2 . 无功功率的补偿 电力变压器得功率损耗：

有功损耗：PT0.015S30 无功损耗：QT0.06S30 注意： 以上二式中S30为变压器二次侧的视在计算负荷。 并联电容器得容量： QCP30(tantan') 1、 无功补偿计算

按规定，变压器高压侧的cos0.9，考虑到变压器本身得无功功率损耗远大于其有功功率损耗，因此在变压器低压侧进行无功功率补偿时，低压侧补偿后的功率因数应略高与0.90，取cos'0.92。

又cos(2)P30831.730.78 S301073.050.78提高到

0.92，需装设的并联电容器得容量

要使低压侧功率因数又

QC831.73(tanarccos0.78tanarccos0.92)Var307.74Kvar

查《工厂供电》附录表4，选用BKMJ0.4-25-3的电容器，其参数为额定容量为25Kvar，额定电容为500uF.307.7412 电容个数n25故取QC25Kvar12300Kvar 2、补偿后的变压器容量及功率因数

'831.732(678300)2KVA913.6KVA 补偿后的低压侧的视在计算负荷为S30(2)考虑无功补偿后最终确定变压器：查《工厂供电》附录表5，选用型号为S9-1000/10的变压器，其额定

容量为1000KVA。

第四章 变电所主变压器及主接线方案的选择

4.1 根据变配电所位置选择一般原则：

1． 尽量靠近负荷中心； 2． 进出线方便； 3． 靠近电源侧； 4．设备运输方便；

5． 不应设在有剧烈震动或高温的场所； 6． 不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所；

7． 不宜设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所相贴邻； 8． 不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方，且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方；

9．不应设在地势较洼和可能积水的场所。

综合考虑，变电所应设在变电所为阳光小区内附式，建在小区内一侧，有高、低压配电室、值班室及变压器室。值班室有分别通往高、低压配电室的门，且朝值班室开；变压器室的门朝外开，室内设通风窗，进风窗设在变压器室前门的下方，出风窗设在变压器室的上方;高压配电室设不能开启的自然采光窗，窗台距室外地坪1.8m，低压配电室设能开启地自然采光窗。

变电所的位置应尽量接近工厂的负荷中心，工厂的负荷中心按负荷功率矩法来确定。工厂的负荷中心假设在P(x,y),P1、P2、P3P10分别代表厂房1、2、3..10号的功率，设定P1（8，50）、P2（16，50）、P3（24，50）、P4（8，30）、P5（16，30）、P6（24，30）、P7（8，10）、P8（16，10）、P9（24，10）、P10（14，55）、，其中P=P1+P2+P3+P10=Pi。因此仿照《力学》中计算中心的力矩方程，可得

负荷中心的坐标：

xP1x1P2x2P3x3P10xP1P2P3P10(Px)Piii （1）

yP1y1P2y2P3y3P10y10P1P2P3P10(Py)

Piii （2）

经上式子计算可得到供配电所得坐标为（14.8，33.6）,位置如下图所示。

4.2．变电所主变压器的选择

根据工厂的负荷性质和电源情况，工厂变电所的主变压器考虑有下列两种可供选择的方案：

a)装设一台变压器 型号为S11型，而容量根据式SNTS30，SNT为主变压器容量，S30为总的计算负荷。选SNT=1250 kv·A>S30=1145.9kv·A，即选一台S11-1250/10型低损耗配电变压器。至于工厂二级负荷所需的备用电源，考虑由邻近单位相联的高压联络线来承担。

b)装设两台变压器 型号为S11型，而每台变压器容量根据式（3-1）、（3-2）选择，即 SN.T ≥（0.6～0.7）×1145.9 kv·A =（687.54～802.13）kv·A （3-1） SN.T≥S30（Ⅰ+Ⅱ）=(101.4+254.5+105.68) KVA=461.55 KVA （3-2）

因此选两台S11-630/10型低损耗配电变压器。工厂二级负荷所需的备用电源，考虑由邻近单位相联的高压联络线来承担。主变压器的联结组均为Dyn11。 4.3变电所主接线方案的选择

一般大中型企业采用35～110KV电源进线时都设置总降压变电所，将电压降至6～10KV后分配给各车间变电所。总降压变电所主接线一般有线路—变压器组、单母线、内桥式、外桥式等几种接线方式。 按上面考虑的两种主变压器方案可设计下列两种主接线方案： （一）装设一台主变压器的主接线方案

这种主接线由于采用了高压断路器，因此变电所的停、送电操作十分方便，而且在发生短路故障时，

过电流保护装置动作，断路器会自动跳闸，如果短路故障已经消除，则可立即合闸恢复供电。如果配备自动重合闸装置，则供电可靠性更高。但是如果变电所只此一路电源进线时，一般也只用于三级负荷；但如果变电所低压侧有联络线与其他变电所相连时，或另有备用电源时，则可用二级负荷。如果变电所有两路电源进线，如图4-1所示，则供电可靠性相应提高，可供二级负荷或少量一级负荷。

（二）装设两台主变压器的主接线方案

一次侧采用内桥式结线，二次侧采用单母线分段的总降压变电所主电路图如4-2所示，其一次侧的QF10跨接在两路电源线之间，犹如一座桥梁，而处在线路断路器QF11和QF12的内侧，靠近变压器，因此称为内桥式结线。这种主结线的运行灵活性较好，供电可靠性较高，适用于一、二级负荷工厂。如果某路电源例如WL1线路停电检修或发生故障时，则断开QF11 ，投入QF10 （其两侧QS先合），即可由WL2恢复对变压器T1的供电，这种内桥式结线多用于电源线路较长因而发生故障和停电检修的机会较多、并且变电所的变压器不需要经常切换的总降压变电所。

35kv电源进线WL1QS111QS121WL2QF11QS112QS101QF10QF12QS122QF102QS123T2QF22QS2216-10KVQF113T1QF21QS211QF20

图4-2 装设两台主变压器的主接线方案

（三） 主接线方案的选择

车间的一、二级负荷所占比重较大，必须两个电源供电时，则应装设两台变压器。每台变压器均能承担对全部一、二级负荷的供电任务。如果与相邻车间有联络线时，当车间变电站出现故障时，其一、二级负荷可通过联络线保证继续供电，则可以只选用一台变压器。

从上述的方案比较中可以看出，则装设一台主变的主接线方案远由于装设两台主变的主接线方案，因此决定采用装设一台主变的主接线方案。

第五章 短路电流的计算

由原始材料知除铸造车间，电镀车间和锅炉房属于二级负荷外，其余的均属二级负荷，故选用2台变压器，其型号为S9-1000.

导线型号为LGJ-150,取线距为2m，每相阻抗为0.36欧/千米。

1. 因断路器的断流容量为500MVA，查《工厂供电》附录表8，选用型号为SN10-10。

2.确定基准值：Sd＝100MVA, Ud1＝Uc1＝10.5KV

Ud2=Uc2＝0.4KV，而Id1＝

Sd＝144KA 30.4Sd＝5.5KA

310.5Id2＝

3.短路电路中各主要元件的电抗标幺值 1) 电力系统电抗标么值：

因断路器得断流容量S＝500MVA ，故

ocX1*＝

Sd100MVA0.2 Soc500MVA2)架空线路电抗的标幺值：查表得X0＝0.36/Km, 则

X2*＝0.36/Km3Km100MVA0.98

(10.5KV)2003)电力变压器的电抗标要幺值，有《工厂供电》附表5查得Uk=5

5100MVA5

1001000KVA4.求K-1点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量

X3*X4*＝

X20.20.981.18 1) 总电路标幺值: X(k1)X12) 三相短路电流周期分量有效值:

)I((k31)＝

Id1X(k1)5.50KA4.66KA 1.183) 其他三相短路电流:

3I''(3)II(3k1)4.66KA32.554.66KA11.88KA ish3Ish1.514.66KA7.04KA 4) 三相短路容量：

S(3k1)

SdX(k1)100MVA50MVA 2.005.求K-2点的短路电流总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量

1) 总电路标幺值:

5X3//X40.20.983.68 X3(k2)X1X222) 三相短路电流周期分量有效值：

)I((k32)＝

Id2X(k2)144KA39.13KA 3.68

6、其他三相短路电流

3I''(3)II(3k2)39.13KA31.8439.13KA72KA ish3Ish1.0939.13KA42.65KA

7、三相短路容量：

S(3k2)SdX(k2)100MVA27.17MVA 3.68短路计算结果： 表5：

短路计算点 三相短路电流/KA 三相短路容量/MVA 3 ish3 IshIk3 K-1 K-2 4.66 I''(3) (3) ISk3 50 4.66 4．66 11.88 7.04 39.13 39.13 39.13 72 42.65 27.17

第六章 .变电所一次设备的选择及检验

。6.1. 10KV侧一次设备的选择校验（表6）

表6 10kv侧一次设备的选择校验 选择校验项目 电压 电流 断流能动稳定热力 度 稳定度 其他 装置地点参数 条件 数据 UN 10KV UN 10KV I30 89.61A I(3)k i(3)sh (3)2It 2.75KA 7.01KA 9.83 一次设备型号规格额定参数 高压少油断路器SN10-10I/630 高压隔离开关GN-8-10/200 高压熔断器RN2-10 电压互感器JDJ-10 电压互感器JDZJ-10 IN 630A IOC 16KA imax 40KA It2t 512 10KV 200A - 25.5KA 500 10KV 10/0.1KV 100.10.1//KV 3330.5A - - 50KA - - - - - - - - 电流互感器10KV LQJ-10 100/5A - 255×81 2×0.1 KA=31.8kA

6.2、 380侧一次设备的选择校验（表7）

表7 380侧一次设备的选择校验 选择校验项目 电压 电流 断流能动稳定热稳定力 度 度 (3)装置地点条件 参数 UN (3)2I30 Ik(3) It ish 数据 额定参数 380KV 2.75KA 32KA 58.88KA UN IN IOC imax 380V 1500A 40KA 76.54 二次负荷0.6Ω 其他 型号规格 一次设备It2t 低压断路器DW15-1500/3 电动 低压刀开关HD13-1500/30 电流互感器LMZJ1-0.5 电流互感器LMZ1-0.5 380V 500V 500V 1500A - 1500/5A 160/5A 100/5A - -

表6，表7所选设备均满足要求.

高低压母线的选择 10KV母线选LMY—3（40×4），即母线尺寸为40mm

×4mm:；380V母线选LMY—3（120×10）＋80×6，即相母线尺寸为120mm×10mm，中性母线尺寸为80mm×6mm。

6.3.变压所进出线与邻近单位联络线的选择 变电所进出线和联络线的型号规格 线路名称 导线或电缆的型号规格 10kv电源进线 LJ-35铜绞线(三相三线架空) 主变引入电缆 YJL22-10000-3×25交联电缆(只埋) 至1号厂房 VV22-1000-3×300+1×120四芯塑料(直埋) 至2号厂房 VV22-1000-3×300+1×120四芯塑料(直埋) 至3号厂房 VV22-1000-3×300+1×120四芯塑料(直埋) 至4号厂房 VV22-1000-3×300+1×120四芯塑料(直埋) 至5号厂房 BV-1000-1×4铜芯线5根穿内径25mm硬塑管 380v低压出至6号厂房 VV22-1000-3×300+1×120四芯塑料(直埋) 线 至7号厂房 VV22-1000-3×300+1×120四芯塑料(直埋) 至8号厂房 BLV-1000-1×120mm2 至9号厂房 VV22-1000-3×300+1×120四芯塑料(直埋) 至10号厂VV22-1000-3×300+1×120四芯塑料(直埋) 房 至生活区 四回路3×LJ-120+1×LJ-70(三相四线架空) 与邻近单位10kv联络线 YJL22-10000-3×25交联电缆(直埋) 第七章.变电所二次回路方案的选择与继电保护的鉴定

7.1变电所二次回路方案的选择

a)高压断路器的操作机构控制与信号回路 断路器采用手动操动机构，其控制与信号回路如《工厂供电设计指导》图6-12所示。

b)变电所的电能计量回路 变电所高压侧装设专用计量柜，装设三相有功电度表和无功电度表，分别计量全厂消耗的有功电能表和无功电能，并以计算每月工厂的平均功率因数。计量柜由上级供电部门加封和管理。

c)变电所的测量和绝缘监察回路 变电所高压侧装有电压互感器——避雷器柜。其中电压互感器为

)Y0/Y0/的接线，3个JDZJ——10型，组成Y0/Y0/(开口用以实现电压侧量和绝缘监察，其接线图见《工厂供电设计指导》图6-8。作为备用电源的高压联路线上，装有三相有功电度表和三相无功电度表、电

流表，接线图见《工厂供电设计指导》图6-9。高压进线上，也装上电流表。低压侧的动力出线上，均

装有有功电度表和无功电度表，低压照明线路上装上三相四线有功电度。低压并联电容器组线路上，装上无功电度表。每一回路均装设电流表。低压母线装有电压表，仪表的准确度等级按符合要求。 7.2 变电所继电保护装置

7.2.1主变压器的继电保护装置

a）装设瓦斯保护。当变压器油箱内故障产生轻微瓦斯或油面下降时，瞬时动作于信号；当产生大量的瓦斯时，应动作于高压侧断路器。

b）装设反时限过电流保护。采用GL15型感应式过电流继电器，两相两继电器式结线，去分流跳闸的操作方式。

7.2.2护动作电流整定

IopKrelKwILmax

KreKi其中ILmax2I1NT21000KVA/(310KV)257.7A115A，可靠系数Krel=1.3，接线系数Kw=1，继电器返回系数Kre=0.8，电流互感器的电流比Ki=100/5=20 ，因此动作电流为：

IOP1.31115A9.3A 因此过电流保护动作电流整定为10A。

0.8207.2.3过电流保护动作时间的整定

因本变电所为电力系统的终端变电所，故其过电流保护的动作时间（10倍的动作电流动作时间）可整定为最短的0.5s 。

7.2.4过电流保护灵敏度系数的检验

SpIkmin Iop1(2)(3)其中，IkminIKIK2/KT0.8662/KT=0.86619.7kA/(10kV/0.4kV)=0.682 Iop1IopKi/Kw10A20/1200A，因此其灵敏度系数为： Sp=682A/200A=3.41>1.5 满足灵敏度系数的1.5的要求。

7.3装设电流速断保护

利用GL15的速断装置。 7.3.1速断电流的整定：利用式IqbKrelKw(3)Ikmax，其中IkmaxIk219.7kA，Krel=1.4，Kw=1，

KiKTKi=100/5=20，KT=10/0.4=25，因此速断保护电流为Iqb1.4119700A55A

2025速断电流倍数整定为Kqb=Iqb/Iop=55A/10A=5.5(注意Kqb不为整数,但必须在2～8之间) 7.3.2、电流速断保护灵敏度系数的检验

利用式SpIkmin(2)(3)，其中IkminIK0.866I2K20.8661.961.7kA，Iqb1Iop1IopKi/Kw55A20/11100A，因此其保护灵敏度系数为S=1700A/1100A=1.55>1.5

从《工厂供电课程设计指导》表6-1可知，按GB50062—92规定，电流保护的最小灵敏度系数为1.5，

因此这里装设的电流速断保护的灵敏度系数是达到要求的。但按JBJ6—96和JGJ/T16—92的规定，其最小灵敏度为2，则这里装设的电流速断保护灵敏度系数偏底。

7.4作为备用电源的高压联络线的继电保护装置

7.4.1装设反时限过电流保护。

亦采用GL15型感应式过电流继电器，两相两继电器式接线，去分跳闸的操作方式。 a)过电流保护动作电流的整定,利用式IopKrelKwILmax，其中 IL.max=2I30，取

KreKiI30=I30()(S30.1S30.4S30.8)/(3U1N)(13216044.4)kVA/(310kV)19.4A

0.6×52A=43.38A，Krel=1.3，Kw =1，Kre=0.8，Ki =50/5=10，因此动作电流为：

1.31Iop219.4A6.3A 因此过电流保护动作电流Iop整定为7A。

0.810b)过电流保护动作电流的整定

按终端保护考虑，动作时间整定为0.5s。 c)过电流保护灵敏度系数

因无临近单位变电所10kV母线经联络线到本厂变电所低压母线的短路数据，无法检验灵敏度系数，只有从略。

7.4.2装设电流速断保护

亦利用GL15的速断装置。但因无临近单位变电所联络线到本厂变电所低压母线的短路数据，无法检验灵敏度系数，也只有从略。 7.4.3变电所低压侧的保护装置

a）低压总开关采用DW15—1500/3型低压短路器，三相均装设过流脱钩器，既可保护低压侧的相间短路和过负荷，而且可保护低压侧单相接地短路。脱钩器动作电流的整定可参看参考文献和其它有关手册。

第八章变电所防雷与接地装置的设计

8.1变电所的防雷保护

1. 直接防雷保护

在变电所屋顶装设避雷针和避雷带，并引进出两根接地线与变电所公共接装置相连。如变电所的主变压器装在室外和有露天配电装置时，则应在变电所外面的适当位置装设独立避雷针，其装设高度应使其防雷保护范围包围整个变电所。如果变电所所在其它建筑物的直击雷防护范围内时，则可不另设独立的避雷针。按规定，独立的避雷针的接地装置接地电阻R<10W（表9-6）。通常采用3-6根长2.5 m的刚管，在装避雷针的杆塔附近做一排和多边形排列，管间距离5 m，打入地下，管顶距地面0.6 m。接地管间用40mm×4mm 的镀锌扁刚焊接相接。引下线用25 mm ×4 mm的镀锌扁刚，下与接地体焊接相连，并与装避雷针的杆塔及其基础内的钢筋相焊接，上与避雷针焊接相连。避雷针采用直径20mm的镀锌扁刚，长1～1.5。独立避雷针的接地装置与变电所公共接地装置应有3m以上的距离。 2． 雷电侵入波的防护

a)在10KV电源进线的终端杆上装设FS4—10型阀式避雷器。引下线采用25 mm ×4 mm的镀锌扁刚，下与公共接地网焊接相连，上与避雷器接地端栓连接。

b）在10KV高压配电室内装设有GG—1A（F）—54型开关柜，其中配有FS4—10型避雷器，靠近主

变压器。主变压器主要靠此避雷器来保护，防雷电侵入波的危害。

c）在380V低压架空线出线杆上，装设保护间隙，或将其绝缘子的铁脚接地，用以防护沿低压架空线侵入的雷电波。

8.2 变电所公共接地装置的设计 8.2.1接地电阻的要求

按《工厂供电设计指导》表9-6。此边点所的公共接地装置的接地电阻应满足以下条件： RE≤4Ω

且 RE≤120V/IE=120V/27A=4.4Ω 其中,IE=10(80+35+25)A=27 因此公共接地装置接地电阻RE≤4Ω 。

350 8.2.2接地装置的设计

采用长2.5m、50mm的钢管16根，沿变电所三面均匀布置，管距5 m，垂直打入地下，管顶离地面0.6 m。管间用40mm×4mm的镀锌扁刚焊接相接。变电所的变压器室有两条接地干线、高低压配电室各有一条接地干线与室外公共接地装置焊接相连，接地干线均采用25 mm ×4 mm的镀锌扁刚。变电所接地装置平面布置图如图9-1所示。接地电阻的验算：

RE=RE(1)ρ/l100Ωm/2.5m≈==3.85Ω nηnη16×0.65满足RE≤4Ω欧的接地电阻要求，式中,η=0.65查《工厂供电设计指导》表9-10”环行敖设”栏近似的选取

总结

通过这次课程设计，让我学到了很多在课堂上无法学到的东西。在这次实践中得到了很好的体验。这是一次理论与实践相结合的平台，在这里我学到了很多新的知识，以及一些独立分析问题解决问题的技能，巩固和加深了专业知识，锻炼了综合运用所学知识的能力，及正确有效地使用技术资料的能力。为进一步深造奠定基础。在这次实践中的一些心得与体会总结如下

做一项工作量比较大的事情之前，首先要对这件事情作一个全面的了解，做好准备工作，如要用到的资料，要使用到的工具软件等等，做到心里有底，知道怎么做，且怎样去做。

做任何事情时都会遇到意想不到的困难，要学会用各种手段和方法解决这些困难，而不要气馁，解决这些困难才会使自己取得大的进步。

事情一定要细致认真，特别是工程问题，有时候一个小小的失误也许会导致整个设计出现很大漏洞。 有良好的规范意识，很多事情都有共同的规范或说标准，按规范去处理问题，不容易出错，也更便于和

他人交流。

参考文献

1、供配电技术 唐志平主编 电子工业出版社 2、工厂供电 刘介才编 机械工业出版社 3、工厂供电 黄纯华编 天津大学出版社 4、工厂供配电技术 何首贤编 中国电力出版社