单晶硅厂供电设计毕业论文设计.doc

毕 业 设 计（论文）（说 明 书）题 目；单晶硅厂供电设计姓 名； 张幸好 编 号： 20082001127 平顶山工业职业技术学院 年 月 日平顶山工业职业技术学院毕 业 设 计 （论文） 任 务 书姓名 张幸好 专业 矿山机电（电器维修技术方向 ） 任 务 下 达 日 期 2011 年 3 月 5 日设计（论文）开始日期 2011 年 3 月 10 日设计（论文）完成日期 2011 年 5 月 22 日设计（论文）题目： 单晶硅厂供电设计 A编制设计 B设计专题（毕业论文） 指 导 教 师 曹 翾 系（部）主 任 黄颖辉 年 月 日平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）答辩委员会记录 电力工程 系矿山机电 专业，学生 张幸好 于 年 月 日进行了毕业设计（论文）答辩。设计题目： 单晶硅厂的供电 专题（论文）题目： 单晶硅厂的供电 指导老师： 曹翾 答辩委员会根据学生提交的毕业设计（论文）材料，根据学生答辩情况，经答辩委员会讨论评定，给予学生 张幸好 毕业设计（论文）成绩为 。答辩委员会 人，出席 人答辩委员会主任（签字）： 答辩委员会副主任（签字）： 答辩委员会委员： ， ， ， ， ， ， 平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）评语第 页共 页学生姓名： 张幸好 专业 矿山机电 年级 08级 毕业设计（论文）题目： 单晶硅厂的供电 评 阅 人： 指导教师： （签字） 年 月 日成 绩： 系（科）主任： （签字） 年 月 日毕业设计（论文）及答辩评语： 平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）目录摘 要5第一章 绪论6第二章 单晶厂的特殊性82.1 电量需求特点92.2 供电方式9第三章 厂区进线电压的选择123.1电压损耗的条件123.2 厂区设计基础资料123.3 工厂架空线路裸导线型号及选择13第四章 厂区布局14第五章 车间内部布局17第六章变电所位置和变压器数量，容量的选择206.1 变配电所选址206.2 车间变电所变压器选择206.2.1 变压器台数及容量选择21第七章 防雷237.1防雷简述237.2防雷设备2573变配电所的防雷措施26第八章 接地27第九章 致谢29参考资料30摘 要 工厂供电系统就是将电力系统的电能降压再分配电能到各个厂房或车间中去，它由工厂降压变电所，高压配电线路，车间变电所，低压配电线路及用电设备组成。工厂总降压变电所及配电系统设计，是根据各个车间的负荷数量和性质，生产工艺对负荷的要求，以及负荷布局，结合国家供电情况.解决对各部门的安全可靠，经济技术的分配电能问题。其基本内容有以下几方面：进线电压的选择, 变配电所位置的电气设计, 短路电流的计算及继电保护, 电气设备的选择,车间变电所位置和变压器数量、容量, 防雷接地装置设计第一章 绪论工厂是工业生产的主要动力源泉。工厂供电设计的任务是从电力系统中取得电源，经过合理的传输，变换，分配到工厂车间中的每一个用电设备上。随着工业电器自动技术的发展，工厂用电量的迅速发展。对电的质量，供电的可靠性以及技术经济指标等的要求也日益提高。供电设计是否完善，不仅影响公司的基本建设投资和有色金属的消耗量，而且也反映到工厂供电的可靠性和工厂的安全生产上，他与企业的经济效益，设备和人身安全等是密不可分的供电设计的任务是从厂区以外的电网上取得电源，并通过变配电中心分配到工厂的各个供电点。他是工程建设实施的依靠，也是以后验收及运行维修的依据。供电设计首先要确定供电系统并进行用电荷计算，然后将供电系统图及用电量向供电部门申请。申请用电量的大小应满足生产需要，也要考虑到节省投资和节约能源，这就要求设计者对工艺专业和公用专业用电负荷系数有足够的把握。由于工厂车间组成类型，产品工艺日新月异，对供电要求各不相同，非专业设计院或个体设计者不太了解生产工艺和生产规律，要做出好的设计，相对来说要难些。比如机加工车间，从设备明细表中看出用电量颇大，大小设备用电量相差较大，用电特点是短时工作制的设备多，机加工设备辅助传动电机一般仅工作几秒钟，停歇时间却达几分钟甚至几小时。在做负荷计算时对设备工作时间要了解，并把不同的用电设备按组划分确定其计算功率。工厂供电工作要很好的为工业生产服务，切实保障工业生产及生活用电的需求，并做好节能工作，就必须达到一下几点要求；安全：在电能的供应，分配和使用中不应发生人身事故和设备事故。可靠：应满足电能用户对供电可靠性即连续供电的要求。优质：应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。经济：供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。此外，在供电工作中，应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既要照顾局部的当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应社会的发展。为了公司的利益也为了全社会节约资源。工厂供电的一般原则按照国家标准GB50052-95 供配电系统设计规范、GB50053-94 10kv及以下设计规范、GB50054-95 低压配电设计规范等的规定，进行工厂供电设计必须遵循以下原则：（1） 遵守规程、执行政策：必须遵守国家的有关规定及标准，执行国家的有关方针政策，包括节约能源，节约有色金属等技术经济政策。 （2） 安全可靠、先进合理：应做到保障人身和设备的安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进和经合理，采用效率高、能耗低和性能先进的电气产品。 （3） 近期为主、考虑发展：应根据工作特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远近结合，适当考虑扩建的可能性。（4） 全局出发、统筹兼顾：按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。工厂供电设计是整个工厂设计中的重要组成部分。工厂供电设计的质量直接影响到工厂的生产及发展。作为从事工厂供电工作的人员，有必要了解和掌握工厂供电设计的有关知识，以便适应设计工作的需要。第二章 单晶厂的特殊性单晶厂除了照明设施和一般性供电外，主要设施都是二级负荷，断电后会造成极大的经济损失，甚至造成人身伤亡。特别是公司的冷却水系统是至关重要的，炉子是高温生产，没有冷却水的情况下就会发生炉子损坏甚至造成爆炸危害人身安全。关于负荷性质，按GB50052-5供配电设计规范规定，根据电力负荷对供电可靠性的要求及中断供电在政治经济上造成的影响，电力负荷份为以下三级： 一级负荷 中断供电将造成人身伤亡，中断供电将在政治上，经济上造成重大损失，例如重要的交通枢纽，重要通信枢纽，重要宾馆，大型的体育场，经常用于国际活动的大量人员集中的公共 场合等用的单位中重要的电力负荷。在一级负荷中，当 中断将发生中毒，爆炸和火灾等情况的负荷，应视为特别重要的负荷。二级负荷 中断供电将在经济上 造成较大的 损失例如主要设备损坏，大量产品报废连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复，重点企业大量减产等；中断供电将影响重要单位的工作，例如交通枢纽用电枢纽，通信枢纽等用电单位中重要的 电力负荷以及中断供电造成大型影剧院，大型商场等较多人员集中的公共场所秩序混乱。三级负荷不属于一二级负荷的电力 负荷都是三级负荷。由于供电很重要所以要求双回路供电，当一条回路损坏时可以切换另一条回路供电，不至于断电。2.1 电量需求特点 单晶厂不同与别的机械厂，他有自己所特有的性质，在一般的机械厂电力是一种动力源，机械的开动需要电力。但是在单晶厂电力却不是作为动力来用的。电力的主要用途是用来加热的，这就要求把电力转换成热能来说使用，这样就有了对电力的要求。 （1）；很大的用电量，由于加热需要连续不断这就决定了电力的消耗是非常巨大的 （2）极高的电流和很低的电压。只有电流大时才会把更多的电能转化为热能，高电压是就把电能转化成光能，造成浪费并且加热的速率也跟不上。 （3）很强的可靠性，每一次的突然断电都会造成炉子以及原料的报废。造成的损失极其严重。 （4） 稳定性。原料需要在恒定的温度下缓慢生长，温度不能有较大的波动。这就要求电力稳定。 2.2 供电方式 为了保证可靠性，公司采用双电源供电，和单母线分段制。在任一电源发生故障或进行检修而被切除后，可以利用闭合母线开关，而由另一电源进行对整个配电所（特别是其中的重要负荷供电）进行供电，从而提高了供电的可靠性，这类接线的配电所通常的运行方式是；母线分段开关断开，由一条电路作为备用。变电站里有31.5M的变压器两台，各供给不同的车间，两个变压器出线的10kv线路连接起来。10kv的线路进入各个车间后经过变压后转化为220V的电压供应给个用电器使用。用电器采用了双回路供电，在线路出现故障时尽最大程度的保障线路供电，增加了可靠性，尽一切可能的保证供电的正常。另外从别的用电单位引进一条10kv的应急电源供应给冷却车间（动力站）如此一来，在主电源出现故障时可以保障冷却水的供应，从而保证炉子的安全。在停产的状况下可以确保炉子和员工的安全，尽量减少公司的损失。除此之外，为了更加完善还添加了两台发电机，这两台发电机作为应急电力使用，当电网大规模停电时，这两台发电机可以确保公司的安全。由此图可以看出；在整个电路中不管哪个地方出现故障都可以保证供电，并不会出现停电。如下图所示附上图2-1由此图可以看出；在整个电路中不管哪个地方出现故障都可以保现象。由图中还可以看到有好多备用线路，即使一个用电器的供电出现故障时还可以换备用电线来供电，。第三章 厂区进线电压的选择3.1电压损耗的条件导线和电缆在通过正常最大负荷电流即线路计算电流时产生的电压损耗，不应超过其正常运行时允许的电压损耗。即设计线路时，高压配电线路的电压损耗一般不超过线路额定电压的5%。对于输电距离较长或负荷电流较大的线路，必须按工厂设计的基础资料来选择或校验。电压损耗：电压损耗UAC%= P(Rol)+Q(Xol)10UN2 式中，UAC%线路实际的电压损耗； P、Q干线上总的有功负荷和无功负荷；l线路的长度；Ro、Xo线路单位长度的电阻和电抗；UN线路的额定电压。对于架空线路可取Xo=0.4/km.3.2 厂区设计基础资料 厂区北方有高压架设线路，从电网直接引线，架设高压架到厂区，110Kv高压电在厂区内部设立变电所，将电压降为10kv然后向给个车间供电，在车间变电所再次降压然后使用。向炉子供应的电流还得经过整流，降压。升频等各个步骤才能向炉子供电使用。 在东南方向有其他用电单位，从其引入10kv电缆作为备用电源，平时不准投入，只有在工厂的主供电源发生故障时或检修时提供照明和冷却系统等重要负荷时才能使用，输送容量不的超过1000kv.A。在厂区的动力站中有两台750Kv的柴油发电机可以在发生突然停电时保证冷却水的供应。3.3 工厂架空线路裸导线型号及选择 铝绞线（LJ）。户外架空线路采用的铝绞线导电性能好，重量轻，对风雨作用的抵抗力强，但对化学腐蚀作用的抵抗力较差，多用在10KV及以下线路上，其杆距不超过100125m。钢芯铝绞线（LGJ）。此种导线的外围用铝线，中间线芯用钢线，解决了铝绞线机械强度差的缺点。由于交流点的趋肤效应，电流实际上只从铝线通过，所以钢芯铝绞线的截面积面积是指铝线部分的面积。在机械强度要求较高的场所和35KV及以上的架空线路上多被选用。铜绞线（TJ）。铜绞线导电性能好，对风雨及化学腐蚀作用的抵抗力强，但造价高，且密度过大，选用要根据实际需要而定。 据以上的条件，本工厂适合用钢芯铝绞线，这种线可以承载110kv的高压，同时又坚韧可以长时间的使用，降低了运行成本。第四章 厂区布局根据前面已确定的供电方案,结合本厂区平面示意图,考虑总降压变电所尽量接近负荷中心,且远离人员集中区,不影响厂区面积的利用,有利于安全，同时考虑到交通以及空间的合理规划等诸多因素,拟将决降压变电所设在厂区东北部, 根据运行而要,对总降压变电提出以下要求:1、 总降压变电所所装设二台31.5M、110Kv/10kv的降压变压器，与110kv架空线路接成二线路二变压器组。为便于检修、运行、控制和管理，在变压器高压侧进一处应设置高压断路器。 2、 根据规定，备用电源只有主电源线路解列及变压器有故障或检修时才允许投入，因此备用10 kv电源进线断路器在正常工作时必须断开。 3、 变压器二次侧（10kv）设置少油断路器，与10kv备用电源进线断路器组成备用电源自动投入装置（APD），当工作电源失去电压时，备用电源立即自动投入。4、 变压器二次侧10kv母线采用单母线分段接线。变压器二次侧10kv接在分段I上，而10kv备用电源接在分段上。单分母线分段联络开关在正常工作时闭合，重要二级负荷可接在母线分段上，在主电源停止供电时，不至于使重要负荷的供电受到影响。5、 本总降压变电所的操作电源来自备用电源断路器前的所用变压器。当主电源停电时，操作电源不至于停电。6、 用双母线供电，当有一个根母线出故障或需要检修时，可以用另一根母线投入使用，以免影响到工厂的生产。厂区布局图 图4-1该图中的单晶车间和动力车间的负荷很大因此每个车间都是单独供应的10kv的电源，酸洗车间的电量需求较小，所以办公楼，餐厅，以及其他一些照明设备和其共用。110kv的高压线经过变电站后转化为10kv的电源，将10kv的电源分成四份分别送进两个单晶车间，动力车间和酸洗车间。在车间内部有相应数量的变压器将10kv的电转化为需要的电荷供应给各个用电器，另外从南边引进一条10kv高压线作为应急电源，保证冷却水的供应，避免停电造成冷却水供应不上。同时在动力站中有两台柴油发电机，可以保证即使在国家电网大范围停电的情况下，也不至于因为突然停电造成大的事故。厂区的分布考虑了空间，交通，负荷等几个方面的因素，才成为现在这样的分布设施完善，交通便利，动力站处于两生产车间之间，减少水路管道节省成本，冷却塔处于北方阴处，有利于散热。电力合理分配，同时也减少了线路成本，线路明确，出现故障也便于维修与巡视。第五章 车间内部布局整个车间采取全封闭式，这样可以减少外部的干扰，减少震动以及辐射，即使光线也全部采用白炽灯照明，另外对进出的空气也进行过滤处理，因为车间内部需要一个十分干净的环境，环境的好坏对产量以及产品的质量都有很大的影响。车间内部结构复杂，设施众多。生产用的炉子需要众多辅助设施的帮助。首先从高度上说。车间分为上中下三层。中间的一层为生产的部分，上下的两层为辅助层面，上层装的有中央空调，调节车间内的温度，维护一个合适的环境。避免员工在车间不舒服，还有换气扇，照明设备等。中间的是工作的地方，生产单位就在这里，如下图所示； 图5-1单晶车间这个就是中间的生产部分，没亦个炉子为一个生产单位，没个人员负责两台炉子，环境舒适干净。从炉子上就可以看到有很多的水管，这些水管都是冷却所用，整个车间的冷却水构成了一个庞大的供水系统，由于炉子造价高昂，所以为了防止阻塞和腐蚀冷却用的饿水必须达到18兆欧以上的纯水。这个系统都在下层 进行。除了冷却水外，还有氩气管道， 供电电缆，真空设备等一大批辅助系统都在下层布置如下：整流柜 图5-2 图5-3 - 压缩空气管道 -氩气管道图5-4第六章变电所位置和变压器数量，容量的选择6.1 变配电所选址变配电所所址的选择，应根据下列要求并经技术经济分析比较后确定。尽量接近负荷中心，以降低配电系统的电能损耗、电压损耗和有色金属消耗量。进出线方便，特别是要便于架空进出线。不应妨碍企业的发展，有扩建的可能。接近电源侧，特别是工厂的总降压变电所和高压配电所。设备运输方便，特别是要考虑电力变压器和高低压成套配电装置的运输。不应设在有剧烈震动或高温的场所，无法避开时，应有相应的保护措施。不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，无法远离时，不应在污染原的下风侧。不应设在厕所、浴室和其它经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所相邻。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。当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物毗连时，应符合现行国标GB50058-1992的规定。不应设在地势低洼和可能积水的场所。 根据以上原则同时又考虑到线路由北边引进，在厂区内不便在设立高压电塔同时考虑到人流量（宜建于人流少的地方避免触电和电磁辐射的问题），因此将变电所设立在东北角，然后通过地埋电缆将电力送往各个车间。6.2 车间变电所变压器选择车间变电所的位置、变压器数量和容量，可根据厂区平面布置图提供的车间分布情况及车间负荷的中位置、负荷性质、负荷大小等，结合其他各项选项择原则，与工艺、土建有关方面协商确定。一般情况下主变压器应根据负荷特点和经济运行的要求进行选择，当符合下列条件之一 时，宜设置两台以上的变压器、1 有大量一级或二级负荷，2 季节性负荷变化较大，适宜采用经济运行方式。3 集中负荷较大，例如大于1250KVA其他情况下应装设一台变压器。6.2.1 变压器台数及容量选择单晶车间变压器选择车间中有炉子150台，每台的最大功率是100KW。融料时采用较大的功率。平稳运行时的功率是55kw左右。每台炉子配备真空泵以及控制柜，功率约为30kw。另外有开方机磨光机等设备8台，每台功率约200kw。还有中央空调系统，功率为800kw以及一些照明设备P=150553O82008OO=15150kw同时系数，K=0.9，k1=0.95P1=15150*0.9=13635kw Q1=17235*0.95=16373.25kvarS2= =P2 +Q2 =185913225+268083315.56=453996540.56S=17352.2(KVA)考虑到空间，容量以及 炉子融料时的特殊需求设计变压器的台数为8台，其中4台是2500KVA另外四台是2000KVA。共计容量18000KVA选用的变压器为SGB11-2500/10和SGB11-2000/10通过查询到变压器各项参数空载损耗p=3.54kw负载损耗px=11.5kw阻抗电压u%=3。4空载电流i%=2.7动力车间变压器选择动力车间主要是冷却水的供应，其中的主要设备是冷却泵 18台，工艺泵10台。冷冻机8台，冷冻泵8台。冷却塔10座，这些设备连续运转除了特殊情况绝对不能停止。这些设备比较稳定，同时系数 K=1， P=5700kwQ=5924kvarS=6354.75kva根据需求以及余量考虑决定，选用变压器的容量为7000kva最终决定选用两台2500kva和一台2000kva的变压器。酸洗车间变压器的选择酸洗车间的主要设备是酸洗槽，清洗槽，超声波清洗槽，烘烤箱，纯水生产设备等设备。所用电量是各车间中最小的，选用一台2000kva的干式变压器。第七章 防雷7.1防雷简述 三相交流电力系统中，作用于电器设备上的电压有运行工作电压、工频过电压、操作过电压、雷电过电压。不同的自然环境条件及各种过电压对电力设备的安全运行构成威胁。金属氧化物避雷器(MOA)的主要任务是将变电站内各类设备上的过电压限制在允许范围内，并使自身的损坏率控制在可接受的范围内。 从使用方面分类，金属氧化物避雷器的特性可分为保护特性和运行特性。保护特性由保护水平决定；而运行特性则有额定电压、冲击通流能力（雷电通流能力，长持续时间耐受能力）、工频电压耐受时间特性、耐污性能、短路电流试验等级等决定，其中避雷器的短路电流试验等级主要由系统的容量和避雷器的安装点决定，具有独立的属性。避雷器的保护特性和运行特性是互相制约的。 在系统条件一定，阀片性能一定的条件下，若避雷器的额定电压提高，则其允许的持续运行电压就高，耐受工频电压、能量吸收的能力随之提高，标称电流下的残压也随之提高，但保护裕度却会减小；反之，若避雷器的额定电压降低，则其允许的持续运行电压就低，耐受工频电压、能量吸收的能力随之降低，标称电流下的残压也随之降低，但保护裕度却会增大。 若对系统的接地方式、过电压的幅值及持续时间等情况掌握得清楚的话，就可以选择最佳的避雷器额定电压值，以取得较大的保护裕度；反之，若对系统的情况了解得不清楚、不准确，那么就要选择额定电压高一些的避雷器，这时避雷器的保护裕度就会小一些，被保护物的绝缘所受的电应力就会大一些。若选择避雷器的额定电压较低，就有可能带来安全事故。 在同一电压等级的系统中，接于相对地间的避雷器与接于相对相间的避雷器，其定额电压是不同的。在同一个变电站的同一电压侧，线路型避雷器和母线型避雷器的额定电压也是不同的。同时避雷器的选择还与当地的环境有关系应按，使用避雷器当地的海拔高度、气温、风速、污秽、地震等环境条件进行选择。若属于正常使用条件，可选择常规产品；若属于非正常使用条件，则应根据用户的要求，经供需双方协商后选择符合非正常条件使用的避雷器。 （1） 温度。可不考虑环境温度变化对避雷器保护特性的影响，但必须考虑环境温度变化对运行特性的影响。避雷器正常运行条件下设计的环境温度是-40+40。验证避雷器工频电压耐受时间特性的试验是将试品预热到603后进行试验。运行中避雷器的电阻片短时升高到60是允许的（实测表明，避雷器在太阳下暴晒时，其靠上法兰阀片的温度可以达到60）。昼夜间、一年四季中环境温度的变化对避雷器的影响主要造成密封不良与机械特性变化。密封不良则易受潮，引发事故；机械特性变化主要表现为断裂和裂纹。当环境温度属于非正常运行条件时，密封系统应专门考虑并通过相应的检验加以验证。（2） 海拔高度。正常使用条件下的避雷器适用于海拔高度1000m以下。当避雷器使用于高海拔地区时，属于非正常使用条件。原则上讲，高海拔地区避雷器的爬距应和其他电器设备的爬距同步增长，避雷器内部绝缘件及外套绝缘的雷电冲击水平应不低于1.22倍的标称电流下的残压再加上海拔修正值（海拔每升高100 m，雷电冲击水平升高1%）。（3） 风速。作用于避雷器的风压力，一般按最大风速35 m/s计算；计算迎风面时应考虑覆冰厚度2cm。避雷器承受的长期机械力是避雷器顶端承受导线的最大允许水平拉力与作用于避雷器表面风压力的合力，在此合力作用下避雷器应能可靠运行。运行经验表明，变电站中避雷器端部承受的荷载是不苛刻的，凡是按标准GB 110322000型式试验合格的产品都可满足正常使用要求。确定避雷器操作通流能力的步骤 第一步，确定系统参数。为了利用简化方法，须确定系统参数，如系统电压、不同电压等级线路的波阻抗和无避雷器时的预期过电压，如表1所示。已知系统的参数和厂家给出的避雷器的伏秒特性后，可用图解法求出通过避雷器的电流。 第二步，计算避雷器的能量。避雷器操作冲击放电能量W可由式（1）求得 W=（UOV-Up）/ZUp2Tn - (1)式中，W为操作冲击放电能量，kJ/kV；UOV为预期过电压，kV；Up为操作冲击电流下的残压，kV；Z为波阻抗，；T为传播时间；n为无冷却情况下连续放电次数。 第三步，选择具有适当通流能力的避雷器。首先根据上述的结果和厂家提供的产品的通流能力（厂家一般给出比能量kJ/kV或方波通流能力）来选择适当的避雷器；如所选避雷器通流能力不够，则可以提高避雷器额定电压或选择通流能力更大的避雷器；对于同杆架设的双回路输电线路，在选择线路型避雷器的通流能力时应比单回路时增加10%。表1系统参数 系统电压/kV 波阻抗Z/ 无避雷器时预期过电压UOVpu 110220 450 3.0 330 400 2.75 500 350 2.50 2.4.3避雷器长持续时间耐受能力 为了检验避雷器在实际运行条件下承受线路操作过电压的能力，GB 110322000推荐了避雷器长持续时间冲击电流耐受试验用分布常数冲击发生器典型回路，并规定了110 kV及其以上系统用的避雷器（中性点使用的避雷器除外）须做线路放电试验。采用分布参数的链型冲击电流发生器来模拟输电线路。改变冲击发生器的参数可以模拟不同的线路长度和波阻抗，并可根据不同的电压等级按比例模拟不同的过电压倍数，然后对被试品的比例单元放电。一般，发生器的链数为10，可以产生试验要求的长持续时间冲击电流的波形。7.2防雷设备防雷的设备主要有接闪器和避雷器。其中，接闪器就是专门用来接受直接雷击（雷闪）的金属物体。接闪的金属称为避雷针。接闪的金属线称为避雷线，或称架空地线。接闪的金属带称为避雷带。接闪的金属网称为避雷网。避雷器是用来防止雷电产生的过电压波沿线路侵入变配电所或其它建筑物内，以免危及被保护设备的绝缘。避雷器应与被保护设备并联，装在被保护设备的电源侧。当线路上出现危及设备绝缘的雷电过电压时，避雷器的火花间隙就被击穿，或由高阻变为低阻，使过电压对大地放电，从而保护了设备的绝缘。避雷器的型式，主要有阀式和排气式等。 （1）架设避雷线 这是防雷的有效措施，但造价高，因此只在66KV及以上的架空线路上才沿全线装设。35KV的架空线路上，一般只在进出变配电所的一段线路上装设。而10KV及以下的线路上一般不装设避雷线。（2）提高线路本身的绝缘水平 在架空线路上，可采用木横担、瓷横担或高一级的绝缘子，以提高线路的防雷水平，这是10KV及以下架空线路防雷的基本措施。（3）利用三角形排列的顶线兼作防雷保护线 由于310KV的线路是中性点不接地系统，因此可在三角形排列的顶线绝缘子装以保护间隙。在出现雷电过电压时，顶线绝缘子上的保护间隙被击穿，通过其接地引下线对地泄放雷电流，从而保护了下面两根导线，也不会引起线路断路器跳闸。（4）装设自动重合闸装置 线路上因雷击放电而产生的短路是由电弧引起的。在断路器跳闸后，电弧即自行熄灭。如果采用一次ARD，使断路器经0.5s或稍长一点时间后自动重合闸，电弧通常不会复燃，从而能恢复供电，这对一般用户不会有什么影响。（5）个别绝缘薄弱地点加装避雷器 对架空线路上个别绝缘薄弱地点，如跨越杆、转角杆、分支杆、带拉线杆以及木杆线路中个别金属杆等处，可装设排气式避雷器或保护间隙。73变配电所的防雷措施（1）装设避雷针 室外配电装置应装设避雷针来防护直接雷击。如果变配电所处在附近高建（构）筑物上防雷设施保护范围之内或变配电所本身为室内型时，不必再考虑直击雷的保护。（2）高压侧装设避雷器 这主要用来保护主变压器，以免雷电冲击波沿高压线路侵入变电所，损坏了变电所的这一最关键的设备。为此要求避雷器应尽量靠近主变压器安装。阀式避雷器至310KV主变压器的最大电气距离如下表：雷雨季节经常运行的进线路数123=4避雷器至主变压器的最大电气距离/m15232730避雷器的接地端应与变压器低压侧中性点及金属外壳等连接在一起。在每路进线终端和每段母线上，均装有阀式避雷器。如果进线是具有一段引入电缆的架空线路，则在架空线路终端的电缆头处装设阀式避雷器或排气式避雷器，其接地端与电缆头外壳相联后接地。 （3）低压侧装设避雷器 这主要用在多雷区用来防止雷电波沿低压线路侵入而击穿电力变压器的绝缘。当变压器低压侧中性点不接地时（如IT系统），其中性点可装设阀式避雷器或金属氧化物避雷器或保护间隙。第八章 接地接地主要有以下几种方式（1 ）IT系统系统是三相三线接地系统，该接地系统变压器的中性点不接地或经阻抗接地，无中性线N只有线电压380V，而无相电压220V保护接地线各自独立接地。该系统的优点是当一项接地时，不会使外壳中带有较大的故障电流，系统可以照常运行，同时由于各设备的保护接地线PE彼此分开，相互之间没有干扰，电磁适应性也较强其缺点是不能配出中性线N。（2 ）TN_C系统TN-C系统被称为三相四线系统，该系统中性线N与保护地线PE合二为一通称PEN线，这种接地系统对接地故障反映灵敏度高，线路经济简单，在一般情况下如选用适当的开关保护装置和足够的导线截面积，也能满足安全要求，目前国内的这种系统应用的比较多，但他只适用于三项负荷较平衡的场所。（3） TT系统通常称TT系统为三相四线接地系统，该系统常用于建筑物供电来自公共电网的地方。TT系统的特点是中性线N与保护接地线无任何电器连接，即中性点接地与保护接地是分开的，该系统在正常运行时不管三相负荷平衡是否，在中性线N带电的情况下保护接地线PE不会带电只有出现单相接地故障时，由于保护接地灵敏度低，故障不能及时切断，设备外壳才会带电，但是故障电流取决于电力系统的接地电阻和保护接的线PE的接地电阻，其值往往很小，不足以数千瓦的用电设备保护装置断开电源，为保护人身安全，必须采用残余电流开关作为线路及用电设备的保护装置，否则只适用于负荷较小的用电系统，正常运行的TT系统类似于TN-S系统，也能保证人与设备的安全和取得合格的基准接地电位。（4） TN-S系统系统有五根线，包括三根相线，一根中性线及一根保护接地线。在该系统中仅电力系统一点接地，用电设备的外露可导电部分接到保护接地上。通常当建筑物内设有独立变电所时进线才采用该系统。的特点是；中性线是带电的，而保接地线不带电。该接地系统完全具备安全和可靠的基准电位，其优点是在正常工作时保护接地线上不出现电流，因此设备的外露可导电部分也不呈现对地电压。在事故时也容易切断电源，因此比较安全，但用较高，多用于环境条件较差的场所，此外，由于保护接地线PE中吧出现电流，因此具有较高的电磁适应性。（5） TN-c-s系统TN-S-C系统有两个接地系统组成，第一个系统是TN-C系统。第二个是TN-S系统，两个系统的分界面在中性线N与保护接地线PE的连接处，分开后即不允许再合并。该系统一般用在建筑物的供电由由区域变电所引来的场所，进户之前采用TN-C系统，进户后进行重复接地，进户后变为TN-s系统。TN-C系统前边已经说过，TN-s系统的特点是；中性线N常会带电，保护接地线PE连接的设备外壳及金属构件在系统正常运行时始终不带电，因此TN-S 系统明显提高了人和设备的安全性。TN-s；L1+L2+L3+PE+NTN-C;L1+L2+L3+PENTN-C-S ;L1+L2+L3+前半部PEN,后半部PE+N.根据以上 各个接地系统的介绍，特别是各个系统的优劣，扬长避短，同时考虑安全要求及经济方面的因素，所以在公司外部的引入线上采用TT接地系统，在公司内部从变电站到车间为TN-C系统，这样灵敏度高，从车间变电站到用电设备采用的是TN-S接地系统，让设备外壳接地，可以起到安全的保证。接地与接地装置电气设备的某部分与大地之间做良好的电气连接，称为接地。埋入地中并直接与大地接触的金属导体，称为接地体，或称接地极。专门为接地而人为装设的接地体，称为人工接地体。兼作接地体用的直接与大地接触的各种金属构件、金属管道及建筑物的钢筋混凝土基础等，称为自然接地体。连接接地体与设备、装置接地部分的金属导体，称为接地线。接