某KV降压变电所毕业设计

摘要电能是现代工业生产的主要能源和动力.随着现代文明的发展与进步，社会生产和生活对电能供应的质量和管理提出了越来越高的要求。工厂供电系统的核心部分是变电所。因此，设计和建造一个安全、经济的变电所，是极为重要的。此工厂供电设计包括：负荷的计算及无功功率的补偿；变电所主变压器台数和容量、型式的确定；变电所主接线方案的选择；进出线的选择；短路计算和开关设备的选择；二次回路方案的确定及继电器保护的选择和整定；防雷保护与接地装置的设计；车间配电线路布线方案的确定；线路导线及其配电设备和保护设备的选择；以及电气照明的设计，还有电路图的绘制。关键词：电能变电所变压器继电器接地装置ABSTRACTElectricenergyisthemainenergyanddynamismofmodernindustry

production．Withdevelopmentandprogressofmoderncivilization,socialproductionandisitputforwardhighrequestmoreandmoretoqualityandmanagementthatelectricenergysupplytolive．Thesystemnucleusoffactorysuppliespoweristransformer．Itisveryimportanttodesignandbuildonesafeeconomicalsubstation．Thisfactorysuppliespoweranddesignsincluding:Calculationofloadandcompensationoftheinactivepower;Transformersubstationmainvoltagetransformerplatformcountandcapacity,surenessofpattern;Mainlywirethechoiceoftheschemeinthetransformersubstation;Passinandoutthechoiceofthethread;Choiceofshortingoutandcalculatingandswitchgear;Tworeturncircuitsurenessandchoicethatrelayprotectofschemeexactlymake;Defendthethunderandprotectthedesignwiththeearthdevice;Theworkshopdistributionlineconnectsupthesurenessofthescheme;Circuitwireanddistributionequipmentandprotectingthechoiceoftheequipment;Andtheelectricdesignthatlighted,thereisdrawingofcircuitdiagram.Keyword:Electricenergy

Substation

Transformer

Tnterruptor

Thedesignwiththeearthdevice目录TOC\o"1-2"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc105561360"前言1HYPERLINK\l"_Toc105561361"1原始资料及设计任务2HYPERLINK\l"_Toc105561362"1.1基础资料2HYPERLINK\l"_Toc105561364"2变电所所址的选择4HYPERLINK\l"_Toc105561365"2.1变电所简介4HYPERLINK\l"_Toc105561366"2.2变电所选址4HYPERLINK\l"_Toc105561367"3负荷统计及无功补偿计算5HYPERLINK\l"_Toc105561368"3.1负荷等级划分5HYPERLINK\l"_Toc105561369"3.2电力负荷计算6HYPERLINK\l"_Toc105561370"3.3无功补偿计算10HYPERLINK\l"_Toc105561371"4变电所主变压器台数和容量的确定11HYPERLINK\l"_Toc105561372"4.1变压器的分类及型号11HYPERLINK\l"_Toc105561375"4.2变电所变压器的台数和容量的选择12HYPERLINK\l"_Toc105561376"5变电所主接线的选择14HYPERLINK\l"_Toc105561377"5.1主结线的基本要求14HYPERLINK\l"_Toc105561379"5.2变电所的主结线方式16HYPERLINK\l"_Toc105561382"6短路电流计算18HYPERLINK\l"_Toc105561383"6.1短路电流的基本概念18HYPERLINK\l"_Toc105561384"6.2短路计算的常用公式19HYPERLINK\l"_Toc105561385"6.3本设计短路电流的计算21HYPERLINK\l"_Toc105561386"7电气设备选择25HYPERLINK\l"_Toc105561387"7.1电气设备选择的原则25HYPERLINK\l"_Toc105561389"7.2母线的选择26HYPERLINK\l"_Toc105561390"7.3仪用互感器选择26HYPERLINK\l"_Toc105561391"7.4本变电所电气设备选择27HYPERLINK\l"_Toc105561392"8变电所的布置与结构30HYPERLINK\l"_Toc105561393"8.1变电所总体布置方案的设计原则与一般要求31HYPERLINK\l"_Toc105561394"8.2变电所的总体布局31HYPERLINK\l"_Toc105561395"8.3总配变电所的有关结构尺寸32HYPERLINK\l"_Toc105561396"9二次回路设计及继电保护的整定计算33HYPERLINK\l"_Toc105561397"9.1变配电所二次回路设备的选择33HYPERLINK\l"_Toc105561398"9.2继电保护和自动装置36HYPERLINK\l"_Toc105561399"10防雷保护与接地保护40HYPERLINK\l"_Toc105561400"10.1防雷保护40HYPERLINK\l"_Toc105561401"10.2接地保护43HYPERLINK\l"_Toc105561402"结论57HYPERLINK\l"_Toc105561403"致谢58HYPERLINK\l"_Toc105561404"参考文献59前言毕业设计，是由学生独立完成的一项综合性、创造性、设计性的大型作业：也是培养大学生实践能力、创新能力、培养应用型工程技术人才的最重要的实践教学环节。在提高学生综合实践的能力，奠定从事科研的基础，以及增强学生综合素质等方面，具有不可替代的作用。通过实习和毕业设计把我们所学的理论知识以及实际动手综合起来，这样不但达到了对实际理论知识“温故而知新”的目的，而且也达到了由理论到实践，由实践到理论的有机结合。下面，我们对全厂10kV总配变电所及配电系统进行设计。本设计说明书共分10章，按照供配电设计程序安排章节的顺序，并根据安全、经济、可靠、灵活的主导思想来设计。主要内容有：原始资料、变电所所址的选择、负荷计算、无功补偿、主变压器的选择、主接线设计与短路电流计算、电气设备的选择、变电所布置与结构、及继电保护选择整定、防雷保护与接地保护等。由于我的水平有限设计中难免会有疏忽或错误之处，请各位老师批评指正。1原始资料及设计任务1.1基础数据生产任务及车间组成(1)车间组成及布置纺织厂产品是全国人民生活必需品，在国民经济中占有重要地位。其用电部分是整个厂的动力之源，乃是重中之重.设有一个生产主厂房，其中有原液车间、纺炼车间、排毒车间、其他车间等生产车间，除上述车间外，还有辅助车间及其它设施，详见本厂总平面布置图。设计依据(1)工厂总平面布置图。(2)供用电协议工厂与电业部门所签订的供用电协议主要内容如下：=1\*GB3①本厂可由东南方19公里处的城北变电所110/38.5/11kV，50MVA变压器供电，供电电压可任选。另外，与本厂相距5公里处的其他工厂可以引入10kV线路做备用电源，但容量只能满足本厂负荷的30%重要负荷，平时不准=2\*GB3②该变电所10千伏配出线路定时限过流保护装置的整定时间为1.5秒，要求配电所不大于1.0秒；=3\*GB3③在总配电所10千伏侧计量=4\*GB3④功率因子应在0.9以上；=5\*GB3⑤配电系统技术数据⑥电费制度：按两部制电费计算。变压器安装容量为每1kVA为15元/月，动力电费为0.3元/kWh,照明电费为0.55元/(kW•h)。图=2\*ROMANII-0-3配电系统本厂负荷性质多数车间为三班制，少数车间为一班或两班制。全年为300个工作日，年最大负荷利用小时数为6400小时。属于二级负荷。全厂总平面布置图2变电所所址的选择2.1变电所简介(1)

为使变电所设计做到保障人身安全、供电可靠、技术先进、经济合理和维护方便，确保设计质量，制订本规范。

(2)本规范适用于交流电压10kV及以下新建、扩建或改建工程的变电所设计。

(3)变电所设计应根据工程特点、规模和发展规划，正确处理近期建设和远期发展的关系，远近结合，以近期为主，适当考虑发展的可能。

(4)变电所设计应根据负荷性质、用电容量、工程特点、所址环境、地区供电条件和节约电能等因素，合理确定设计方案。

(5)

变电所设计采用的设备和器材，应符合国家或行业的产品技术标准，并应优先选用技术先进、经济适用和节能的成套设备和定型产品，不得采用淘汰产品。

(6)

10kV及以下变电所的设计，除应执行本规范的规定外，尚应符合国家现行的有关设计标准和规范的规定。2.2变电所选址(1)尽量靠近负荷中心，特别是对车间变电所所址靠近负荷中心，可以降低配电系统的电能损耗，电压损耗和有色金属的消耗量。(2)进出线方便。(3)尽量靠近电源侧。(4)尽量不设在多尘或有腐蚀性气体的场所，如无法远离时，应设在濡染源的上风侧。(5)尽量不设在有剧烈震动的场所。(6)尽量不设在低洼积水场所及其下方。(7)交通运输方便(8)应远离有易燃易爆危险的场所。(9)不占或少占农田，具有适宜的地质条件。(10)具有生产生活用水的可靠水源。(11)适当考虑职工生活上的方便。(12)应尽量临近车间变电所或有大量高压用电设备的厂房合建在一起，以节约建筑费用。(13)不应妨碍工厂或车间的发展，并应适当考虑今后扩建的可能。根据本厂的实际情况，本厂可由东南方19公里处的城北变电所110/38.5/11kV，50MVA变压器供电。3负荷统计及无功补偿计算3.1负荷等级划分由于建筑物用电设备多、负荷大，对供电的可靠性要求很高，因此应准确划分负荷的等级，做到安全供电，节约投资。而划分负荷等级的原则是：一要看建筑物类别；二要看负荷的性质。按照《电力工程设计手册》，对负荷等级的划分标准是：(1)一级负荷=1\*GB3①中断供电将造成人员伤亡者；=2\*GB3②中断供电将造成重大政治影响者；=3\*GB3③中断供电将造成重大经济损失者；=4\*GB3④中断供电将造成公共场所的秩序严重混乱者；(2)二级负荷=1\*GB3①中断供电将造成较大政治影响者；=2\*GB3②中断供电将造成较大经济损失者；=3\*GB3③中断供电将造成公共场所秩序混乱者；(3)三级负荷凡不属一级和二级负荷者。而本设计作为对国民经济有重要作用的纺织厂总配变电所，属于二级负荷。3.2电力负荷计算计算负荷的方法及适用范围(1)需要系数法其计算公式为：P30=KdPn其适用范围：当用电设备台数较多、各台设备容量相差不太悬殊时，特别在确定的建筑物时，宜于采用。①单个用电设备组Q30=P30tanS30=P30/cosI30=S30/UN(3-1)②多个用电设备组P30=K∑P∑P30iQ30=K∑q∑Q30iS30=I30=S30/UN(3-2)式中：P30、Q30、S30——该用电设备组的有功、无功、视在功率计算负荷Pe——设备组或单个的设备容量（kW）UN——设备额定电压（kV）Kd——需要系数K∑p、K∑q——有功和无功负荷同时系数P30i、Q30i——各设备组的有功和无功计算负荷，i为任一组数(2)二项式法计算公式如下：①单个用电设备组P30=bpe+cPXQ30=P30tanS30=P30/cosI30=S30/UN（3-3）②多个用电设备组P30=∑（Bpe）i+（Cpx）maxQ30=∑（bPetan）i+（Cpx）maxtanmaxS30=I30=S30/UN（3-4）式中：Pe——设备组的设备容量（kW）Px——设备组中容量最大的X台设备容量（Cpx）max——各组Cpx中最大的一组CpxUN——设备额定电压（kV）b、c——二项式系数适用范围：当用电设备台数较少，有的设备容量相差悬殊时，特别在确定干线和分支线的计算负荷时，宜于使用。此外，还有利用系数法、制动功率法、计算系数法等负荷计算方法。根据上述各种方法的适用范围，并结合纺织厂的生产生活情况和原始资料，我们选用需用系数法初步估算本设计的计算负荷。本设计负荷计算序号车间设备名称安装容量（kW）Kdtanφ1纺炼车间纺丝机1800.800.78筒绞机620.750.75烘干机780.751.02脱水机200.600.80通风机2000.700.75淋洗机140.750.78变频机9000.800.70传送机420.800.702原液车间照明10400.750.703酸站照明2600.650.704锅炉房照明3200.750.755排毒车间照明1600.700.606其他车间照明2400.700.75(1)纺丝机的负荷计算：0.8×180=144kW144×0.8=115.2kvar144/0.8=180kVA(2)筒绞机的负负荷计算：0.75×62==46.5kW46.×0.755=34.887kvaar46.5/0.88=58.113kVVA(3)烘干机的负负荷计算：0.75×78==58.5kkW58.5×1.002=59.7kvvar58.5/0.88=73.113kVVA(4)脱水机的负负荷计算：0.6×20=112kW12×0.8=9.6kvarr12/0.6=77kVA(5)通风机的负负荷计算：0.7×200==140kkW140×0.755=105kvvar140/0.855=146..7kVVA(6)淋洗机的负负荷计算：0.75×14==10.5kW10.5×0.778=8.2kkvar10.5/0.66=6.3kkVA(7)变频机的负负荷计算：0.8×900==720kWW0.7×720==504kvvar720/0.6==1200kVVA（8）原液车间照明的的负荷计算：0.75×10440=780kkW780×0.7==546kvvar780/0.8==624kVVA(9)酸站照明的的负荷计算：0.65×2600=169kkW0.7×169==118.33kvarr169/0.8==211kVAA（10）锅炉房照明的负负荷计算：0.75×3200=240kkW240×0.755=180kvaar180/0.655=277kkVA（11）排毒车间照明的的负荷计算：0.75×1600=112kWW112×0.6==67.2kkvar112/0.8==140kVVA（12）其他车间照明的的负荷计算：0.7×240==168kWW168×0.7==126kvvar168/0.8==210kkVA对纺织厂的所有车间间负荷计算完完毕。当已求出各设备或或各单位的有有功和无功计计算负荷后，并并求其总的计计算负荷。考考虑各车间的的同时系数后后的计算负荷荷：2600kW1874.kvvar=2346kVVA其中=0.9、00.95。从西北电力力设计院.电力工程设设计手册[M].中国电力出出版社3.3无功补偿偿计算无功补偿计算就是是把无功功率率因数由cosφ1提高到cosφ2时需要补偿偿的无功功率率补偿容量（kvar）。无功补偿计算按下下式计算：主变压器二次侧的的计算对变电所：变压器器的损耗：Δ=0.02×23346=46.9kWWΔ=0.1×23446=234.66kvaar考虑变压器损耗后后的计算负荷荷：=46.9+26000=2646..9kWW=234.6+18874=2108..6kvarr=2945kVA=2646/29445=0.88今补偿到0.9，所所需电容器容容量为：=1548kvarr纺织厂的总计算负负荷为：=2646.9kkW=2105.6-11548=560.44kvarr=2754kVVA变电所的计算电流流及各车间的的计算电流如如下：变电所：=11330A=480A=480A=100A=24A=250A=18A=30A4变电所主变压器台台数和容量的的确定4.1变压器的的分类及型号号变压器的分类：(1)按冷却方式分分类：有自然然冷式、风冷冷式、水冷式式、强迫油循循环风（水）冷冷方式、及水水内冷式等。(2)按防潮方式分分类：开放式式变压器、灌灌封式变压器器、密封式变变压器。(3)按铁芯或线圈结构构分类：芯式式变压器（插插片铁芯、C型铁芯、铁铁氧体铁芯）、壳壳式变压器（插插片铁芯、C型铁芯、铁铁氧体铁芯）、环环型变压器、金金属箔变压器器、辐射式变变压器等。(4)按电源相数分分类：单相变变压器、三相相变压器、多多相变压器。(5)按用途分类：：有电力变压压器、特种变变压器（电炉炉变、整流变变、工频试验验变压器、调调压器、矿用用变、音频变变压器、中频频变压器、高高频变压器、冲冲击变压器、仪仪用变压器、电电子变压器、电电抗器、互感感器等）。(6)按冷却介质分分类：有干式式变压器、液液（油）浸变变压器及充气气变压器等。(7)按线线圈数量分类类：有自耦变变压器、双绕绕组、三绕组组、多绕组变变压器等。(8)按导电材质分分类：有铜线线变压器、铝铝线变压器及及半铜半铝、超超导等变压器器。(9)按调压方式分分类：可分为为无励磁调压压变压器、有有载调压变压压器。(10)、按按中性点绝缘缘水平分类：：有全绝缘变变压器、半绝绝缘（分级绝绝缘）变压器器。4.2变电所变压压器台数和容容量的选择变压器台数的选择择确定变压器的台数数应考虑：(1)对大城市郊郊区的一次变电站，在中中、低压侧已构成环网的情况下，变电站以装设两台主主变压器为宜。(2)对地区性孤孤立的一次变变电站或大型型工业专用变变电站，在设计时时应考虑装设三台主主变压器的可能能性。(3)对于规划只装设两台主变变压器的变电站，其变压器基础宜按大于变压压器容量的1～2级设计，以便便负荷发展时，更换变压器的容容量。一般情况下，当SSN≧S30时，选一台变压压器；当SN≈0.7S300，SNT≧S30（Ⅰ+Ⅱ0时，选用两台变压器。其中中SNT为单台主变压器容量，S30为变电所总的计算负荷。S30（Ⅰ+Ⅱ）为变电所一、二二级负荷的计算负荷。拥有两台或多多台变压器的变电所，各台台变压器通常采采取分别运行。如果果采取并列运运行时，应满足：变压比相同、联接组别相同、短短路电压相同等，容容量差别不宜过大。变压器容量的选择择选择变压器容量应应考虑的条件：(1)主变压器容容量一般按变变电站建成后后5～10年的规划负荷选择，并适当考虑远期10～20年的负荷发展。对于城郊变电站，主主变压器容量应与城市规划相结合。(2)根据变电站站所带负荷的性质和电网结构来确定主变压器的容量量。对于有重负荷的变电站，应考虑当一台主变压器停运时，其余变压器容量在计及过负荷能力后后的允许时间间内，应保证用户的一级和二级负荷；对一般性变电站，当一台主变压器停运时，其余变压器容量应能保证全部负负荷的70%～80%。(3)同级电网的的单台降压变压器容量量的级别不宜太多多，应从全网出发，推行系列列化、标准化。正确选择变压器的的容量十分重重要，若变压压器的容量选择择的过小，会使变压器经常处于超载状态，这样易烧毁毁变压器；反反之，若变压压器的容量选择择的太大，一一方面增加自自身设备的投资，另一方面变变压器得不到到充分利用，造造成效率因子子降低，线路损耗和变压器本身损耗变大。通常，变变压器容量可可按下式估算算：S=S动+SM（4-1）其中，S动是动力力设备所需的总容量；SM是其它低压用户的总容量。S动=KN（∑Pn//ηcosφ）（kVA）（4-2）式中：Pn——单单个用电设备电动动机名牌上的的额定功率（kWW）∑Pn——各台用电设备的电电动机额定功率的总和η——用电设备电动机的平平均效率cosφ——用电电设备电动机机的平均功率率因子Kn——需要系数选择变压器容量时时，还应注意意：一般电动动机的启动电流是额定电流的4~7倍，变压器应能承受这种冲击。直接启动的电动机中最大大的一台容量量，一般不宜宜超过变压器容量量的30%左右。5变电所主接线的选选择5.1主接线设设计的基本要要求（1）配电所、变电所的的高压及低压压母线宜采用用单母线或分分段单母线接接线，当供电电连续性要求求很高时，高高压母线可采采用分段单母母线带旁路母母线或双母线线的接线。（2）配电所专用电源线线的进线开关关宜采用断路路器或带熔断断器的负荷开开关，当无继继电保护和自自动装置要求求，且出线回回路少无需带带负荷操作时时，可采用隔隔离开关或隔隔离触头（3）从总配电所以放射射式向分配电电所供电时，该该分配电所的的电源进线开开关宜采用隔隔离开关或隔隔离触头；当当分配电所需需要带负荷操操作或继电保保护、自动装装置有要求时时，应采用断断路器.（4）配电所的10kVV或6kV非专用电源源线的进线侧侧,应装设带保保护的开关设设备.

（5）

10kV或6kV母线的分段段处宜装设断断路器,当不需带负负荷操作且无无继电保护和和自动装置要要求时,可装设隔离离开关或隔离离触头.（6）两配电所之间的联联络线,应在供电侧侧的配电所装装设断路器,另侧装设隔隔离开关或负负荷开关,当两侧的供供电可能性相相同时,应在两侧均均装设断路器器.（7）

配电所的引出线宜宜装设断路器器,当满足继电电保护和操作作要求时,可装设带熔熔断器的负荷荷开关.

（8）

向频繁操作作的高压用电电设备供电的的出线开关兼兼做操作开关关时,应采用具有有频繁操作性性能的断路器器.

（9）

10kV或6kV固定式配电电装置的出线线侧,在架空出线线回路或有反反馈可能的电电缆出线回路路中,应装设线路路隔离开关.

（10）

采用10kV或6kV熔断器负荷荷开关固定式式配电装置时时,应在电源侧侧装设隔离开开关。.(11)

接在母线上上的避雷器和和电压互感器器，宜合用一一组隔离开关关、配电所、变变电所架空进进、出线上的的避雷器回路路中，可不装装设隔离开关关。(12)由由地区电网供供电的配电所所电源进线处处，宜装设供供计费用的专专用电压，电电流互感器

((13)变压器器一次侧开关关的装设，应应符合下列规规定：

一

以树干式供供电时，应装装设带保护的的开关设备或或跌落式熔断断器；

二

以放射式供供电时，宜装装设隔离开关关或负荷开关关，当变压器器在本配电所所内时，可不不装设开关；；

变压器二次次侧电压为10kV或6kV的总开关.

可采用隔离离开关或隔离离触头,当属下列情情况之一时,应采用断路路器:

一

出线回路较较多

二

有并列运行行要求

三

有继电保护护和自动装置置要求

变压器低压压侧电压为的的总开关,宜采用低压压断路器或隔隔离开关;当有继电保保护或自动切切换电源要求求时,低压侧总开开关和母线分分段开关均应应采用低压断断路器..(14)当低压母线线为双电源\变压器低压压侧总开关和和母线分段开开关采用低压压断路器时,在总开关的的出线侧及母母线分段开关关的两侧,宜装设刀开开关或隔离触触头5.2变电所的的主接线方式式变电所的主接线是是由各种电气气设备及其连接线组成，用以以接受和分配配电能，是供电系系统的组成部部分。它与电电源回路数、电压和负荷的大小、级级别以及变压压器的台数、容量等等因素有关，所以变电所的主接接线有多种形式式。确定变电电所的主接线对对变电所电气设备的选择、配电装置的配置置及运行的可靠性性等都有密切切的关系，是变电所设计的重要任任务之一。(1)线路——变压压器接线当供电电源只有一一回路，变电电所装设单台变压器时，宜采用线路——变压器组接线。如图4—1所示。变电所的变压器的的高压侧可以装设隔离开关QS、高压跌落式熔断器FU或高压断路器QF受电，装设哪种设备合适视具体情况而定。线路——变压器组接线线方式的优点是接线简单，使用用的设备少，基建建投资省。缺点是供电可靠性低低。当主接线中任一设备发发生故障或检修时，全部负荷都将停电。所以，这种接线方式多用于于仅有二、三级负负荷的变电所，如大大型企业的车间变电所和和小型用电单单位的10KV变电所等。图5-1线路变变压器组结线线(2)桥式接线为了保证对一、二级级负荷进行可靠供电，在企业变电电所中广泛采用有两回路电源受电和装设两台变压器的桥式主接线。桥桥式接线分为内桥、外桥和全桥三种，其接接线如图4—2所示。图5-2桥式结结线图中WL1和WL2为为两回电源线路，经过断路路器QF1和QF2分别接至变压器T1和T2的高压侧，向变电所送电。断路器QF3犹如桥一样将两回线路联在一起起，由于断路路器QF3可能位于线路路断路器QF1、QF2的内侧或外侧，故又分为内桥桥和外桥接线。(3)单母线分段式式结线母线采用断路器分段比比用隔离开关关操作方便，运运行灵活，可实现自动切换以提高供电的可靠性性。一般只在在出线较少，供电可靠性要要求不高时为为了经济才采用隔隔离开关作为为母线的联络开关。单母线分段比双母线所用用设备少，系统简单、经济，操作安安全。(4)双母线结线变电所每回进、出出线通过隔离离开关可以接在在任何一段母母线上，两母线之间用断路器联络。因此不不论那一段与母母线同时发生故障，都都不影响对用户的供电，故可靠靠性高，运行灵活。缺点是设备投资多，结线复杂，操作安全性较差。这种结线主要用与与负荷容量大，可可靠性要求高高，进、出线回路多的的重要变电所。6短路电流计算6.1短路电流流的基本概念念在供电系统中，出现现次数比较多的严重事故是是短路。所谓谓短路是指供电电系统中一切切不正常的相相或相与地（中中性点接地系统）在电气上被短接接。短路的原因及类型型国民经济各各部门的正常常生产及人民民的正常生活活要求供电系系统保匠持续续、安全、可可靠地运行。但但是由于各种原原因，系统会会经常地出现现故障，使正正常运行状态态遭到破坏。

短路是系统常见的严重故障。所谓短路，就是系统中各种类型不正常的相与相之间或相与地之间的短接。系统发生短路的原因很多，主要有：

(1)电气设备、元件的损坏。如：设备绝缘部分自然老化或设备本身有缺陷，正常运行时被击穿短路；以及设计、安装、维护不当所造成的设备缺陷最终发展成短路等。

(2)自然的原因。如：气候恶劣，由于大风、低温导线覆冰引起架空线倒杆断线；因遭受直击雷或雷电感应，设备过电压，绝缘被击穿等。

(3)人为事故。如：工作人员违反操作规程带负荷拉闸，造成相间弧光短路；违反电业安全工作规程带接地刀闸合闸，造成金屑性短路，人为疏忽接错线造成短路或运行管理不善造成小动物进入带电设备内形成短路事故等等。短路的危害发生短路时，由于系系统中总阻抗大大大减小，因而短短路电流可能达到很大的数值。强大的短路电流所产生的热和电动力效应会使电气设备遭到到破坏。短路路点的电弧可能烧毁电电气设备。短短路点附近的电压显显著降低，使使供电受到严重影响或被迫中断。若在发电厂附近发生短路，还可能使全全电力系统运运行接裂，引引起严重后果。不对对称接地短路路所造成的零零序电流，会在邻近的通讯线路路内产生感应电势，干扰扰通讯，亦可能能危及人身和和设备的安全.短路种类示意图代表符号性质三相短路K（3）三相同时在一点短短接，属于对对称短路两相短路K（2）两相同时在一点短接接，属于不对对称短路两相接地短路K（1.1）在中性点直接接地地系统中，两相在不同地地点与的短接单相接地短路K（1）在中性点接地系统统中，一相与与地短接表6—1短路的种类6.2短路计算算的常用公式式电力系统阻抗：（6-1）线路阻抗：（6-2）变压器阻抗：（6-3）三相短路电流：高压侧：（6-4）低压侧：三相短路容量：（6-5）高压侧：（6-6）低压侧：三相短路容量：（6-7）6.3本设计短短路电流的计计算短路电流按正常运运行方式下采采用奥姆法进行短路电流计算，如图6-1短路电流计算图图6-1短路电电流计算图表6-2变电所所35kV母线短路数据运行方式电源35kV短路路容量说明系统最大运行方式式系统为无限大容量量系统最小运行方式式求点的三相短路电流流和短路容量量（=10.55kV）系统最大运行方式下(1)计算短路电流流中各组件的电抗及总电抗=1\*GB3①电力系统的电抗：：8=/187=0.559Ω=2\*GB3②架空线路的电抗：0.38×0.55=0.199Ω其中0.38Ω//㎞是由吴希再.电力工程[M]..华中科技大大学出版社2004中查到。=3\*GB3③总电抗：0.59+0.119=0.778Ω(2)计算点的三相相短路电流和短路容容量和短路容容量=1\*GB3①三相短路电流周期期分量有效值值=10.5/（××0.78）=7.8kkA=2\*GB3②三相次瞬时短路电电流和短路稳态态电流7.8kA=3\*GB3③三相短路冲击电流流及第一周期期短路全电流有效值：：2.55×7.88=19099kA1.51×7.88=11.88kA=4\*GB3④三相短路容量：=×10.5×7.88=142MMVA（二）系统最小运运行方式下：：(1)计算短路电路路中各组件的电抗及总电抗。=1\*GB3①电力系统的电抗：：/107=1.003Ω=2\*GB3②架空线路的电抗：=0.38×0..5=0.119Ω=3\*GB3③总电抗：1.03+0.119=1.222Ω(2)计算点的三相相短路电流和短路容容量=1\*GB3①三相短路电流周期期分量有效值值：=10.5/（××1.22）=5kA=2\*GB3②三相次瞬时短路电电流和短路稳定电流：5kA=3\*GB3③三相短路冲击电流流及第一周期期短路全电流有效值：：=2.55×5==12.755kA1.51×5=77.55kAA=4\*GB3④三相短路容量：求点的三相短路电流流和短路容量量（）（一）系统最大运运行方式下(1)计算短路电流流中各组件的电抗及总电抗=1\*GB3①电力系统的电抗：：=2\*GB3②架空线路：=3\*GB3③电力变压器：=4\*GB3④总电抗：(2)计算点的三相相短路电流和短路容容量=1\*GB3①三相短路电流周期期分量有效值值：=2\*GB3②三相次瞬时短路电电流及短路稳态态电流：=3\*GB3③三相短路冲击电流流及电流第一周期期短路全电流：=1.84×100.7=199.7kA=4\*GB3④三相短路容量：=7.4MVA（二）系统最小运运行方式下(1)计算短路电流流中各组件的电抗及总电抗=1\*GB3①电力系统：=2\*GB3②架空线路：=3\*GB3③电力变压器：=4\*GB3④总电抗：(2)计算点的三相相短路电流和短路容容量=1\*GB3①三相短路电流周期期分量有效值值：=2\*GB3②三相次瞬时短路电电流及短路容容量：=3\*GB3③三相短路冲击电流流及第一周期期短路全电流：=4\*GB3④三相短路容量：计算结果如下表66-3所示：表6-3纺织织厂10kV变配电所短路电流计算结果系统最大运行方式式下（kV）(kV)(kV)(kV)(kV)(MVA)点短路7.87.87.819.911.8142点短路10.710.710.719.711.77.4系统最小运行方式式下点短路55512.757.5590.9点短路10.410.410.41911.37.27电气设备选择变点所的电气设备备种类很多，目目的是使所采采用的电气设设备无论在正正常情况或故障情况下均能安全全、可靠地工工作和经济合理地运行。7.1电气设备备选择的原则则供配电系统中的电电气设备的选选择，既要满满足在正常工工作时能安全全可靠运行，同同时还要满足足在发生短路路故障时不至至产生损坏，开开关电器还必必须具有足够够的断流能力力，并适应所所处的位置(户内或户外)、环境温度度、海拔高度度，以及防尘尘、防火、防防腐、防爆等等环境条件。

电气设备选择的一般原则主要有以下几条：

(1)按工作环境及正常工作条件选择电气设备。

1)根据设备所在位置(户内或户外)、使用环境和工作条件，选择电气设备型号。

2)按工作电压选择电气设备的额定电压。

3)按最大负荷电流选择电气设备的额定电流。

电气设备的额定电流IN应不小于实际通过它的最大负荷电流Imax(或计算电流Ij)，即

IN≥Imax

或IN≥Ij(7—1)

(2)按短路条件校验电气设备的动稳定和热稳定。

为保证电气设备在短路故障时不至损坏，按最大可能的短路电流校验电气设备的动稳定和热稳定。动稳定：电气设备在冲击短路屯流所产生的电动力作用下，电气设备不至损坏。热稳定：电气设备载流导体在最大隐态短路屯流作用下，其发热温度不超过载流导体短时的允许发热温度。

(3)开关电器断流能力校验。

断路器和熔断器等电气设备担负着可靠切断短路电流的任务，所以开关电器还必须校验断流能力，开关设备的断流容量不小于安装地点最大三相短路容量。7.2母线的选选择(1)材料及形状状的选择母线有铜、铝、钢等，铜铜的导线电率高，抗抗腐蚀；铝质轻、价廉廉。在选择母线材料时，应遵循“以铝代铜”的技术政策。(2)母线截面积积的选择变电所汇流母线截截面，一般按按长时最大工作作电流选，用电流条件校验其动、热稳定性性。但对平均负荷较大的母线则按经济电流密度度选。7.3仪用互感感器选择电流互感器按使用地地点，电网电压与长期期最大负荷电流来选择，并按按短路条件校验动、热热稳定性。此此外还应根据二次次设备要求选择电流互感感器的精确等等级，并按二次次阻抗对精确等级进行校验。(1)额定电压应大大于或等于电电网电压；(2)原边额定电电流应大于或或等于（1..2～1.5）倍的的长时最大工作作电流，即I1n≥（1.2～～1.5）I.arm(7-3)(3)电流互感器的的精确等级应应于二次设备的要求相相适应。本设计中选用电流互互感器的型号号为LQJ-110-0.55/1-4000型电流互感器器。7.4本变电所电电气设备选择择根据第五节短路计计算结果按正常工工作条件选择和按短路路情况校验确定的的变配电所的高低压电电气设备如下下。高压电气设备选择择(1)高压开关柜柜的选择选用GG-1A型开关关柜12台，分别是GG-1A的进线线及计量柜两两台、GG-1A-54的电压测量量及避雷器柜柜两台、GG-1A-11的联络柜和GG-1A-07的变压器柜柜各三台；GG-1A-1119的联络柜一一台。它由LMY-3（120×110）型的主母母线排联结起起来，详细内内容可看总供供电系统图。此高压关柜柜为成套配电电装置，组装装前已经做过过元件的配套套校验，柜中中主要电气设设备的选择如如下。(2)断路器、隔离离开关选择该厂总负荷1879..8kVA..10kV馈线共两条条，两条线路的工工作电流为：继电保护动作时间间=1.5ss断路器断路时间==0.2s短路电流通过的时时间t==1.77s短路电流周期分量量假想时间=1.775s从表7-1可知短路时时，通过10kV进线的开关电气设设备的电流最大。按点短路进行选择如下表：：表7-1计算数据SN8-10/6600工作电压10额定电压10工作电流54.3额定电流200短路电流7.8额定断开电流11.6冲击短路电流19.9动稳态电流33106.5269结论合格所以选择SN8--10/6000型的高压断路路器表7-2计算数据GW1-10/4400工作电压10额定电压10工作电流54.3额定电流600冲击短路电流19.9动稳态电流21结论合格所以选择GW1--10/4000型隔离开关。(3)电流互感器器的选择：由计算数据选用LQQJ-10--0.5/11-400型电流互感器器，0.5级铁芯。其计算数数据与电流互感器参数数如下：表7-3计算数据SN8-10/6600工作电压10额定电压10工作电流54.3额定电流400冲击短路电流19.912.7106.5900结论合格根据就算数据，电电压互感器、高高压熔断器分分别选用LDZ-110/0.11型高压互感感器RN2-110/0.55型高压熔断断器。低压馈电线路设备备选择380V采用单母母线分段的结结线方式，选选用GCS型的低压抽抽屉式配电屏屏进行配电。分分别是GCS-004E的进线柜两两台GCS-044G进线柜一一台、GCS-100A的动力配配电柜两台、GCS-006B的动力配电电柜两台、GCS-111C的动力配配电柜十台、GCS-111B的动力配电电柜两台，共共计二十二台台。柜体尺寸寸为：1600mm（高）×560mmm（宽）×410mmm（深），由LMY-440×40型的母线联联络起来。此此配电柜为成成套配电装置置，组装前已已做过元件的的配套校验，柜柜内主要的电电气设备有RRTO-6000型熔断器、DW100-600型型和DW10--400型断路器，LMZJJ1-0.66625000/5A和LMZJ11-0.5300/55A型电流互互感器，FYS--0.22型避雷器，BCMJ--0.5型并联电容容器。其中RTO-6000型熔断器、DW100-600//3型断路器参数比较如下页表7-4所示：表7-4选择校验项目装置地点数据设备的型号规格参数数据参数熔断器RTO-600断路器DW10--600/33电压380V380V380V电流400A600A600A断流能力10.7kA50Ka15kA动稳定19.7kA—38.3kA热稳定106.5—160结论合格合格8变电所的布置与结结构8.1变电所总体体布置方案的的设计原则与与一般要求变配电所电气布置的设计，是是在主结线设设计基础上进行的，并并向土建设计计人员提出相应的建筑结构要求。它它既以主结线线设计为依据据，由检验主结线设计是否否合理，并将将主结线设计变变为现实。配配电装置本身的的可靠性与经经济性，又是是影响主结线方案优劣劣的重要因素素，故两者关系十分密切切。变配电所总体布置置的方案的设设计原则(1)便于运行维维护；(2)保护运行安安全；(3)便于进出线线；(4)节约土地与建建筑费用；(5)适应发展要求求。变电所总体布置方方案的一般要要求(1)无人值守远程程综合监控系系统通过在前前端机房/变电站安装装摄像机、微微音探头、数数字/模拟环境变变量采集模块块、门禁、周周界报警等高高科技设备，其其中的音视频频、环境变量量数据、出入入口控制等接接入前端综合合监控主机，音音视频、环境境变量等资料料实时数字化化存储记录，同同时，管理中中心可管理所所有前端综合合监控主机，实实时监看前端端的图像、环环境数据、门门禁信息等，并并对前端的所所有突发情况况做出高效、及及时的处理动动作。无人值守远程程综合监控系系统由三大部部分组成，第第一部分：前前端综合监控控设备（音视视频监控、环环境变量监控控、出入口监监控等）、综综合监控主机机、综合监控控软件；第二二部分：网络络传输部分（宽宽带网络、无无线网络、ADSL或行业用户户专网）；第第三部分：管管理中心软件件平台，无人人值守服务器器、监控终端端、MIS网络终端等等。系统特点：①架构合理，理念先先进：以视频频监控为主，以以动力环境监监测为辅，先先进的视频压压缩技术，环环境数据同视视频监控完美美结合，第三三代网络技术术，C/S和B/S两种监控模模式可选；②综合平台,功能强强大：集视频频监控、动力力环境监测、综综合报警处理理、门禁考勤勤管理于一体体，支持短信信发送报警；；③集成度高，使用方方便：一套软软件平台可以以控制管理系系统里的所有有设备，降低低用户维护成成本；④扩展性好，灵活升升级：系统采采用模块化设设计，配置灵灵活，既可以以一次性投资资到位，也可可以持续投资资，平滑过渡渡；⑤开放协议，便于兼兼容：系统采采用国际协议议标准，只要要符合标准协协议的的设备备均可以纳入入该系统里⑥安全生产，增效减减资：安全防防范为主，辅辅助行业用户户安全生产，中中心集中管理理、实时监控控所有前端设设备，减员增增效(2)如为高架空进线，则高压配电室宜位于进线线侧。低压配电室宜靠近变压压器室（考虑到变压器低压出线一般为架空裸母线）。低压配电室的位置位位于其低压架空出线侧。8.2变电所的的总体布局高压配电室的具体体布置和结构构要求(1)根据高压开开关柜的型号、外形尺寸寸、台数、靠墙还是离墙安装及操作维护通道宽度等因素确确定高压配电室布置方案案。(2)如架空进线线经穿墙套管引入，直直接接高压柜柜上面的母线，或者由高压柜侧面从柜下边进柜，则高压柜可靠墙安装。如架空进线线需沿高压柜后面从柜下进柜，或者从柜下引出，沿沿柜后上来再穿墙架空出出线，则高压柜需要离墙安装。(3)高压柜布置置在高压配电室内，必须保证维护，操作作等通道的最最小宽度。采用固固定柜的高压压配电室，单列布置时，操作通道道通常取2mm；双列布置时，操作通道道通常取2..5m。(4)高压柜下面面应设电缆沟沟，电缆沟应采采用防水、排排水措施。(5)高压配电室室应有大门（双门）供供搬运高压柜之用，朝朝外开；另设小门（单门）供供值班人员出入用，朝朝值班室应考虑自然通风措施。(6)高压配电室室宜设不能开开启的窗。如如设可开启的窗，则应有有防雨、雪和和小动物进入的措施。(7)高压配电室室应考虑自然通风措施。(8)高压配电室室建筑的耐火火等级不应低于二级。8.3总配变电电所的有关结结构尺寸8.3.1335kV配电室布置置35kV配电室内内，高压开关关柜为双列布布置，共十二二个开关柜，一一列6个，另一列列也6个。开关柜柜尺寸为：宽宽1.2米、深1.2米、高3.1米。1kV配电室内操操作通道2..5米。柜后距墙墙距离一列11.5米，另一列0..7米。共有二个门，一个个大门，宽为为2.5米，通向室外外，从此门可可进设备另一一个门通向控控制室。8.3.2控控制室控制室共设两个门门。一个大门门，一个小门门，大门与配配电室相通，小小门通向室外外大门宽2..4米，小门宽0..7米。本配变电所窄面推推进，电缆进线，变压器室地坪坪抬高，有值值班室方案。该方案考虑进风温度为40度，地坪抬高1m。高压配电室采用双列布置，装GG-1A型高压柜11台。无功补偿只考虑在低压侧装设电容屏。其布置图如附的总配变电所总体布置图。9二次回路设计及继继电保护的整整定计算9.1变配电所所二次回路设设备的选择变配电所二次回路路的类别及其其功能(1)继电保护装置置保证变配电所一次系系统的安全运行。当一次系统发生故障时，它作用于于断路器，使之之跳闸，切除故障障；而在一次次系统出现不正常状态时时，它就作用用于信号装置，发出报警信号。(2)自动装置实现自动同合闸或或备用电源自动投入，以迅迅速恢复供电电，提高供电可靠性。(3)绝缘监察装置置监视中性非直接接接地的一次系系统中相线对地的绝缘。在上述述一次系统中发生单相接地故障障时，对应相的电压指零，由由系统检查和消除故故障，或进行切换操作处理，恢复一一次系统的正常运行。(4)电气测量仪表表检测一次系统的运运行参数和计量一次系统的电能消耗，为变变配电所一次系统安安全、可靠、优优质、经济地运行提供依据据，同时用来计算电费和进行技术经济分析。(5)断路器控制和和信号回路控制断路器地跳闸闸操作，指针一次系统地正常运行状态，并在断路器自动跳合闸时给予信信号。(6)操作电源供继电保护装置动作作和断路器跳合闸操作的电源，分直流流操作电源和交流操操作电源两大类。继电保护装置选择择的一般要求求对于6—10kv变配电所所，继电保护装置一般一一定的要求。(1)当一次系统的的高压进线的高压断路器采用用手动或弹簧操动机构时，相间短路保护采用去分流流跳闸的反时限过电流保护，两相两继电器式接接线；继电器本身兼兼具电流速断保护。(2)当一次系统的的高压进线或电力变压器的的高压断路器采用用电磁操动机构或弹簧操动机构时，相间短路保护采用定时限或反时限电流保护，两相继电器式接线，当动作时限大于0.5—0.7s时，加电流速断保护。(3)当一次系统的的高压进线的电缆线路较多时，应单相接地保保护。(4)当一次系统的的电力变压器的的高压断路器采用用手动或弹簧操动机构时，相间短路保护采用去分流流跳闸的反时限过电流保护，两相两继电器式接接线；继电器本身兼兼具电流速断保护。(5)当一次系系统的电力变压器的的低压侧为含中性性线的三相系统，而高压侧开开关为断路器器时，低压侧单相短路路保护，变压器低压侧中性上装零序电流保护，而高压侧过过电流保护改用两相三继电器式接线(6)当一次系统的的电力变压器的的低压侧为含中性性线的三相系统，而高压侧开开关不限时，低压侧装三相带过电流脱扣器的低压断路路器或低压侧三相装熔断器保护。(7)当一次系统的的电力变压器的的容量为400KVVA及以上的的数台并列运行变压器及单台运行但作为其它负荷备用电源而有可能能过负荷的变压器、高压侧开开关为断路器器或负荷开关，应采采用过负荷保护。自动装置选择的一一般要求(1)高压架空出出线比较长而负荷比较重要，且出线线开关为采用用电磁操动机构或弹簧操动机构的断路器时，自动装置应采用一次自自动重合闸装装置。(2)具有两路电电源，其中一一路工作、一一路备用而负荷比较重要，且两路开关为采用电磁操动机构或弹簧操动机构的断路器时，自动装置应采用备用电源自动投入装装置。绝缘监察装置与测测量仪表选择择的一般要求求(1)当一次系统高高压配电所为6—10KV母线时，应装设绝缘缘监察，通过电压压互感器二次次侧接相电压的三只电压表，以以监视高压系统的相线对地绝缘。电压表准确度度不低于2..5级。(2)变配电所各级级电压母线应装设一只只接线电压的电压表，并借借助电压切换开关，以测量一次系统母线的线电压（高压侧必须通过电压互感器器，低压侧可直接接接母线），电压表准确度度不低于2..5级。(3)变配电所的主主变压器回路及及高低压侧所有进出线应应装设电流表表，以测量线路的负荷电流（都必须通过电流互感器器）。电流表准确度度不低于2..5级，高压线路和低压动力线路，一般只只装一只电流表；但但低压照明线路、高低压并联电力电容器器组回路及其它它三相负荷显显著不平衡的的线路中，应装三只电流表，以以测量各相电流。(4)变配电所的电电源进线应装设设用于计费用三相有有功和无功电度表，有功功电度表准确度度一般为1.0级，无功电度表准确度度一般为2.0级。它们应该接在准准确度为0.5级的专用互感器上上不得与保护护、测量等回路公公用，因此现现在规定在进在线装装设专用的高高压计量柜。对用电量较小的高压供电电工厂，经与供电部门协协商同意，计费费用电度表也可通通过专用的低压计量柜装在变电所低压侧，此此时有功电度表可为2.0级，无功电度表可为3.0级。照明用电一般应单独装装设计费用三三相四线式有功电度表，准确确度为1.0级。(5)变配电所的主主变压器回路及及高低压出线线应装设用于于技术经济分析的的有功电度表，高压进进线采用三相相式，低压动动力线路一般采用用单相式；但对三相负荷显著著不平衡的高高压线路应采用三相式式，低压三相四线制线路应采用三相四四线式，准确度度可为2.0级。在高低压并联电力电容器器回路中，可可装设用于技术经济济分析的无功电度表，准确确度为3.0级。连接供分分析用电度表的互感感器准确度可可为1级。断路器控制和信号号回路选择的的一般要求(1)采用手动操操动机构的断路器有远距离控制和和自动跳闸的控制回路路，并有指示示跳、合闸位置的灯光信号：红灯亮，表示示合闸；绿灯亮，表示示跳闸。事故跳闸信号，按“不对应原理”组成。(2)高压配电电所和总降压变变电所的断路器，多采采用电磁操动机构或弹簧操动机构，而而小型变电所才采用用手动操动机构。(3)断路器的控制制和信号回路，通常常与相应的开关柜配套，多为为定型产品，应结合断断路器型号、运行要求和操操作电源进行选择。操作电源选择的一一般要求(1)交流操作继继电保护一般采用电流互感器二二次去分跳闸闸的间接动作方式式；对于仅装设瞬时时过电流保护的高压电容器等，也也可采用直接接动作方式。此此适用于交流流操作的短路路保护装置；断路器采用手手动或弹簧操动机构。(2)需要交流操操作保护装置（除上上述短路保护护外），一般般可由电压互感器或或所用变压器二次侧取得电压；零序电流保护也可直接由由变压器低压侧取得电压。此适用用于变压器的其气气体保护、Y，yn0接线的变压器低压侧中性在线的零序电流保护及中性点非直接接地地系统地接地保护；断路器采用手手动或弹簧操动机构。9.2继电保护护和自动装置置继电保护装装置是指能反反应电气设备备发生故障或或不正常工作作状态而作用于于跳闸或发生信号的自动装置。其主主要作用是：：通过预防事故或缩小事故范范围来提高系统运行的可靠靠性，最大限限度地保证可靠地供电。继电保护装置必须须满足选择性、快速速性、灵敏性、可靠靠性等四项基本要求。过电流保护装置(1)定时限保护：：一般采用DDL型继电器，起动以后，保护装置地动作时间与短路电流数值大小无关，要达到预定时时间才能动作作。保护时限的整定定系用时间继继电器来获得。(2)反时限保护护：一般采用用GL型继电器，起动后，保护装置的动作时间电流的大大小成反比，短短路电流越大，动作时间越短。继电保护装置的分分析与选择本变电所所需设置的的保护只要有：变电电所10kV母线保护和电力变压器保保护，又因为变压压器的容量比比较小，所以只只需对线路进行保护即可。（一）变电所100kV母线保护(1)短路保护简简介作为线路的相同短路路保护，通常采用用带时限的过电流保护，有时也配合使用用电流速断保护。在线路上出现相间短路故障时，继继电保护装置作用于于高压断路器的跳跳闸机构，使断路路器跳闸，切除短路路故障。由于10kV系统统属于小电流接地系统，在线路上发生单相接地时，只有接地地电容电流，并不影影响三相系统的正常进行，因此只只需要装设绝绝缘监察装置或单相接接地保护，在发生单相接地时，给予信号。(2)过电流保护当线路上发生短路路时，启动用电流继电器KA瞬时动作，使使时间继电器KT起动，KT经整定的一定时时限后，接通通信号继电器KS和中间继电器KM，KM就接通断路器的跳闸回路，使断路路器自动跳闸。根据本设计计所提供的基基础数据和本设计的需要，对本设计的短路保保护需要采用带时时限的过电流保护。图9-5系统继继电保护全图图（a）交流回路（b）直流回路图9-6继电保保护展开图10防雷保护与与接地保护10.1防雷保保护年雷击次数的计算算根据该厂所处的地理理位置，可计计算出该厂的年预计雷击次数。它是表征征建筑物可能能遭受雷击的一个频率参数，按《建建筑物防雷设设计规范》GBJ557修订本规定，用下列列经验公式进行计算。N=0.024KK式中N—建筑物的的年预计雷击次数；--年平均雷暴日日数，按当地气象台、站站资料确定；--与建筑物接收收雷击次数相同的等效效面积；K—校正系数，在一般般情况下取1，在下列情情况下取相应数值：=1\*GB3①位于旷野孤立的建建筑物取2；=2\*GB3②金属屋面的砖木结结构建筑物取取1.7；=3\*GB3③位于河边、湖边、山坡下或或山地中土壤壤电阻率较小处、底下水雷雷头处、土山顶部、山谷口口等处的建筑物以以及特别潮湿的建筑物取取1.5。.气象资料：：本厂地区最最高温度为338℃，最热月平平均最高气温温29℃，最热月地地下0.8mm出平均温度度为22℃，年主导风风向为东风，年年雷暴雨日数数位20天。地址水文资料：本本厂地区海拔拔60m，底层层以粘砂土为为主，地下水水位为2m根据本厂的气象情情况和土壤情况将将有关数据代入公公式进行计算，计算结果为：N=0.024××1.5×=17（次）防雷装置的设计(1)装设避雷针避雷针用镀锌焊接接钢管制成，它它安装在构架上，其其下端经引下线与接地装置焊接。单支避雷针的保护范范围，按下列方方法确定单支避雷针的保护范范围如图10-1所示示。避雷针在地面上的的保护半径为r=1.55h。从真的顶点向下作45°的斜线构成锥形保护空间的上部，从距离针底各方向1.55h处向避雷针0.75hh高度处作连接线。与上述45°斜线相交，交点以下的斜线构成锥形保护空间的下部，图10-1单支支避雷针的保保护范围在被保护高度的平平面上，保护护半径可由下式确确定：当≥r=（h-）p当＜r=（1.55h-2）p式中p—由摸仪试试验和运行经验确定的系系数。当h＞30m时p=；当h≤30m时p=1。由变电所平面布布置图中数据可知，避避雷针在高度处水平面上的的保护至少为12m，假设为15m，为10m，由上上面的计算公式可知知装设一支25m高的避避雷针。即可安全全保护整个变电所的建建筑物不受直直接雷击。另外，独立避雷针针宜设独立的接地地装置。在非高高土壤电阻率地区，其工频接地电阻。当有困难时，可将该接地装置与主接线网网连接，但避雷针与主接地网网的地下连接点沿接地线的长度不得小于于25m。(2)装设避雷器避雷器是用来防护护雷电产生的的过电波沿线路侵入变配电所或其它建建筑物内，以免危及及被保护设备备的绝缘，避雷器器应与被保护设备备并联，在被保护设设备的电源侧。如图10-2所示示：图10-2避雷雷器的连接图图当线路上出现危及及设备绝缘的过电压时避雷雷器的火花间间隙就被击穿，或由高高阻变为低阻，使使过电压对地放放电，从而保护了设备的绝缘。根据本厂的需要，将安装阀式避雷器，现将阀式避雷器的构造及工作原理介绍如下。阀式避雷器又称阀型型避雷器，由由火花间隙和阀片组成，装在密封的磁磁套管内，火花间隙用铜片冲制而成，两对间间隙用厚度0..5～1mm的云母母圈隔开。正常情况下，火花间隙阻止线路工频电流通过。但在雷电过过电压作用下下，火花间隙被击穿放电。阀片是用陶料料粘固起来的，电工金刚砂颗粒组成的。这种阀片具有非线形形电阻特性，正正常电压时阀阀片电阻很大，过电压压时阀片电阻变的很小小，因此，阀阀型避雷器在线线路上出现过电电压时，其火火花间隙击穿，阀片能使雷电流顺畅地向大地地泄放。当过过电压一消失失，线路上恢复工工频电压时，阀片呈现很大的电阻，使火花花间隙绝缘迅速恢复复正常运行。本厂的防雷保护中中：为防止过电压波侵侵入，在100kV进线杆塔前设500mm避雷线，且在进线断断路器前设一组FZ-355型避雷器，在在10kV电源进线的两段母线上各装设一一组FS-6型阀式避雷器，在在各车间变电电所装设FS-0..22型阀式避雷器。10.2接地保保护接地的有关概念电气设备的某部分分与土壤之间间作良好的电气气连接，称为接地。与与土壤直接接接触的金属物体，称为接地极。专门门为接地而安安装的接地体，称称为人工接地地体。兼作接接地体作用的的直接与大地地接触的各种种金属构件，金属管道及建筑筑物的钢筋混凝土土基础等，称为自然接地地体。连接接地体及及设备接地部分分的导线，称为接地线。接地线在正常情况下是不载流的。