毕业设计（论文）工厂配电系统设计

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1、摘 要本设计要涉及到的是变压器进线出线的选择，母线和电缆的选择，无功功率的补偿，继电器，熔断器的选型。变压器的进出线主要考虑的是进线高压电缆的选取，各厂区电缆的选择是按各厂区负荷不同而选择不同型号的电缆。由于采用多个变压器进行供电，母线采用分段式，根据负荷平均的原则，在各条母线上分别连上各厂区的电缆。电气主接线是变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系到全所电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和安全自动装置的确定，是变电所电气部分投资大小的决定性因素。无功功率的补偿采用集中补偿的方法来完成。对于每个负载线路，我们都进行了继电保护，还配以熔断器保护。此项设计比较完整的对整厂的供电系统进行了

2、设计，对实际电路的敷设有一定的参考价值。关键词 供电设计；变压器；断路器 AbstractThis course is designed primarily the electrical wiring in a 10KV transformer station Factory , which involved the transformer to the cable, the choice of bus bar and cable options, the compensation of wattless power , relays, the fuze protection. The mai

3、n problem of the Transformers into the project is the selection of high-tension cable lines, we choice the different models of electricity which was based on loading of the district. With the introduction of several transformers for power supply, the introduction of sub-bus bar, according to the pri

4、nciples of the average load in two separate generating lines, distributing the loads in two separate generating line. Electricity lord connects line is the vital link of transformer substation in power plant, the draft of the electricity lord connects line relates directly to the choice of the whole

5、 substations electric equipments, the arrangement of the distribution electricity device, the determination of the relay protection of power system and the automatic device, It is a decisive factor of the invests size to the transformer substation electricity part.We use to the method of complete co

6、ncentration to compensate the wattless power .For each line; we have a relay, coupled with fuze protection. The design of the power supply system is a rather integral design; there are certain reference values to next design.Keywords the design of power；transformer；breaker 目 录摘 要I1 前 言12 设计原始资料22.1

7、设计依据22.2 气象及地质资料32.3 当地电业部门提供的技术资料42.4 供用电协议43 负荷计算和无功功率补偿53.1 负荷计算53.2 低压侧无功补偿器的选择73.3 主变压器选择94 确定供电系统图115 短路电流计算125.1 绘制短路计算电路125.2 求三相短路电流135.2.1 确定基准值135.2.2 计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值135.2.3 求k-1点的短路电路总阻抗标幺值及三相短路电流和短路容量145.2.4 求k-3点的短路电路总阻抗标幺值及三相短路电流和短路容量156 高、低压设备选择166.1 高压设备的选择166.2 低压开关柜选择186.3 低压断路

8、器的选择与校验197 配电线路选择207.1 高低压母线的选择207.2 低压出线的选择207.2.1 按发热条件选择217.2.2 校验电压损耗218 保护整定计算228.1 线路的过电流和速断保护228.1.1 过电流保护228.1.2 电流速断保护238.2 变电所低压侧的保护装置238.3 电力变压器的继电保护248.3.1 过电流保护248.3.2 电流速断保护248.3.3 过负荷保护259 变电所的防雷保护与接地装置的设计269.1 变电所的防雷保护269.2变电所的接地装置2710 结 论29致 谢30参考文献31附录 供电设计系统图32IV毕业设计（论文）1 前 言电能是现代

9、工业生产的主要能源和动力。电能的输送和分配即简单经济又便于控制、调节和测量，利于实现生产过程自动化。因此，电能在现代化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，但是它在生产成本中所占的比重一般很重要。电能在工业生产中实现了电气化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，如果工厂的供电突然中断，则对工业生产可能产生严重的后果。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，具有十分重要是意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源

10、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、支持国家经济建设，也具有重大的作用。工厂供配电系统包括工厂内的变配电所，所有高低压供配电线绿及用电设备，其接线可分为：一次接线（主接线） 直接参与电能的输送与分配，由母线，开关，配电线路，变压器等组成的接线，这个接线就是供配电系统的一次接线，即主接线，它表示着电能的输送路径，一次接线的设备称为一次设备。二次接线（二次回路）为了保证供电系统的安全、经济运行及操作上的方便，常在配电系统中，装设各种辅助电气设备，（二次设备）例如电流互感器，电压互感器，继电保护装置，自动控制装置等，从而对一次设备进行监督，测量、保护和控制

11、，通常把完成上述功能的二次设备之间互相连接的线路称为二次接线。工厂供电工作很好的为工业生产服务，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：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，运用费用要低，并尽可能的节约电能和减少有色金属的消耗量。此外，在供电工作中，应合理的吃力局部和全局、当前和长远等关系，既要照顾局部的当前的利益，又要有全局观念，能顾全大局，适应发展。2 设计原始资料2.1 设计依据设计依据为：厂区平面布置图见图2-1。图2

12、-1 厂区平面布置图因受土地面积限制，本地区无扩建任务。各车间设备明细表见表2-1。表2-1 各车间用电设备明细表序号用电部门设备容量P/KW备注动力照明1组装车间250262电镀车间2008二级负荷3焊接车间（）850264焊接车间（）910265金工车间50086热处理车间500107维修车间30013由总变电站供电（380V出线）8锅炉房2102二级负荷9实验站120610仓库（）511仓库（）412办公楼23由总变电站供电（380V出线）工厂负荷性质。本厂无大型设备、高压设备、高频设备、以及整流装置。除锅炉房及电镀车间要求连续供电相当二级负荷外，其它车间皆为三级负荷。车间变电所数量及位

13、置。根据全厂用电负荷分布情况，初步拟定数量、位置及进线部位并已标注在图2-1厂区平面图上。由于厂区较紧凑，装卸产品的起重汽车工作频繁。为美观和安全起见，除向化工配电的联络线以外，厂区同配电线一律地下敷设。采用车间变电所低压侧补偿无功功率为主，总降硬度变电站二次侧集中补偿为辅的混合补偿方式。在计量处的部位功率因数保持在0.9以上。2.2 气象及地质资料气象及地质资料为：厂区为砂质粘土，土壤允许承载力为20T/m2 ,中等含水量时测土壤电阻率为。地下水位为23.5m.地中0.71m处全年最热月最高温度为20，土壤热阻系数为80cm/W。最热月环境平均最高温度为30。土壤冻结深度为1.1m。全年最高

14、温度+40，最低温度-35。最大风速30m/s，一般在-5左右出现。最大覆冰厚度5mm。全年雷暴日为30d，夏季主要风向为南风。2.3 当地电业部门提供的技术资料下南方向10km处有10kv电源。该处最大运行状态时短路容量为300MVA ,最小运行状态时短路容量为100MVA。出口处继电保护装置动作时限为1.5s。2.4 供用电协议工厂与电业部门达成的“供用电协议”主要内容有以下几点：到总降压变电所进线门型构架为企业的厂外供电线路，由工厂投资电业部门设计施工。通电后归电业部门管理。总降压变电所及配电系统，由工厂自行设计施工、 维护管理。工厂按工业用电两部电价制缴纳电费。双方同意按主变压器安装容

15、量确定基本电价为3.5元/月kVA。电度电价35 kV 以上为0.18元/kwh,1能kv以上的为 0.20元/kwh。工厂同意向东郊化工厂以10kv电压提供电源（联络线），最大转供功率1000KW,功率因数在0.9以上。3 负荷计算和无功功率补偿电力负荷的确定，对于选择变电所主变压器容量，电源布点及电力网的接线方案设计等，都是非常重要的，电力负荷应在调查和计算的基础上进行，对于近期负荷，应力求准确、具体、切实可行；对于远期负荷，应在电力系统及工农业生产基础发展远景规划的基础之上，反复测算与综合平衡，力求切合实际。13.1 负荷计算各设备分组如下表3-1表3-1 设备分组表组名车间序号第1组1

16、 9 10第2组3 4第3组5 11第4组2 6 8第5组7 12第6组2 8用需要系数法确定用电设备的计算负荷，下面以第1组为例说明需要系数法确定用电设备的计算负荷的计算过程：解：先求各车间的计算负荷 组装车间 查电工手册“组装车间”动力组，得Kd=0.42，cos=0.72，tg=0.96。因此Pc.1=KdPe=0.42250KW=105KWQc.1=Pctg=105KW0.96=100.8KW实验站 查电工手册“实验站”动力组,得Kd=0.9，cos=0.9，tg=0.48。因此 Pc.2=KdPe=0.9120KW=108KW Qc.2=Pctg=108kw0.48=48.6kw因此

17、，总计算负荷（取Kp=0.9,Kq=0.9）为Pc=0.9(105+26+108+6+5)kw=225kwQc=0.9(100.8+48.6)kvar=134.46kvar 按表3-1的分组求出图2-1的电力负荷计算表，见表3-2表3-2 电力负荷计算表组别名称设备容量P/KWKdPc/KWtgQc/Kvar计 算 负 荷动力照明Pc/KWQc/KvarSc/KVAIc/A1组装车间250260.421310.96100.8225134.46262.11398.25实验站12060.91140.4848.6仓库（）5152焊接车间（）850260.35323.51.33395.68601.27

18、37.35951.381445.52焊接车间（）910260.35344.51.33423.63金工车间50080.251331.33166.25123.3149.63193.88294.58仓库（）4144电镀车间20080.61281.33159.6537.75487.13725.591102.45热处理车间500100.63101.02306.06锅炉房21020.75159.50.4875.65维修车间300130.51631.02153167.4137.7216.76329.34办公楼231236电镀车间20080.61281.33159.6258.75211.68334.31507

19、.94锅炉房21020.75159.50.4875.6取Kep=0.9,Keq=0.93.2 低压侧无功补偿器的选择低压侧的功率因素低于国家规定，所以需要在低压侧进行无功补偿，按国家电网规定高压侧的功率因素应达到0.9及以上下面以第1组为例进行补偿的计算1初选BSMJ0.4-14-3型自愈式并联电容器，每组容量。则所需要安装的电容器组数为2组。补偿后的视在计算负荷及功率因数为 满足要求。各组所需的无功补偿电容器数见表3-3表3-3 各组所需电容数组别电容器型号每组容量所需个数结论1BSMJ0.4-14-314kvar2满足要求2BSMJ0.4-14-314kvar32满足要求3BSMJ0.4-

20、14-314kvar8满足要求4BSMJ0.4-14-314kvar18满足要求5BSMJ0.4-14-314kvar4满足要求6BSMJ0.4-14-314kvar6满足要求经无功补偿后工厂380V侧和10KV侧的负荷计算如表3-4所示。表3-4 无功补偿后工厂的计算负荷组别项目总Pc/总Qc/总Sc/Ic/AKWKvarKVA1380V侧补偿前负荷225134.46262.11398.25380V侧无功补偿负荷-28380V侧补偿后负荷225106.46248.92378.3主变压器功率损耗0.01Sc=2.490.05Sc=12.310KV侧负荷总计227.49118.76256.621

21、4.82380V侧补偿前负荷601.2737.35951.381445.52380V侧无功补偿负荷-448380V侧补偿后负荷601.2289.35667.21014主变压器功率损耗0.01Sc=6.670.05Sc=33.3610KV侧负荷总计607.87322.71688.22403380V侧补偿前负荷123.3149.63193.88294.58380V侧无功补偿负荷-112380V侧补偿后负荷123.337.63128.9196主变压器功率损耗0.01Sc=1.290.05Sc=6.4510KV侧负荷总计124.5944.08132.1611.64380V侧补偿前负荷537.75487

22、.13725.591102.45380V侧无功补偿负荷-252380V侧补偿后负荷537.75235.13587892主变压器功率损耗0.01Sc=8.570.05Sc=29.3510KV侧负荷总计546.32264.48607355380V侧补偿前负荷167.4137.7216.76329.34380V侧无功补偿负荷-56380V侧补偿后负荷167.481.7186.3283.1主变压器功率损耗0.01Sc=1.860.05Sc=9.310KV侧负荷总计169.269119211前5个总计10KV侧负荷总计1675.53841.031874.76108.246380V侧补偿前负荷258.75

23、211.68334.31507.94380V侧无功补偿负荷-24380V侧补偿后负荷258.75187.68319.65485.8主变压器功率损耗0.01Sc=3.20.05Sc=1610KV侧负荷总计261.95203.68332193.3 主变压器选择变电所变压器（主变）容量和台数的选择，是在变电所布局规划基础上进行的，变电所的位置应选规划地区的负荷中心，并应考虑交通运输、进出线方便，防洪安全等自然因素。对于与系统相连的重要变电所，应装设两台相同容量的变压器，在无法确切了解负荷所占的比重时，每台变压器的容量可按计算负荷的60%-80%选择。若计算负荷在国家标准变压器容量之间时，考虑负荷的发

24、展，可选择容量较大的标准容量变压器；如果经过分析论证，负荷增长的可能性很小，并且考虑到变压器的容许过载能力后，标准容量较小的变压器能满足要求，也可选择标准容量较小的变压器。因为一个分组都单独的使用变压器。下面以第一组为例进行说明变压器的选取。经补偿后的视在计算负荷 5因为全部为三级负荷，故只需一台变压器即可。主变压器功率损耗采用简化公式估算 此时 故10KV侧总的计算负荷Sc=256.62KVA考虑到变压器放在厂房里，故选用低损耗的SCB10型10/0.4KV三相干式双绕组电力变压器。变压器容量 故选用一台变压器容量为630。各组所用的变压器型号及容量见表3-4变压器型号及容量表3-4变压器型

25、号及容量组别变压器型号变压器容量/KVA台数1SCB10型10/0.4KV63012SCB10型10/0.4KV80013SCB10型10/0.4KV16014SCB10型10/0.4KV63015SCB10型10/0.4KV20016SCB10型10/0.4KV63014 确定供电系统图由上面的条件绘出供电系统草图，见图4-1图4-1 供电系统草图5 短路电流计算短路是电力系统中常见的,十分严重的故障。短路结果使系统电压降低，短路回路中电流大大增加，可能破坏电力系统的稳定运行和损失电气设备。所以，电气设计和运行中，都需要对短路电流进行计算。5.1 绘制短路计算电路由供电系统草图绘制出短路计算

26、电路图，如图5-1所示图5-1 短路计算电路图5.2 求三相短路电流5.2.1 确定基准值取，即高压侧，低压侧，则：5.2.2 计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值电力系统架空线路电力变压器（由手册知SCB10型10/0.4KV变压器 ）由此绘短路等效电 路，如图5-2图5-2 短路等效电路5.2.3 求k-1点的短路电路总阻抗标幺值及三相短路电流和短路容量总电抗标幺值 三相短路电流周期分量有效值 其它三相短路电流 三相短路容量 5.2.4 求k-3点的短路电路总阻抗标幺值及三相短路电流和短路容量 总电抗标幺值 三相短路电流周期分量有效值 其它三相短路电流在10/0.4KV变压器二次侧低压母线

27、发生三相短路时，一般取 三相短路容量 短路计算结果见表5-1表5-1 短路计算结果短路计算点总电抗标幺值三相短路电流/KA三相短路容量/k-13.961.391.391.393.542.0925.25k-313.4810.710.710.724.18147.42k-411.4612.612.612.628.4816.58.7k-541.463.483.483.487.864.562.4k-613.4810.710.710.724.18147.42k-733.964.254.254.259.65.572.9k-813.4810.710.710.724.18147.426 高、低压设备选择电气装置

28、中的电气设备和载流导体，在正常运行和短路时，都必须可靠地工作。为了保证电气装置的可靠性和经济性，必须正确的选择电气设备和载流导体。各种电气设备和载流导体的选择分两大类：一类是各种设备选择的一般条件，也是基本条件，即按正常工作条件进行按短路状态校验其动稳定和热稳定。第二类是根据各种设备的特点要求，分别满足的特殊条件。6.1 高压设备的选择设备编号AH1AH2设备型号JYN2-10型开关柜（05）JYN2-10型开关柜（01）用途电源引入带计量电缆出线负荷容量2000kv.A断路器型号SN10-10IC型小油断路器，额定电流630A图6-1 高压开关柜的选择高压断路器的选择与校验，主要是按环境条件

29、选择结构类型，按正常工作条件选择额定电压、额定电流并校验开端能力，按短路故障条件校验动稳定性和热稳定性，并同时选择其操动机构和操作电源，故选择SN10-10/630型少油断路器。表6-2 高压断路器的选择校验表序号安装地点的电气条件SN10-10/630型断路器项目数据项目数据结论1Un10kV10kV合格2Ic108.24A630A 合格31.39kA16kA合格43.54kA40kA合格5合格图6-1 电压互感器和避雷器6.2 低压开关柜选择选用GGD型低压抽出式开关柜，而低压侧总的计算电流,故选择一次接线方案编号为34的开关柜，它的额定电流为1600A 。设备编号AL1AL2设备型号GG

30、D型低压开关柜(34)GGD型低压开关柜(33)用途配电配电图6-2 低压开关柜的选择6.3 低压断路器的选择与校验选择AH-30CH型断路器表6-3 低压断路器选择校验表序号安装地点的电气条件AH-30CH型断路器项目数据项目数据结论1Un380V380V合格2Ic1048.21A2000A合格321.84KA50kA合格449.36KA85kA合格5合格7 配电线路选择为了保证供电系统安全、可靠、优质、经济地运行，进行导线和电缆截面时必须满足下列条件:发热条件导线和电缆(包括母线)在通过正常最大负荷电流即线路计算电流时产生的发热温度，不应超过其正常运行时的最高允许温度。电压损失条件导线和电

31、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失，不应超过其正常运行时允许的电压损失。对于工厂内较短的高压线路，可不进行电压损失校验。经济电流密度10KV及以上的高压线路及电压在10KV以下但距离长电流大的线路，其导线和电缆截面宜按经济电流密度选择，以使线路的年费用支出最小机械强度导线（包括裸线和绝缘导线）截面不应小于其最小允许截面。对于电缆，不必校验其机械强度，但需校验其短路热稳定度。短路热稳定条件对于电缆，母线和绝缘导线需校验其短路热稳定度，对于架空线，不需要。7.1 高低压母线的选择10KV母线选LMY-3(404)，即母线尺寸为40mm4mm；380V母线选LMY-3(12010

32、)+806,即相母线尺寸为120mm10mm,中性母线尺寸为80mm6mm。7.2 低压出线的选择 馈电给1号车间的线路采用1KV级的VV型聚氯乙烯绝缘铜芯电力电缆直接埋地敷设。7.2.1 按发热条件选择由Ic=398.25A及地中0.71m处全年最热月最高温度为20，查手册，初选240mm2,其Ial=420AIc，满足发热条件。7.2.2 校验电压损耗由图2-1厂区平面布置图得变电所至1号车间距离约100m，而查手册得240mm2的铜芯电力电缆的（按缆芯工作温度80计），又1号车间的，因此按公式5满足允许电压损耗5%的要求。同理可得其它各车间的电缆规格，如表7-1所示。表7-1 各车间电缆

33、选择组别电缆的型号规格1VV22-0.6/1-3240+1120直埋2VV22-0.6/1-3300+1150直埋3VV22-0.6/1-3150+170直埋4VV22-0.6/1-3240+1120直埋5VV22-0.6/1-3300+1150直埋6VV22-0.6/1-3185+195直埋因为车间均为三级负荷，故各用电设备组之间采用放射式，提高供电的可靠性。而同组内采用树干式。根据发热条件选择电缆截面，为了提高供电的可靠性，线路均采用电缆线。根据表3-2，表3-3得出的计算电流，低压配电线路均采用VV22-0.6/1型四芯等铜芯聚氯乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆，在空气中敷设。环境温

34、度为30，每回路选用VV22-0.6/1-395+150型电缆。由于车间不大，线路电压损失可忽略。该电缆在30时的允许载流量235A。而各组设备中的最大计算电流约为231.96A。8 保护整定计算8.1 线路的过电流和速断保护采用两相电流互感器，继电器选用GL-15型感应式过电流继电器，则=1.3, =1, =0.8。8.1.1 过电流保护 下面以变电所送至第一组车间变电所为例：电流互感器变比=75/5=15和线路最大负荷电流 =2=214.8=29.6A ，过电流保护的动作电流整定值按下式计算： 整定为3.5A。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

35、时间可整定为最短的0.5S。过电流保护灵敏系数的检验：利用公式=1.5（式中 在电力系统最小运行方式下，低压母线两相短路电流折合到变压器高压侧的值）其中=0.866=0.86610.7kA=9.2662kA因此保护灵敏度系数=（9.26621000A）/52.5A=176.51.5，满足要求。各车间整定结果如表8-1所示。表8-1 各车间过电流的整定校验车间/A/A整定/A动作时间整定/S/KA175/5=1529.63.23.50.59.31771.5275/5=15808.790.510.980.71.5350/5=1023.23.840.53751.5475/5=15707.680.59

36、.377.51.5675/5=15384.14.50.59.3137.81.58.1.2 电流速断保护速断电流的整定：电流速断保护灵敏系数的检验：利用公式1.5=0.86610.7kA=9.2662kA，=927A15/1=13905A因此其保护灵敏系数为：1.5其余几个车间变电所计算方法同上。8.2 变电所低压侧的保护装置低压总开关采用DW-1500/3型低压断路器，三相均装过流脱扣器，既可以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。脱扣器动作电流的计算方法同上。低压侧所有出线上均采用DZ20型低压断路器控制，其瞬时脱扣器可实现对线路短路的故障保护。8.3 电力变压器的继电

37、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。8.3.1 过电流保护 过电流保护动作电流的整定利用公式，其中=2=。=1.3, =1, =0.8, =50/5=10，因此动作电流为：，整定为3A。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，所以其过电流保护的动作时间可整定为最短的0.5s过电流保护灵敏系数的校验利用公式=1.5，其中=0.8664.25KA=3.68KA，因此其保护灵敏系数为：=8.3.2 电流速断保护利用GL15的速断装置。速断电流的整定：利用公式，其中 =1.3, =1, =0.8, =50/5=10，因此速断电流为：电力速

38、断保护灵敏系数的检验：利用公式1.5，其中，=0.8664.25KA=3.68KA，=1.3, =1, =0.8, =50/5=10，因此其保护灵敏系数为：1.58.3.3 过负荷保护过负荷保护只需要采用一个电流继电器装于一相电流中，保护装置作用于信号。为了防止变压器外部断路时，变压器过负荷保护发出错误信号，以及在出现持续几秒钟的尖峰负荷时不至发出信号，通常过负荷动作时限为10至15秒。过负荷保护动作电流的整定：利用公式，其中=1.3, =1, =0.8, =50/5=10，则：，整定为2A。过负荷保护动作时间的整定：9 变电所的防雷保护与接地装置的设计雷电导致的过电压可分为直击雷和感应雷两种

39、基本形式。直击雷是指直接击中电气设备、线路或建筑物的雷电波，其高电压引起的强大雷电流通过这些物体对地放电，会产生破坏性极大的热效应和力效应，相伴的还有电磁脉冲和闪络放电。感应雷是指由雷电对电气设备、线路或其他物体的静电感应或电磁感应引起的雷电过电压。9.1 变电所的防雷保护本设计中用单根避雷针保护总降压变电所，用折线法确定保护范围。避雷针安装房顶对角连线交点正中，高度为25m,需保护的最远点为变电所四个拐角。变电所高6m,长20m,宽15m对角连线长为12.5，示意图如下：保护半径Rx可按一下公式计算：Rx=(h-hx)p hxh/2时Rx=(1.5h-2hx)p hxh/2时h避雷针的高度h

40、x被保护物体的高度p避雷针的高度影响系数，一般当h30m,p=1;当30m12.5m,能够保护整个变电所9.2变电所的接地装置在10KV电源进线的终端杆上装设FS1-10型阀式避雷器。引下线采用25mm4mm的镀锌扁钢，下与公共接地网焊接相连，上与避雷器接地端螺栓连接。确定该变电所的接地电阻允许值次变电所10kV侧属小电流接地系统，其接地电流可近似估算=A=10.29A根据接地电阻的要求 参考已有数据参数，此变电所的公共接地装置的接地电阻应满足以下条件： 4且120V/=120V/10.29A=11.66则此变电所公共接地装置要求的接地电阻=4。已知可利用的自然接地体电阻=60。显然，需要补充

41、人工接地体。人工接地体所需的总电阻为=4.29人工接地体的初步敷设方案拟选用直径50mm，长为2.5m的钢管接地体，沿变电所四周，距墙角2.5-3m，每隔5m打入一根钢管，各钢管接地体之间用40mm4mm的扁钢连接构成一个接地网。此时，a/l=5/2.5=2。单根人工接地体钢管的接地电阻查表可得砂质粘土的土壤电阻率=100，利用公式可得0.3=30人工接地装置需用的钢管数量和最终的接地方案根据/=30/4.29=7，考虑到管间的屏蔽效应，初步选定为10根。以a/l=2和n=10查表取=0.66，利用公式可得n=10为使接地体均匀对称，可按偶数布置接地体。选用10或12根直径50mm，长为2.5

42、m的钢管作接地体，并用40mm4mm的扁钢连接，呈环形布置。校验接地体的短路热稳定钢纸接地体热稳定系数C=70，则接地线的最小截面应符合=90.4实际接地线截面为40mm4mm=16090.4，短路热稳定条件合格。在10KV高压配电室内装设有GG1A（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平保护，防护雷电侵入波的危害。在380V低压架空出线杆上，装高保护间隙，式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。10 结 论此次毕业设计是我从大学毕业生走向未来工程师最重要的一步。从最初的选题，开题到计算、绘图直到完成设计。其间，查找资料，老师

43、指导，与同学交流，反复修改图纸，每一个过程都是对自己能力的一次检验和充实。本次所做的10KV工厂变电所的设计。本次所设计的内容包括对全厂设备的原始数据进行整理，对全厂供电系统合理布局：对全厂设备的数据进行计算，包括电荷的计算、高低压侧短路电流的计算、选定工厂所需的电气设备并对全厂各电气设备的布局进行计算：设计变电所的位置和电力变压器的选择和位置及二次回路的设计，并对二次回路的设计进行校验：对电缆的选择和校验、母线的选择隔离开关、熔断器、断路开关的选择和校验等。设计全厂的防雷和接地保护装置。通过这次实践，我了解了工厂供电系统的工作原理，熟悉了工厂供电系统的设计步骤，锻炼了工程设计实践能力，培养了

44、自己独立设计能力。此次毕业设计是对我专业知识和专业基础知识一次实际检验和巩固，同时也是走向工作岗位前的一次热身。毕业设计收获很多，比如学会了查找相关资料相关标准，分析数据，提高了自己的绘图能力，懂得了许多经验公式的获得是前人不懈努力的结果。同时，仍有很多课题需要后辈去努力去完善。但是毕业设计也暴露出自己专业基础的少许不足。这次实践是对自己大学四年所学的一次大检阅，使我明白自己知识还很浅薄，虽然马上要毕业了，但是自己的求学之路还很长，以后更应该在工作中学习，努力使自己成为一个对社会有所贡献的人，为中国电气工业添上自己的微薄之力。致 谢本课题在选题及研究过程中得到*教授悉心指导。*教授多次询问研究

45、进程，并为我指点迷津，帮助我开拓研究思路，精心点拨、热忱鼓励。*教授一丝不苟的作风，严谨求实的态度，踏踏实实的精神，不仅授我以文，而且教我做人。感谢*教授对我的教育培养。我还要感谢关心和支持我的*学院的老师们，为我论文的完成给予了很大的指导和帮助，在这里表示衷心的感谢。通过这次毕业设计，对我来说收获颇多，即丰富了我的知识面，又锻炼了我独立思考和动手能力，更重要的是让我学会了分析问题的方法、解决问题，积累了实际应用的经验，体会到理论知识和实际应用要结合起来。但因为时间比较短，个人精力和能力有限，在设计中还有很多的不足之处，衷心的希望各位老师能提出批评、建议。最后，再次向在整个毕业设计过程中给我提

46、供帮助和支持的老师们、同学们致谢。参考文献1翁双安，供电工程M，机械工业出版社，2004年6月2李任，电器控制M，机械工业出版社,2004年6月3段建元，工厂配电线路及变电所设计计算M，机械工业出版社，1982年10月4黄纯华、葛少云，工厂供电M，天津大学出版社，2001年6月5刘介才，工厂供电设计指导M，机械工业出版社，2006年3月6林玉歧，工厂供电技术M，化学工业出版社 ，2003年1月7苏文成，工厂供电M，陕西机械学院，1981年2月8李西平，电工基础与供电计算口诀M，机械工业出版社，1992年8月9高万云主，供电企业技术标准汇编M，中国电力出版社，2002年5月10耿毅，工业企业供电

47、M，冶金工业出版社，1985年11月11李宏毅，建筑电气设计及应用M，科学出版社，2001年2月12赵文新，AutoCAD完全使用手册M，科学出版社.2000年3月13苗若愚，建筑电气常用数据手册M，中国建筑工业出版社，1997年9月14陈元丽，现代建筑电气设计实用指南M，中国水利水电出版社，2000年1月15姚建刚，建筑电气与照明M，高等教育出版社，1994年5月16朱林根，现代建筑电气设备造型技术手册M，中国建筑工业出版社，1999年6月17Arthur R. Bergen, Vijay Vittal.，Power systems analysisM，Upper Saddle River, N.J.: Prentice Hall, c200018Theodore Wildi，电机、拖动及电力系统（英文影英影印版）M，科学出版社，2002附录 供电设计系统图33