恒星标准件厂冷镦车间低压配电系统及车间变电所设计.docx

目 录

前言…………………………………………………4
一 设计任务及要求……………………………………5
二 负荷计算和变压器的选择…………………………8
三 主接线方案的的选择………………………………12
四 短路电流的计算……………………………………13
五 变电所一、二次设备的选择与校验………………15
六 继电保护的选择和整定……………………………17
七 防雷与接地…………………………………………18
八 课程设计总结………………………………………19
九 参考文献……………………………………………20
十 附录…………………………………………………21

前言

工厂供电，就是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电.工厂供电系统是电力系统的主要组成部分，它是电能的主要用户。
电能是现代工业生产的主要能源和动力.电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送的分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化.因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。
在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所占的比重一般很小（除电化工业外）.电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化.从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果.
因此，做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义.由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用.
工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求：
（1） 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.
（2） 可靠 应满足电能用户对供电可靠性的要求.
（3） 优质 应满足电能用户对电压和频率等质量的要求
（4） 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，适应发展.

恒星标准件厂冷镦车间低压配电系统及车间变电所设计
一、 设计任务及要求
⒈设计题目
恒星标准件厂冷镦车间低压配电系统及车间变电所设计
⒉设计要求
要求根据本厂电源及本车间用电负荷的实际情况，并适当考虑生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，进行车间低压配电系统及车间变电所设计.确定车间变电所主变压器的台数与容量、类型，选择变电所主结线方案及高压设备和进出线，选择整定继电保护装置，确定防雷和接地装置，车间设备分组并确定低压配电系统的布置及设备.最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样.
⒊设计依据
（1）图1 恒星标准件厂冷镦车间平面布置图

车间平面布置图 如图1所示。
（2）车间设备明细表 如表1所示.

表1 冷镦车间设备明细表(380V)
设备
代号
设备名称型号
台数
单台容量
kW
总容量
kW
设备代号
设备名称型号
台数
单台容量kW
总容量kW
1
冷镦机Z47-12
15
31
496
26
铣口机(自制)
1
7
7
2
冷镦机GB-3
l
55
55
27
铣口机(自制)
1
5．5
5．5
3
冷镦机A164
1
28
28
28
车床C336
1
3
3
4
冷镦机A124
1
28
28
29
车床1336M
1
4．5
4．5
5
冷镦机A123
2
20
40
30
台钻
7
0．6
4．2
6
冷镦机A163
1
20
20
3l
清洗机(自制)
4
10
40
7
冷镦机A169
1
10
10
32
包装机
3
4．5
13．5
8
冷镦机Z47-6
7
15
105
33
涂油槽(自制)
1
0
0
9
冷镦机82BA
1
11
11
34
车床C620—1
1
7
7
10
冷镦机A121
2
4．7
9．4
35
车床C620—1M
1
7
7
11
冷镦机A120
2
3
6
36
车床C620
1
7
7
12
切边机A233
2
20
40
37
车床C618K
1
7
7
13
切边机A232
l
14
14
38
铣床X62W
l
7．5
7．5
14
压力机60t
1
10
10
39
平面磨床M7230
l
7．62
7．62
15
压力机40t
1
7
7
40
牛头刨床
l
3
3
16
切边机A231
4
7
28
4l
立钻
1
1．5
1．5
17
切边机A230
1
4．5
4．5
42
砂轮机
6
0．6
3．6
18
切边机(自制)
1
3
3
43
钳工台
4
0
0
19
搓丝机GWBl6
2
10
20
44
划线台
l
0
0
20
搓丝机
1
14
14
45
桥式吊车5t
2
18．7
37．4
21
搓丝机A253
1
7
7
46
梁式吊车3t
1
8．2
8．2
22
搓丝机A253
4
7
28
47
电葫芦1．5t
1
2．8
2．8
23
双搓机
1
11
11
48
电葫芦1．5t
1
1．1
1．1
24
搓丝机GWB65
2
5．5
11
49
叉车0．5t
2
0
0
25
梯缒机Z25—4
1
3
3
50
叉车0．5t
1
0
0

照明

40
总 计

（3）车间变电所的供电范围

①本车间变电所设在冷镦车间东北角，除为冷镦车间供电外，尚需为工具、机修车间供电.工具车间要求车间变电所低压侧提供四路电源.机修车间要求车间变电所低压侧提供一路电源.
②本车间负荷可分为照明1组(380V)，动力4～6组(380V).即本车间需要五～七路电源.各负荷组需要系数为0.3～0.65，照明组功率因数为1.0，动力组功率因数为0.6～0.75.(具体数值自行选择)
③工具、机修车间负荷计算如表2所示.

（4）车间负荷性质 车间为三班工作制，年最大有功负荷利用小时数为4500h，属于三级负荷.

表2 工具、机修车间负荷计算表
序号
车间名称
供电：伺路代号
设备容量
kW
计 算 负 荷
P30/kW
Q30/kvar
S30/kVA
I30/A
1
工具车间
No.1供电回路
47
14.1
16.5

No.2供电回路
56
16.8
19.7

No.3供电回路
42
12.6
4.7

No.4供电回路
35
10.5
12.3

2
机修车间
No.5供电回路
150
37.5
43.9

（5）供电电源条件

图2 冷镦车间变电所配电系统图

①本车间变电所从本厂35/10kV总降压变电所用电缆线路引进10kV电源，如图2所示.电缆线路长200m.
②工厂总降压变电所10kV母线上的短路容量按200MVA计.
③工厂总降压变电所10kV配电出线定时限过流保护装置的整定时间top=1.5s.
④要求车间变电所最大负荷时功率因数不得低于0.9.
⑤要求在车间变电所10kV侧计量.
（6）车间自然条件

①气象资料
1)车间内最热月的平均温度为30℃.
2)地中最热月的平均温度为20℃.
3)土壤冻结深度为1.10m.
4)车间环境属正常干燥环境.
5)车间内计算气温：32℃.
②地质水文资料
车间原址为耕地，地势平坦.
地层以砂粘土为主.
地下水位为2.8m.
⒋设计任务
要求在规定时间内完成下列工作量：
⑴设计说明书 需包括以下主要内容： 1）负荷计算.2)变电所位置的选择.3)变电所主变压器台数和容量、类型的选择.4)变电所主结线方案的设计（要求从两个以上较为合理的方案中优选）.5)短路电流的计算.6)变电所一次设备的选择与校验.7)变电所进出线的选择.8)变电所继电保护的设计及整定.9)防雷保护概述和接地装置的设计.10)参考文献.
⑵设计图样 变电所主结线图(CAD) 1张.
⑶明细表 主要设备、器件明细表1张，需注明主要设备、器件的代号、名称、型号（规格）、数量等.
⒌工作分配：
何军红：完成负荷计算、功率计算、无功功率补偿、变压器选择以及继电保护的选择和整定部分.
刘顺航：短路计算和变电所一次设备的选择与校验以及母线的选择.
杨 松：主接线方案的选择，以及防雷接地.

二、 负荷计算和无功功率计算及补偿以及变压器的选择

一、 负荷计算的内容和目的

（1） 计算负荷又称需要负荷或最大负荷.计算负荷是一个假想的持续性的负荷，其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等.在配电设计中，通常采用30分钟的最大平均负荷作为按发热条件选择电器或导体的依据.

（2） 尖峰电流指单台或多台用电设备持续1秒左右的最大负荷电流.一般取启动电流上午周期分量作为计算电压损失、电压波动和电压下降以及选择电器和保护元件等的依据.在校验瞬动元件时，还应考虑启动电流的非周期分量.

（3） 平均负荷为一段时间内用电设备所消耗的电能与该段时间之比.常选用最大负荷班（即有代表性的一昼夜内电能消耗量最多的一个班）的平均负荷，有时也计算年平均负荷.平均负荷用来计算最大负荷和电能消耗量.

二、负荷计算的方法

负荷计算的方法有需要系数法、利用系数法及二项式等几种.
本设计采用需要系数法确定.
主要计算公式有：
有功功率：
无功功率:
计算电流:

冷墩车间负荷计算：
回路
设备代号
设备名称型号
台数
单台容量kW
需要系数Kd
功率因数
总容量kW
有功功率Pc
无功功率Qc
Sc
第六回路
1
冷镦机Z47-12
15
31
0.38
0.74
496
139.48
126.77
188.5
2
冷镦机GB-3
1
55
0.38
0.74
55
15.466
14.057
20.9
3
冷镦机A164
1
28
0.38
0.74
28
7.874
7.157
10.64
4
冷镦机A124
1
28
0.38
0.74
28
7.874
7.157
10.64
5
冷镦机A123
2
20
0.38
0.74
40
11.248
10.224
15.2
6
冷镦机A163
1
20
0.38
0.74
20
5.624
5.112
7.6
7
冷镦机A169
1
10
0.38
0.74
10
2.812
2.556
3.8
8
冷镦机Z47-6
7
15
0.38
0.74
105
29.526
26.837
39.9
9
冷镦机82BA
1
11
0.38
0.74
11
3.093
2.811
4.18
10
冷镦机A121
2
4.7
0.38
0.74
9.4
2.643
2.403
3.572
11
冷镦机A120
2
3
0.38
0.74
6
1.687
1.534
2.28
小计

227.3
206.6
307.2
第7供电回路
12
切边机A233
2
20
0.34
0.72
40
9.792
9.438
13.6
13
切边机A232
1
14
0.34
0.72
14
3.427
3.303
4.76
14
压力机60t
1
10
0.34
0.74
10
2.516
2.287
3.4
15
压力机40t
1
7
0.34
0.74
7
1.761
1.601
2.38
16
切边机A231
4
7
0.34
0.72
28
6.854
6.607
9.52
17
切边机A230
1
4.5
0.34
0.72
4.5
1.102
1.062
1.53
18
切边机(自制)
1
3
0.34
0.72
3
0.734
0.708
1.02
19
搓丝机GWB16
2
10
0.33
0.73
20
4.818
4.511
6.6
20
搓丝机
1
14
0.33
0.73
14
3.373
3.158
4.62
21
搓丝机A253
1
7
0.33
0.73
7
1.686
1.579
2.31
22
搓丝机A253
4
7
0.33
0.73
28
6.745
6.315
9.24
23
双搓机
1
11
0.33
0.73
11
2.65
2.481
3.63
24
搓丝机GWB65
2
5.5
0.33
0.73
11
2.65
2.481
3.63
25
梯缒机Z25-4
1
3
0.33
0.73
3
0.723
0.677
0.99
26
铣口机(自制)
1
7
0.36
0.74
7
1.865
1.695
2.52
27
铣口机(自制)
1
5.5
0.36
0.74
5.5
1.465
1.332
1.98
小计

52.2
49.2
71.7
第8供电回路
28
车床C336
1
3
0.42
0.73
3
0.92
0.861
1.26
29
车床1336M
1
4.5
0.42
0.73
4.5
1.38
1.292
1.89
30
台钻
7
0.6
0.38
0.73
4.2
1.165
1.091
1.596
31
清洗机(自制)
4
10
0.38
0.73
40
11.096
10.388
15.2
32
包装机
3
4.5
0.41
0.73
13.5
4.041
3.783
5.535
33
涂油槽(自制)
1
0
0.41
0.73
0
0
0
0
34
车床C620-1
1
7
0.35
0.73
7
1.789
1.674
2.45
35
车床C620-1M
1
7
0.35
0.73
7
1.789
1.674
2.45
36
车床C620
1
7
0.35
0.73
7
1.789
1.674
2.45
37
车床C618K
1
7
0.35
0.73
7
1.789
1.674
2.45
38
铣床X62W
1
7.5
0.35
0.73
7.5
1.916
1.794
2.625
39
平面磨床
1
7.62
0.35
0.73
7.62
1.947
1.823
2.667
40
牛头刨床
1
3
0.35
0.73
3
0.767
0.718
1.05
小计

30.4
28.4
41.6
第九供电回路
41
立钻
1
1.5
0.35
0.73
1.5
0.383
0.359
0.525
42
砂轮机
6
0.6
0.35
0.73
3.6
0.92
0.861
1.26
43
钳工台
4
0
0.37
0.73
0
0
0
0
44
划线台
1
0
0.37
0.7
0
0
0
0
45
桥式吊机5t
2
18.7
0.34
0.68
37.4
8.647
9.324
12.72
46
梁式吊机3t
1
8.2
0.34
0.68
8.2
1.896
2.044
2.788
47
电葫芦1.5t
1
2.8
0.32
0.71
2.8
0.636
0.631
0.896
48
电葫芦1.5t
1
1.1
0.32
0.71
1.1
0.25
0.248
0.352
49
叉车0.5t
2
0
0.43
0.73
0
0
0
0
50
叉车0.5t
1
0
0.43
0.73
0
0
0
0
小计

12.7
13.5
18.5
照 明

0.65
1
40
26
0
26

全厂总负荷：

序号
车间名称
供电：伺路代号
计算负荷
设备容量
P30/kW
Q30/kW
S30/kW
I30/A
1
工具车间
No.1供电回路
47
14.1
16.5
21.7
33.0
No.2供电回路
56
16.8
19.7
25.9
39.4
No.3供电回路
42
12.6
4.7
13.4
20.4
No.4供电回路
35
10.5
12.3
16.2
24.6
2
机修车间
No.5供电回路
150
37.5
43.9
57.7
87.7
3
冷镦车间
No.6供电回路

227.3
206.6
307.2
487.4
No.7供电回路

52.2
49.2
71.7
138.3
No.8供电回路

30.4
28.4
41.6
81.0
No.9供电回路

12.7
13.5
18.5
28.1
No.10供电回路

26
0
26
39.5

全厂负荷计算：
取，
得
无功功率计算:
取，
得kvar
视在功率计算：

功率因数 功率因数达不到设计要求.
3、无功功率补偿计算：
由于本设计中要求,由上面公式计算可知: ,因此需要进行无功功率补偿.考虑在这里采用电容器进行低压集中补偿.
即可选用的补偿电容器容量： 其中：
……补偿前自然平均功率因数角对应的正切值
……补偿后功率因数角对应的正切值
……考虑到提高自然功率因数的可能，使补偿装置容量难免减少的系数
……设计时求得的计算负荷
令，,则补偿电容器容量有：

所以补偿后有：

考虑到变压器存在功率损失，因此设计时，作以下处理：
（1）
（2）

此时，功率因素，满足要求.

三.变压器的选择

（1） 主变压器台数的选择
由于该厂的负荷属于三级级负荷，为了节省成本，可以选择采用一台变压器.
（2） 变电所主变压器容量的选择
装设一台主变压器的变电所，变压器的容量按100%的负荷选择，因此选择的变压器只需满足便可.查表可选择SL-500/10型号容量为的变压器.

三、主接线方案的选择

1．对变电所主结线的基本要求：
①保证供电的可靠性.
②有运行灵活性.
③线路简单，运行方便.
④在保证安全可靠供电的基础上，力求投资少，年运行费用低.
⑤结合工厂发展规划，留有扩建余地.
2．变电所可考虑以下两种接线方案：
①一回电源进线和一台变压器
这种情况在变电所的高压侧通常是采用线路-变压器组的结线，而变压器低压侧则采用单母线结线方式.此种方法简单经济，此类一般仅用于三级负荷的变电所供电。
②两回电源进线和两台变压器
为使重要负荷得到可靠的供电，大型企业变电所通常采用此种方式。由于本车间为三班工作制，年最大有功负荷利用小时数为4500h，属于三级负荷。
3．两种方案的比较：
经过经济计算进行比较得出，选择“一回电源进线和一台变压器的接线方式”计算出的基建投资费和年运行费都比选择“两回电源进线两台变压器的接线方式”的低。本车间负荷等级属于三级负荷的中小型变电所，能适合“一回电源进线，一台变压器的接线方式”，采用单母线制。选择此方案虽然可靠性不高，但能够提供本供电系统的安全供电，而且投资较少，年运行费用低，经济合理。
考虑了本厂的发展需要，综合考虑以上因素，选择了一回电源进线一台变压器的接线方式。

四、 短路电流的计算
短路电流计算的目的及方法
短路电流计算的目的是为了正确选择和校验电气设备，以及进行继电保护装置的整定计算.短路电流计算的方法，常用的有欧姆法（有称有名单位制法）和标幺制法（又称相对单位制法）.进行短路电流计算，首先要绘制计算电路图.在计算电路图上，将短路计算所考虑的各元件的额定参数都表示出来，并将各元件依次编号，然后确定短路计算点.短路计算点要选择得使需要进行短路校验的电气元件有最大可能的短路电流通过.
接着，按所选择的短路计算点绘出等效电路图，并计算电路中各主要元件的阻抗.在等效电路图上，只需将被计算的短路电流所流经的一些主要元件表示出来，并标明其序号和阻抗值，然后将等效电路化简.对于工厂供电系统来说，由于将电力系统当作无限大容量电源，而且短路电路也比较简单，因此一般只需采用阻抗串、并联的方法即可将电路化简，求出其等效总阻抗.最后计算短路电流和短路容量.

（1）选定基准容量和基准电压

（2）计算系统各元件阻抗的标么值,绘制等效电路图.

又

（3）求电源点至短路点的总阻抗

（4）求短路电流的周期分量，冲击电流及短路容量.
点：

短路电容：
同理可以求的点的短路计算结果如下表：

0.516
11.18
11.18
28.52
194

8.516
16.99
16.99
31.09
11.8

五、 变电所一、二次设备的选择与校验

１、电气设备选择的原则
在选择电气设备时按正常工作条件选择,选择时要根据以下几个方面：
（1）环境 产品制造上分户内和户外型,如在特殊情况下还应考虑防腐蚀、防爆、防尘、放火等要求
（2）电压 选择时应始装设地点的电路额定电压小于等于设备的额定电压
（3）电流 选择时应始装设地点的电路额定电流小于等于设备的额定电流
2、按短路情况进行力稳定和热稳定校验
（1）力稳定校验
制造厂的最大试验电流幅值大于等于短路电流的冲击电力流
（2）热稳定校验
满足，
一次侧）
二次侧

3、一、二次侧的设备选择

（1）一次侧端设备

型号
计算数据
高压断路器
SN8-10/600
隔离开关
GW1-10/600
避雷器
FZ-10
电流互感器
LCWD1-10D/1

=

—

（注：）

（2）二次侧设备选择

型号
计算数据
断路器
SN10-10Ⅱ
隔离开关
GW5-35G/600-10000
避雷器
FS-0.5
电流互感器
LDC-100/0.5

—

（注：）

4、母线选择
（1）按照经济电流密度选择母线
变压器低压侧引出线选择(车间为三班工作制,年最大负荷利用小时数为4500h,所以经济电流密度选)
按经济电流密度选择：工作电流
母线计算截面，
选用标准截面的母铝线允许通过的电流大于工作电流,满足要求.
（2）按照力稳定和热稳定校验
热稳定校验,满足要求
力稳定校验 母线采用平放装设

母线最大允许跨度(已知)

六、继电保护的选择和整定

按GB50062—92《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》规定：对电力变压器的下列故障及异常运行方式，应装设相应的保护装置：
(1) 绕组及其引出线的相间短路和在中性点直接接地侧的单相接地短路；
(2) 绕组的匝间短路；
(3) 外部相间短路引过的过电流；
(4) 中性点直接接地电力网中外部接地短路引起的过电流及中性点过电压；
(5) 过负荷；
(6) 油面降低；
(7) 变压器温度升高或油箱压力升高或冷却系统故障.
对于高压侧为6～10KV的车间变电所主变压器来说，通常装设有带时限的过电流保护；如过电流保护动作时间大于0.5～0.7s时，还应装设电流速断保护.容量在800KV·A及以上的油浸式变压器和400KV·A及以上的车间内油浸式变压器，按规定应装设瓦斯保护（又称气体继电保护）.容量在400KV·A及以上的变压器，当数台并列运行或单台运行并作为其它负荷的备用电源时，应根据可能过负荷的情况装设过负荷保护.过负荷保护及瓦斯保护在轻微故障时（通称“轻瓦斯”），动作于信号，而其它保护包括瓦斯保护在严重故障时（通称“重瓦斯”），一般均动作于跳闸.
对于高压侧为35KV及以上的工厂总降压变电所主变压器来说，也应装设过电流保护、电流速断保护和瓦斯保护；在有可能过负荷时，也需装设过负荷保护.但是如果单台运行的变压器容量在10000KV·A及以上和并列运行的变压器每台容量在6300KV·A及以上时，则要求装设纵联差动保护来取代电流速断保护.
在本设计中，根据要求需装设过电流保护、电流速断保护、过负荷保护和瓦斯保护.对于由外部相间短路引起的过电流，保护应装于下列各侧：
(1) 对于双线圈变压器，装于主电源侧
(2) 对三线圈变压器，一般装于主电源的保护应带两段时限，以较小的时限断开未装保护的断路器.当以上方式满足灵敏性要求时，则允许在各侧装设保护.
各侧保护应根据选择性的要求装设方向元件.
(3) 对于供电给分开运行的母线段的降压变压器，除在电源侧装设保护外，还应在每个供电支路上装设保护.
(4) 除主电源侧外，其他各侧保护只要求作为相邻元件的后备保护，而不要求作为变压器内部故障的后备保护.
(5) 保护装置对各侧母线的各类短路应具有足够的灵敏性.相邻线路由变压器作远后备时，一般要求对线路不对称短路具有足够的灵敏性.相邻线路大量瓦斯时，一般动作于断开的各侧断路器.如变压器高采用远后备时，不作具体规定.
(6) 对某些稀有的故障类型（例如110KV及其以上电力网的三相短路）允许保护装置无选择性动作.
差动保护：
变压器差动保护动作电流应满足以下三个条件：
(1) 应躲过变压器差动保护区外出现的最大短路不平衡电流；
(2) 应躲过变压器的励磁涌流；
(3) 在电流互感器二次回路端线且变压器处于最大符合时，差动保护不应动作；
变压器的过电流保护：
(1) 总降压变电所所需设置以下继电保护装置：
主变压器保护；
1、 备用电源进线保护；
2、 变压器10KV母线保护；
3、 10KV馈电线路保护.
(2)此外还需要设置以下装置：
1、 备用电源自动投入装置；
2、 绝缘监察装置.
根据规程规定变压器设以下保护：
(1)瓦斯保护：防御变压器铁壳内部短路和油面降低.轻瓦斯动作于信号；重瓦斯动作于跳闸.
(2)电流速断保护：防御变压器线圈和引出线的多相短路，动作于跳闸.
(3)过电流保护：防御外部相间短路并作为瓦斯保护及电流速断保护的后备保护，保护动作于跳闸.
(4)过负荷保护，防御变压器本身的对称过负荷及外部短路引起的过载.按具体条件装设.

七、防雷与接地
1、防雷
为防御直接雷击，在总降压变电所内设避雷针.根据户内外配电装置及建筑面积及高度，设三支避雷针：一支为25米的独立避雷针，另两支为置于户内配电装置建筑物边缘的15米高的附设式避雷针.三支避雷针可安全保护整个变电所不受直接雷击.
(1) 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.
(2) 架空线路的防雷措施
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3～10KV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.
2、接地
1、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.接地线在设备、装置正常运行情况下是不载流的，但在故障情况下要通过接地故障电流.
地线与接地体合称为接地装置.由若干接地体在大地中相互用接地线连接起来的一个整体，称为接地网.其中接地线又分为接地干线和接地支线.接地干线一般应采用不少于两根导体在不同地点与接地网连接.
2.确定此配电所公共接地装置的垂直接地钢管和连接扁钢
(1) 确定接地电阻
按相关资料可确定此配电所公共接地装置的接地电阻应满足以下两个条件：
RE ≤ 250V/IE
RE ≤ 10Ω
式中IE的计算为
IE = IC = 60×(60＋35×4)A/350 = 34.3A
故 RE ≤ 350V/34.3A = 10.2Ω
综上可知，此配电所总的接地电阻应为RE≤10Ω
(2) 接地装置初步方案
现初步考虑围绕变电所建筑四周，距变电所2～3m，打入一圈直径50mm、长2.5m的钢管接地体，每隔5m打入一根，管间用40×4mm2的扁钢焊接.
(3) 计算单根钢管接地电阻
查相关资料得土质的ρ = 100Ω·m
则单根钢管接地电阻RE(1) ≈ 100Ω·m/2.5m = 40Ω

八、心得体会
通过本次设计，我把所学的理论知识很好地运用到了实际的工程当中。在具体的设计过程中，真正做到了学以致用，并使自己的实际工程能力得到了很大的提高，主要体现在以下几个方面。
(一) 知识系统化能力得到提高
设计过程中运用了很多的知识，因此如何将知识系统化就成了关键。如本设计中用到了工厂供电的绝大多数的基础理论和设计方案，因此在设计过程中侧重了知识系统化能力的培养，为今后的工作和学习打下了很好的理论基础。
(二) 计算和微机应用能力得到提高
通过本次锻炼，自己计算准确度有了进步；绘图方面，熟练了对AUTOCAD、WORD等软件的掌握。
(三) 自学能力提高
为了解决问题此次设计过程中遇到了很多的困难，我尝试了很多的方法，同时也就激发了对获取知识的寻求，自学能力得到提高。
总之，此次课程设计的完成带给我了很大的收获，为以后的学习和工作打下了扎实的基础。

参考文献

附录
变电所以及配电系统主要设备、器件明细表

名称
规格型号
数量
1
断路器Ⅰ
SN8-10
1
2
断路器Ⅱ
SN10-10Ⅱ
1
3
隔离开关Ⅰ
GW1-10/600
1
4
隔离开关Ⅱ
GW5-35G/600-1000
1
5
避雷器Ⅰ
FZ-10
1
6
避雷器Ⅱ
FZ-0.5
1
7
电流互感器Ⅰ
LCWD1-10D/1
1
8
电流互感Ⅱ
LDC-100/0.5
1
9
防雷装置

1
10
铝母线()

若干
11
变压器
SL-500/10
1