6KV配电所的设计_毕业设计

摘要

本次6KV配电所的设计包括负荷统计与电气设备的选择；供电系统的接线；变电所继电爱惜与防雷、接地系统。

这项技术将引发电力行业有关部门的重视，成为变电站设计核心技术之一。电力生产进程有别于其他工业生产进程的一个重要特点，确实是它的生产、输送、变换、分派、消费的几个环节是在同一个时刻内同步刹时完成。电力生产进程要求供需严格动态平稳，一旦失去平稳生产进程就要受到破坏，乃至造成系统瓦解，无法维持正常生产。随着经济的快速进展，全国乃至全世界凸现缺电局面，如何进一步优化调度，增强电力资源的优化配置，最大限度知足电力需求成为人们探讨的问题之一。又随着运算机技术、通信技术、信息技术惊人的进展，变电站综合自动化技术进一步优化，整个电网运行的平安性和经济效益取得大幅提升。

关键词：配电所，负荷，接线，设备，爱惜

目 录

第1章 6KV配电所的所需资料 ............................. 错误!未定义书签。

设计原始资料 .......................................... 错误!未定义书签。 设计的要紧参考资料 .................................... 错误!未定义书签。 第2章 负荷统计与变压器的选择 ........................... 错误!未定义书签。

负荷统计 .............................................. 错误!未定义书签。 变压器的选择 .......................................... 错误!未定义书签。 第3章 配电所供电系统设计 ............................... 错误!未定义书签。

供电系统的拟定 ................................................................................ 错误!未定义书签。 供电系统的设计 ................................................................................ 错误!未定义书签。 第4章 输电线路的选择与敷设 ............................. 错误!未定义书签。

电线、电缆型号的选择 .................................................................... 错误!未定义书签。 电线、电缆截面的选择 .................................................................... 错误!未定义书签。 线路的敷设 ........................................................................................ 错误!未定义书签。 第5章 二次回路及继电爱惜 ................................ 错误!未定义书签。

所用电负荷 ........................................................................................ 错误!未定义书签。 操作电源 ............................................................................................ 错误!未定义书签。 所用电交流系统 ................................................................................ 错误!未定义书签。 继电爱惜概述 .................................................................................... 错误!未定义书签。 第6章 中央信号装置 ..................................... 错误!未定义书签。

信号装置的种类 ................................................................................ 错误!未定义书签。 中央信号装置的设计原那么 ............................................................ 错误!未定义书签。 中央信号装置的选型 ........................................................................ 错误!未定义书签。 第7章 屋内外布置 ....................................... 错误!未定义书签。

配电所布置的一样要求 .................................................................... 错误!未定义书签。 电气通道与围栏 ................................................................................ 错误!未定义书签。 各电气设备室的布置 ........................................................................ 错误!未定义书签。 屋外变压器装置 ................................................................................ 错误!未定义书签。 第8章 接地系统......................................... 错误!未定义书签。

变压器的接地爱惜 ............................................................................ 错误!未定义书签。 配电所的接地系统 ............................................................................ 错误!未定义书签。 第9章 防雷爱惜......................................... 错误!未定义书签。

配电所的防雷爱惜 ............................................................................ 错误!未定义书签。

配电网的防雷爱惜 ............................................................................ 错误!未定义书签。 致谢 .................................................... 错误!未定义书签。 参考文献 ................................................ 错误!未定义书签。

第1章 6KV配电所的所需资料

设计原始资料

在进行工矿企业6KV配电所的设计时，必需搜集以下数据： 一、设计企业的资料

（1）企业的地理交通资料 （2）企业的平、剖脸部置资料 （3）企业的负荷资料与进展计划 （4）企业的生产环境特点 （5）企业概况 二、电源资料

（1）电源的地理位置、地形和接线 （2）短路参数和继电爱惜参数

（3）电力部门的要求 3、其他资料 （1）气象资料

（2）水文地质资料及地震资料 （3）设备材料供给情形

设计的要紧参考资料

《工厂经常使用电气设备手册》、《高压开关柜二次线路方案》、《电力工程设计手册》《煤矿电工手册》、《电气标准标准汇编》、《工厂供电简明设计手册》、《操纵爱惜用电器设备手册》、《煤炭工业设计标准》、《全国供用电规那么》、《工厂配电设计手册》、《高压开关柜二次接线方案》、各类电器产品样本和产品目录、各类供电教材、各类有关变电所及变电所一、二次装置的设计技术规程。

如图为负荷统计数据表，，：

表负荷表

表负荷表

第2章 表负荷表负荷统计与变压器的选择

负荷统计

1.用电设备功率的确信。由于煤矿大量负荷都长时或短时工作制的负荷，其设备的功率等于其额定功率，因此没必要进行功率换算。

2.单相负荷换算为三相负荷。由于煤矿单相用电设备占总负荷比例很少，故均按三相平稳负荷计算。

3.用电设备的计算负荷。用需用系数法统计负荷，查第一章的表取得对应电气设备的需用系数Kde、功率因数cosφ。

有关计算：

1)主井提升机的计算负荷： 查表知，Kde0.9,cos0.85,那么：

PcaKcaPN0.920001800kWScaIcaPca18002117.6kVAcos0.85Sca2117.6203.8A3UN36

2)副井提升机的计算负荷：

查表知，Kde0.8,cos0.85,那么：

PcaKdePN0.816001280KWScaPca12801505.9KVAcos0.85Sca1505.9Ica144.9A3UN36

3)压风机的计算负荷：

查表知，Kde0.8,cos0.9,那么：

PcaKdePN0.81200960KWScaPca9601066.7KVAcos0.9S1066.7Icaca102.6A3UN36

4)风井通风机的计算负荷：

查表知，Kde0.7,cos0.8,那么：

PcaKdePN0.7800560KWPca560700KVAcos0.8S700Icaca67.4A3UN36

5)风井压风机的计算负荷：

Sca查表知，Kde0.7,cos0.8,那么：

PcaKdePN0.7500350KWScaPca350437.5KVAcos0.8Sca437.5Ica42.1A3UN36

6)风井低压设备的计算负荷：

查表知，Kde0.7,cos0.8,那么：

PcaKdePN0.7539377.3KWScaIcaPca377.3471.6KVAcos0.8Sca471.645.4A3UN36

变压器的选择

工矿企业变电所的主变压器向整个企业的所有效电设备供电，正确的选择主变压器的台

数和容量对供电的靠得住性和经济性都有着重要的意义。主变压器应依照负荷类别、总的计算负荷选择其台数和容量，并应考虑留有进展的余地。

一、主变压器台数的确信

具有一类负荷的变电所，应知足用电负荷对供电靠得住性的要求，依照《煤炭工业设计标准》规定，矿井变电所的主变压器一样选用两台，当其中一台停止运行时，另一台应能保证平安及原煤生产用电，并非得少于全矿计算负荷的80％；

二、主变压器容量的确信

当变电所选用两台变压器且同时运行时，每台主变压器容量应按下式计算

SN.TKt.pPKSt.pa.ccosa.c

式中：P∑为变电所总的有功计算负荷，kW；SN·T 为变压器的额定容量，kVA；cosφa·c为变电所人工补偿后的功率因数，一样应在以上；Sa·c为变电所人工补偿后的视在容量，kVA；Kt·p 为故障保证系数，依照全企业一、二类负荷所占比重确信，对煤矿企业Kt·p不该小于，工厂企业Kt·p不该小于。

当两台变压器采纳一台工作，一台备用运行时，那么变压器的容量应按以下计算

SN·T ≧Sa·c

当变电所只选用一台变压器时，主变压器容量SN·T 应知足全数用电负荷的需要（一样应考虑15％～25％的富裕容量）。主变压器型号的选择应尽可能考虑采纳低损耗，高效率的变压器。目前普遍利用的低损耗电力变压器有SL7、SFL7、S7、S9等型号。

3、地面工业广场低压负荷统计 （1）主井辅助设备的负荷计算：

查表知，Kde0.7,cos0.7,那么：

tan1.02PcaKdePN0.7259.8181.9KWQcatanPca1.02181.9185.5KvarScaPca181.9259.8KVAcos0.7S259.8Icaca394.7A3UN30.38

设备型号KYN28A-12

（2）副井辅助设备的负荷计算： 查表知，Kde0.7,cos0.7,那么：

tan1.02PcaKdePN0.7226.8158.8KWQcatanPca1.02158.8162KvarPca158.8226.9KVAcos0.7Sca226.9Ica344.7A30.3830.38

设备型号：KYN28A-12

（3）压风机辅助设备的负荷计算：

Sca

查表知，Kde0.7,cos0.75,那么：

tan0.88PcaKdePN0.7483338.1KWQcatanPca0.88338.1297.5KvarScaIcaPca338.1450.8KVAcos0.75Sca450.8684.9A3UN30.38

设备型号：KYN28A-12

（4）消防水泵的负荷计算：

查表知：Kde0.24,cos0.8,那么：

tan0.75PcaKdePN0.245513.2KWQcatanPca0.7513.29.9KvarScaIcaPca13.216.5KVAcos0.8S16.5ca25.1A3UN30.38

设备型号 ： KYN28A-12

（5）污水泵的负荷计算：

查表知，Kde0.75,cos0.75,那么：

tan0.88PcaKdePN0.752015KWQcatanPca0.881513.2KvarScaPca1520KVAcos0.75S20Icaca30.4A3UN30.38

设备型号：KYN28A-12

（6）回水泵的负荷计算：

查表知，Kde0.75,cos0.75,那么：

tan0.88PcaKdePN0.754533.8KWQcatanPca0.8833.829.7KvarPca33.845.1KVAcos0.75S45.1Icaca68.5A3UN30.38

Sca

设备型号：KYN28A-12

地面工业广场低压负荷统计： （1）低压负荷统计：

Pca181.9158.5338.113.215.033.842.4783.2KW

（2）各组用电设备最大负荷不同时的有功、无功组间最大负荷同时系数取

caQ185.5162297.59.913.229.743.2741KKsp0.95,Ksq0.97,那么：

'Sca'PcaKspPca0.95783.2744KW

'QcaKsqQca0.97741718.8Kvar'2'2PcaQca7442718.821034.5'Sca

设备型号：KYN28A-12

'2Ica.510341571.8A3UN30.38

图

第3章 配电所供电系统设计

供电系统的拟定

一、配电所对电气设备接线的大体要求

配电所接线应保证供电靠得住，接线力求简单，操作方便，运行平安灵活，经济合理。 配电所对电气主接线的大体要求

(1)应符合国家有关标准和技术标准的要求，能充分保证人身和设备的平安。 (2)应知足电力负荷，专门是一、二级负荷对供配电的靠得住性要求。

(3)应能适应必要的各类运行方式，便于切换操作和检修，且适应负荷的进展。

(4)在知足上述要求的前提下，尽可能使电气主接线简单、投资少、运行费用低，而且节约电能和有色金属消耗量。

二、经常使用电气设备的接线方式及特点

单母线接线如下图。其优势是接线简单，所用设备少，投资小。缺点是供电靠得住性差，一旦母线显现故障或电源进线开关故障检修时，用户全数停电。因此，它只适用于容量小、

对供电靠得住性要求不高的变电所。

双母线接线如下图。变电所每条进出线，通过隔离开关别离接到两条母线上，两条母线之间用联络开关联接，互为备用。其优势是供电靠得住、灵活。缺点是所用设备多，投资大，接线复杂，操作平安性差。这种接线多用于对供电靠得住性要求高的大容量枢纽变电所。

图 单母线接线 图 双母线接线 图 单母线接线

单母线分段式接线如下图。电源进线别离接于不同的母线段上。关于变电所的重要负荷，其配出线必需别离接在两段母线上，组成平行双回路或环形供电方式，以防母线故障中断供电 。

供电系统的设计

供电系统中，依照第二章的计算和供电系统的设计要求可得出如下设计图表，在配以适合电压、电流下的设备，即可完成如图、；

图 供电系统图

图 供电平面图

第4章 输电线路的选择与敷设

电线、电缆型号的选择

一、导线材料的选择

导线应尽可能采纳铝导线。但在有爆炸危险、猛烈震动、侵蚀严峻的场所，和用于移动设备、重要操作回路和配电装置的二次回路应采纳铜导线。

10KV及以下的架空线路一样选用铝绞线，对机械强度要求较高的应选用钢芯铝绞线，在有侵蚀的地域应采纳防腐型钢芯铝绞线。

二、绝缘护套及铠装层的选择

架空线路一样均选用无绝缘的裸导线。低压接户应采纳绝缘电线。塑料绝缘电线适用于在室内，氯丁橡皮绝缘电线适用于在室外。

电线、电缆截面的选择

按许诺温升选择导线截面 1）长时工作制负荷

供电线路导线的长时许诺电流应大于等于线路的最大长时工作电流；直接连接用电设备的导线其长时许诺电流应大于等于设备的额定电流。

2）重复短时工作制用电设备

一个周期的总时刻不超过10min，工作时刻不超过4min时，导线的许诺电流按以下情形确信：

截面小于或等于6mm²的铜线，和截面小于或等于10 mm² 的铝线，其许诺电流按长时工作制计算。

3）短时工作制用电设备

当其工作时刻不超过4 min或停歇时刻内，导线能冷却到周围环境温度时，那么导线的许诺电流按重复短时工作制确信。当工作时刻超过4 min或停歇时刻不足以使导线冷却到环境温度时，那么导线许诺电流按长时工作制确信。

按上述方式校正后的导线载流量，应不小于用电设备在额定负载持续率下的额定电流或短时工作电流。

4）中性线截面的选择

三相四线制系统中性线（N线）的长时许诺 电流不该小于线路中最大不平稳负荷电流，同时应考虑谐波电流的阻碍。一样中性线的截面不该小于相线截面的 50％ ；对三次谐波电流较大的线路，其中性线的截面应与相线截面相同或相近。

爱惜线（PE线）的电导不该小于该线路中性线电导的50％；当导线材料与相线相同时，其截面不该小于相线截面的50％，且不得小于16 mm²，以知足单相接地短路热稳固的要求。

爱惜中性线（PEN线）具有爱惜线（PE线）和中性线（N线 ）的双重功能，其截面应同时知足上述要求。

线路的敷设

一、架空线路的敷设

低压架空配电线路的导线一样采纳水平排列。电杆上的中性线应靠近电杆，如线路周围有建筑物，应尽可能设在靠建筑物一侧。中性线不该高于相线。同一地域，中性线的位置应一致。

低压路灯线的位置不该高于其他相线及中性线。城区的高压配电线路和低压配电线路，应同杆架设。

高压配电线路每相过引线、引下线与邻相的过引线、引下线或导线之间的净空距离，不该小于 0．3m；低压配电线路不该小于0．15m。高压引下线与低压线间的距离，不宜小于0．2m。高压配电线路的导线与拉线、电杆或架构间的净空距离，不该小于0．2m；低压配电线路，不该小于0．05m。

二、屋内、外布线

导线的布线方式有明敷和暗敷两种。明敷是利用瓷（塑料）夹、绝缘子、线槽、钢管或塑料管将导线沿墙壁、天花板等处的表面敷设，或沿钢索敷设。暗敷是利用钢管或塑料管将导线敷设于墙壁、地坪或楼板内。

3、插接式母线布线

（1）插接式母线至地面的距离不该小于。插接式母线终端无引出、引入线时，端头应封锁。

（2）插接式母线的引出支线不宜埋地敷设。

第5章 二次回路及继电爱惜

所用电负荷

一、直流负荷

按用电负荷性质分，有常常负荷、事故负荷及冲击负荷三种。

（1）常常负荷是指运行状态时，直流电源不中断供电的负荷。如常常接入的继电器、信号灯、位置指示器和常明的直流事故照明等。

（2）事故负荷是指当变电所失去交流电源，必需由直流供电的负荷。主若是事故照明（对没有独立直流电源的变电所，一样用手电筒或矿灯做临时事故照明）。

（3）冲击负荷要紧指电磁操作机构合闸时的短时刻冲击负荷。 二、交流负荷

配电所的交流负荷一样有：室内外照明、实验设备、变压器的风冷风扇、供直流用电负荷的硅整流设备或蓄电池的通风机和充电设备等。

对交流操作的配电所，其交流负荷除上述照明、实验、变压器冷却等负荷外，还有电动合闸、操纵、信号、爱惜装置和自动装置等用电负荷。

操作电源

一、操作电源类型的选择

配电所的操作电源有交流操作电源和直流操作电源两大类。直流操作电源又分为蓄电池直流电源和硅整流直流电源两种，硅整流直流电源又有复式整流电源、带储能电容器的整流电源和带镉镍蓄电池的整流电源三种。

二、电所直流供电系统的拟定

直流供电系统一样按下述原那么拟定：

（1）关于重要直流负荷，为了提高供电的靠得住性，通常采纳分段环形供电方式，正常开环运行。

（2）依照操纵回路、信号回路、不同电压品级短路器的合闸回路等负荷种类和装设地址，分成各自独立的环形供电网络。环形供电网络应在适当的地址开环运行，以便检修和排除故障，并避免故障时的相互阻碍。

（3）对不重要直流负荷，或正常时处于备用状态的负荷，如电气实验室的实验电源、通信备用电源、事故照明电源、主控室的常常照明灯等，一样采纳单回路供电。

所用电交流系统

一、所用电交流电源及接线

在有两台及以上主变压器的变电所中，宜装设两台容量相同互为备用的所用变压器。如能从变电所外引入靠得住的低压备用电源时，亦可装设一台所用变压器。

尤其是对整流操作和交流操作的变电所，由于没有独立的直流电源，要求采纳双电源的交流系统。当装设两台所用变压器时，应将其别离接在不同品级的电源或独立电源上。一样为提高靠得住性，可将一台所用变压器接于35KV受电断路器之前，另一台接在电源系统的6KV母线上。对6KV母线排列运行的变电所，也可将两台所用变压器别离接于6KV的两头母线上。当能从所外引入靠得住的380V备用电源时，可设一台所用变压器，该所用变压器可接在6KV母线上。

当两台所用变压器别离接在主变压器一次侧进线断路器前的35KV线路和二次侧6KV母线上时，由于主变压器双侧绕组的接线方式不同而引发30°的相位差，因此在所用变压器测不能并列运行。现在在设计所用电交流系统时，应采取方法，避免误操作。例如，在侧不设单独的分段开关，而采纳双转换组合开关，用来幸免两个电源并联的可能性。

二、交流系统设备的选择

在计算负荷时，一样应依照每台用电设备的功率、功率因数、效率、负荷系数别离换算成输入的视在功率，再考虑不同时运行情形计算出用电总负荷。具体计算方式如下：

照明（白炽灯）和加热负荷为

S1=∑Pi 电力负荷为

S2=∑KloPN／µcosQ 所用电总负荷为

ST=S1+S2 式中 S1——照明和加热负荷总容量，KVA；

∑Pi——各照明和加热负荷（包括硅整流负荷）功率之和，KVA； S2——电力负荷总容量，kVA;PN——电力负荷的额定功率，kW； Klo——电力负荷的负荷系数；µ——电力负荷的效率； cosQ——电力负荷的功率因数；

ST——所用变压器的计算负荷，kVA。 依照公式可选用适当的设备。

继电爱惜概述

一、继电爱惜的任务

（1）当爱惜线路或设备发生故障时，能自动迅速且有选择性地动作，使断路器跳闸，将故障元件切除，并保证其他非故障线路迅速恢复正常运行。

（2）当设备显现不正常运行情形时，依照不正常运行情形的种类和设备运行保护条件，继电爱惜装置发出信号，以便及时处置。

二、继电爱惜的要求

继电爱惜装置为了完成它的任务，必需在技术上知足选择性、速动性、灵敏性、靠得住性这四个大体要求。

3、常见继电爱惜的类型 （1）电流爱惜：（依照爱惜的整定原那么，爱惜范围及原理特点）

A、过电流爱惜---是依照躲过被爱惜设备或线路中可能显现的最大负荷电流来整定。 B、电流速断爱惜---是依照被爱惜设备或线路结尾可能显现的最大短路电流或变压器二次侧发生三相短路电流而整定的。速断爱惜动作，理论上电流速断爱惜没有时限。即以零秒及以下时限动作来切断断路器的。

过电流爱惜和电流速断爱惜常配合利用，以作为设备或线路的主爱惜和相邻线路的备用爱惜。

（2）电压爱惜（依照系统电压发生异样或故障时的转变而动作的继电爱惜） A、过电压爱惜---避免电压升高可能致使电气设备损坏而装设的。

B、欠电压爱惜---避免电压突然降低致使电气设备的正常运行受损而设的。

C、零序电压爱惜---为避免变压器一相绝缘破坏造成单向接地故障的继电爱惜。要紧用于三相三线制中性点绝缘（不接地）的电力系统中。

（3）差动爱惜---这是一种依照电力系统中，被爱惜设备发生短路故障，在爱惜中产生的差电流而动作的一种爱惜装置。

第6章 中央信号装置

信号装置的种类

信号装置是监视电气设备运行状态的一种声光指示装置，它从各个不同侧面监视和判定电气设备的运行状态。变电所的信号有中央信号、断路器与隔离开关的位置信号及爱惜和自动装置的动作信号三部份。中央信号由事故信号和预报信号组成，装在变电所的主控室中。当变电所任一断路器事故跳闸时，启动事故信号；当发生其他故障或不正常运行情形时，启动预报信号。

中央信号装置按复归方式可分就起复归和中央复归两种。当场复归是指信号动作后，在发生故障的配电装置上将信号复归；中央复归是指在主控室将信号复归。按动作性能可分为重复动作与不重复动作两种，重复动作是指某一回路故障状态还未解除（音响信号已被复归），另一回路又发生故障时，能重复发出信号；不重复动作是指信号发出后，故障状态未解除前，不能发出第二个信号。中央信号的预报信号装置又分为瞬时预报信号与延时预报信号两种。工矿企业变电所中延时预报信号利用较少。

中央信号装置的设计原那么

（1）当配电所为集中操纵时，操纵室内应有被操纵断路器跳、合闸位置的指示信号。 （2）有人值班的变电所，应在操纵是或值班室内设有能复归音响的中央事故信号及中央预报信号装置。

（3）中央事故信号装置在断路器跳闸时，除能及时发出音响信号外，在操纵屏上或配电装置上还应有表示该回路事故跳闸的灯光或其他指示信号。

（4）中央预报信号装置在回路故障时，除能及时发出音响信号外，还应有显示故障性质、地址和范围的指示（灯光或信号继电器）。

（5）中央事故信号与预报信号应有区别，一样事故信号用蜂鸣器；预报信号用电铃发出音响。

（6）中央信号发出音响后，应能手动或自动复归音响，而故障性质、地址及范围的指示应维持到爱惜动作情形记录完毕（光字牌信号）和故障排除为止（闪光信号）。

（7）各信号的显示装置应适当集中，以便值班人员监视。

（8）配电所应设有闪光装置，它与断路器的事故信号和自动装置配合，指示断路器的事故跳闸和自动装置的动作。闪光电源装置一样装在直流电源屏上。

（9）配电所的中央事故与预报信号一样应能重复动作，如变电所主接线较简单，中央事故信号可不重复动作。

（10）有可能误发信号或不需要瞬时通知值班人员的信号，应接延时预报信号。

总之，要求信号装置力求简单、靠得住、夺目，应能正确反映所监视电气设备的运行状态，并能依照需要随时查验信号装置的完好性。当被监视设备发生异样时，信号装置能自动发出音响和灯光信号。信号发出后应能判定故障性质、地址和范围，并将该灯光信号维持到爱惜动作情形记录完毕和故障排除为止，对音响信号应能依照需要手动或自动复归。

中央信号装置的选型

设计中央信号装置时，一样选择目前定型的接线形式，可没必要自行设计。经常使用的三种中央信号装置有事故信号不重复动作，预报信号延时动作的接线；事故、预报信号都瞬时重复动作的接线；事故信号重复动作，预报信号延时重复动作的接线。上述三种接线形式，可依照中央信号装置的设计原那么和本变电所的实际情形，选择其中一种。也可对上述电路做适当的调整，或从头设计中央信号装置的接线，以适合变电所的实际需要。

第7章 屋内外布置

配电所布置的一样要求

6（10）KV配电所一样采纳屋内外式布置；变压器布置的形式及适用处合可依照表7-1确信。

表 7-1 变压器的布置形式及适用处合 变压器装置的形式 屋 外 式 适 用 场 合 正常环境中的普通型电力变压器或布置上无特殊要求专用变压器及下列环境中的封闭型电力变压器 1. 空气污秽； 2. 导电尘埃较多； 3. 可燃粉尘，可燃纤维较多 屋 内 式 布置上有要求的普通型电力变压器（如车间内变压器）或专用变压器及下列环境中的普通型便利变压器 1. 空气污秽； 2. 导电尘埃较多； 3. 可燃粉尘、可燃纤维较多； 4. 沿海严重盐雾地区； 5. 严冬多雪地区； 6. 有可燃性、难燃屋檐，且未采取防火措施的建筑物旁 电气通道与围栏

(1)当低压配电装置的安装长度不超过6m时，其屏后保护走廊许诺一个出口；当该长度为6m-15m时，两头各设有一个出口；当该长度超过15m时，除两头各设有一个出口外，中间应增加出口，使两出口之间距离不得超过15m。出口的宽度不得小于。当屏后保护走廊的净宽度超过3m时，那么不受上述要求的限制。

(2)屋内低压配电装置的遮拦高度不该低于：网状遮拦，栅栏，无孔遮拦。 (3)屋内低压配电装置的走廊宽度不该小于表7-2中的数值。

表7-2 低压配电装置走廊的最小宽度

布置方式 一面有配电装置时 两面有配电装置时 背面维护走廊 一般值 800 800 推荐值 1000 1000 正面维护走廊 一般值 1300 1800 推荐值 1800 2500 (4)无遮拦裸导线布置在走廊上方离地面高度小于表2-31中的C值时，应设置遮拦爱惜，遮拦高度不该小于。

各电气设备室的布置

高压电容器室、操纵室的布置要求见第一章。对高压配电室，当高压开关柜数较少时（如

4台及以下）也可与低压配电屏布置在同一房间，但不宜布置在对面；当单侧布置时、与低压配电屏之间不该小于2m。

低压配电室装置一样设在单独的低压配电室内，对有人值班的变电所，其低压配电室许诺与值班室归并，现在低压配电装置的正确距墙不宜小于3m。

(1)对采纳集中操纵的厂房或车间（如选煤厂等）许诺与操纵室归并，现在低压配电屏组与操纵屏组之间，如为单列布置时其间距不该小于。

(2)低压配电屏一样高墙布置，屏只保护走廊和正面操作走廊的宽度见表2-32。屏的两头有通道时屏侧面应有防护板，双侧距墙不得小于。当一侧靠墙时，应保留有200mm的间距。

(3)当屏的数量在3台及以下时，也能够用单面保护的配电屏靠墙安装，现在屏后距强应留有25mm的间隙，屏侧面距墙应留有200mm的间隙。

(4)当配电室长度为8m以上时，应设两个门，并尽可能布置的两头。当只设一个门时，此门不该通向高压配电室。

(5)用同一低压配电室供给一类负荷用电时，母线分段处应有防火墙或防火隔墙，供给一类负荷用电的电缆不该通过同一电缆沟。

(6)低压配电室的高度应和变压器室综合考虑，一样可参考以下尺寸：与举高地坪变压器室相邻时，高度；与不举高地坪变压器室相邻时，高度；配电室为电缆进线时，高度为3m。

(7)配电室采纳架空进线时，进线配电屏应与变压器室隔墙进线孔在同一中心线上。

屋外变压器装置

一样要求：

(1)10KV及以下屋外变压器装置的电气距离、通道、围栏、防火墙设施等要求见第二章。 (2)杆上变电台的变压器，安装容量不宜超过315KVA；变压器底部距离地面不该小于；隔离开关和跌落式熔断器开后，其带电部份距变压器底部的垂直距离不该小于.

(3)落地安装的屋外变压器装置，其带电部份离地面高度低于时或虽高于，但易为外人接近时，均应设置固定围栏。围栏门应有锁。

(4)油量为1000KG及以上的变压器，应设置容量为100%油量的挡油设置。 (5)周围于车间外的一般型变压器，不宜设在屋面倾斜，避免屋面冰块和水落到变压器上；当外屋有可能落到变压器或母线上时，变压器不宜露天放置。

(6)杆上变电台应尽可能躲开车辆行人较多的场所，在布线复杂、转角、分支、进户、交叉路口等的电杆上不宜装设变压器台。

第8章 接地爱惜

变压器的接地爱惜

接地确实是将电力系统或电气装置的某一正常运行时不带电、而故障时可能带电的金属部份或电气装置外露可导电部份经接地线连接到接地极。

接地的类型和作用：

电气接地按其接地的作用，可分为两大类：电气功能性接地、电气爱惜性接地。电气功能性接地，要紧包括电气工作接地、直接接地、屏蔽接地及信号接地等。电气爱惜性接地要紧包括防电击接地、防雷接地、防静电接地及防电化学侵蚀接地等。

通过本节的学习，咱们可明白，6KV变电所内也应采纳环形接地网，以降低跨步电压和接触电压。

配电所的接地系统

1）爱惜接地的范围 应当接地的部份：

A、电机、变压器、电器、携带式用电器具的底座和外壳； B、电气设备传动装置；

C、互感器的二次绕组，但继电爱惜还有规定者除外； D、配电屏与操纵屏的框架；

E、屋外配电装置的金属和钢筋混凝土架构和靠近带电部份的金属围栏和金属门； F、交、直流电力电缆接线盒、终端盒的金属外壳和和电缆的金属外皮、穿线的金属管等； G、铠装操纵电缆的外皮、非铠装电缆的1——2根屏蔽芯线。 不需要接地的部份：

A、在木质、沥青等不良导电地面的干燥房间内，额定电压为交流380V及以下、直流440V及以下的电力设备外壳（当人有可能同时触及接地物件时除外）；

B、在干燥场所，额定电压为交流127V及以下、直流110V及以下的电力设备外壳（有爆炸危险的场所除外）；

C、安装在配电屏、操纵屏和配电装置上的仪表、继电器和其他低压电器的外壳，和当绝缘损坏时，支持物上可不能引发危险电压的绝缘子金属底座等；

D、安装在已经接地的金属架构上的设备（保证接触良好），如套管等（有爆炸危险的场所除外）；

E、额定电压220V及以下的蓄电池室内的支架。 2）工作接地的范围

A、变压器、发电机、电容器组的中性点，在变压器中性点绝缘系统中，经击穿熔断器接地；

B、电流互感器、避雷针、避雷网、爱惜间隙等。 二、对接地电阻值的要求

各类工频接地电阻的最大许诺值见下表：

表 工频接地电阻许诺值

系统名称 大接地电流系统 接地装置特点 一般土壤电阻率地区 ρ大于500Ω*m的高土壤电阻率地区 仅用于高压电力设备接地装置 高压与低压电力设备共用接地装置 小接地电流系统 ρ大于500Ω*m的高土壤电阻率地区 高压和低压电力设备 发电厂和变电所 接地电阻/Ω R≤2000/IE ① 或R≤（当IE>4000A时） R≤5 ② R≤250/IE≤10 R≤120/IE≤10 R≤30 R≤15 R≤4 ③ R≤10 ③ R≤10 R≤30 低压电力设备 并列运行时的发电机、变压器等电力设备的总容量不超过100kVA时 重复接地 电力设备接地电阻允许达到10Ω的电力网的重复接地（重复接地不少于三处） 注：1.计算用的流经接地装置的入地短路电流，A。 2. R≤5Ω时并应附合以下要求：

低压电力设备 ① 对可能将接地网的高电位引向厂、所外，或将低电位引向厂、所内的设施，应采取隔离接地电位方法； ② 当接地网电位升高时，考虑短路电流非周期分量的阻碍， 3kV~10kV阀型避雷器不该动作； 3. 在采纳接零爱惜电力网中是指变压器的接地电阻。表中IE 为计算用的流经接地装置的入地短路电流。

3、接地装置 1）接地网的结构

交流电力设备的接地装置应充分利用直接埋入地中的或水中的自然地体。凡是埋入地中的金属管道（易燃易爆的液、气体管道除外）、水工建筑物及建、构筑物的地下金属结构、埋于土中的电缆金属外皮、非绝缘的架空地线等都可作为自然接地体。

当自然接地体的接地电阻符合要求时，一样不敷设人工接地体，但发电厂、变电所除外。一样情形下，垂直接地体对工频电流流散作用不大，流散作用的大小取决于接地网的占地面积的大小。因此，发电厂、变电所的接地装置，除利用自然接地体外，不论采纳何种接地体，都应敷设以水平接地体为主的人工接地网。在非高土壤电阻率地域防雷接地装置可采纳垂直

接地体，以加速集中接地和散泄雷电流之用。

水平人工接地网的外缘应闭合，外缘各角应做成圆弧形，圆弧的半径不宜小于均压带间距的一半。接地网内应敷设水平均压带，如图1所示。图中均压带间距应依照许诺的接触电势和跨步电势决定。接地网采纳长孔地网较经济，只有在水平均压带总根数n大于18时，方孔地网才比较经济。接地网的埋设深度一样采纳或。

接地网边缘常常有人出入的走道处，应铺设砾石、沥青路面或地下装设两条与接地网相连的“帽檐式”均压带。

n = 6 n = 6 (a) (b) 图8-1 变电所人工接地网的结构 a —长孔地网；b —方孔地网 2）接地装置及其敷设 人工接地体水平敷设时一样用扁钢或圆钢，垂直敷设时一样用长度为2m~3m的角钢或钢管。钢接地体和接地引下线的导体截面不该小于表8-2所列数据。

表8-2 钢接地体和接地线截面的最小规格

种类 圆钢 扁钢 角钢 钢管 规格 直径/mm 截面/mm2 厚度/mm 厚度/mm 管壁厚度/mm 地上 屋内 5 24 3 2 屋外 6 48 4 地下 8 48 4 4 注：电力线路杆塔的接地体引出线，其截面不该小于50mm2,并应热镀锌。 敷设在侵蚀性较强场所的接地装置，应依照侵蚀的性质采取热镀锡、热镀锌等防腐方法，或适当加大截面。

为了减少相邻接地体的屏蔽作用，垂直接地体的间距不宜小于其长度的2倍，水平接地体的彼其间距可依照具体情形确信，但不宜小于5m。

接地体与建筑物之间的距离不宜小于，围绕屋内配电装置建筑物的接地网也应采纳环形接地网，它与屋外环形接地网的连接不该少于两根干线。自然接地体也至少应有两点与接地网相连接（应设置接地体与人工接地体分开的测量点）。接地线的连接处应焊接，如采纳搭接焊，其搭接长度必需为扁钢宽度的2倍或圆钢直径的6倍。不宜焊接的地址可用螺栓连接，但应采取防锈防松方法。

第9章 防雷爱惜

配电所的防雷爱惜

一、直接雷击爱惜

大、中型6KV配电所内的屋外配电装置和建筑物（当建筑物需要爱惜时），通常采纳独立避雷针作为直接雷击爱惜装置。避雷针爱惜范围的计算，避雷针根数（技术合理时，应优先选择单支避雷针）、高度的确信及有关装设独立避雷针的规定，是咱们要把握的知识。

1）装设直接雷击爱惜的范围：

配电所的屋外配电装置包括组合导线、母线廊道、主变压器，配电所的油处置室、大型变压器修理室和易燃材料库等建筑物应装设直接雷击爱惜装置。配电所的主操纵室和35KV以下的配电装置室，一样不需要装设直接雷击爱惜。但当该建筑物较高和年雷暴日较多时，也应装设直接雷击爱惜。具体装设条件见表1。

表 建、构筑物装设直接雷击爱惜的参考范围 雷电分区 轻雷区 中雷区 重雷区 年平均雷暴日 小于30d 大于35d且小于80d 大于80d 建、构筑物高度H/m H>24 平原H>20 山区H>15 平原H>16 山区H>12 配电所的直接雷击爱惜装置，一样采纳避雷针，处于峡谷地域的变电所宜采纳避雷线爱惜。当需爱惜的设施已在相邻高建筑物的爱惜范围内时，可再也不装设直接雷击爱惜装置。

2）对直接雷击爱惜装设的有关规定

（1）35KV以下的高压配电装置，宜采纳独立避雷针或避雷线。在其构架和房顶上不宜装设避雷针。在变压器的门型架构上，不该装设避雷针和避雷线。

（2）独立避雷针与避雷线宜设独立的接地装置，在非高土壤电阻率地域其接地电阻不该超过10Ω。当有困难时，该接地装置也可与主接地网连接，但其连接点至35kv及以下设备与主接地网的地下连接点，沿接地体的长度不得小于15m。

（3）装有避雷针或避雷线的照明灯塔上的电源线，必需采纳直接埋入地下的带金属外皮的电缆或穿入金属管中的导线，电缆外皮或金属管埋入地中的长度在10m以下，不得与35KV及以下配电装置接地网及低压配电装置相连接。

（4）在装有避雷针和避雷线的构筑物上，严禁架设通信线、广播线和低压线。

（5）独立避雷针不该设在人常常通行的地址，避雷针及其接地装置与道路或出入口等的距离不宜小于3m，不然应采取均压方法或铺设砾石或沥青地面。

（6）独立避雷针或避雷线与被爱惜设施及其周围电力设施的带电部份和接地部份之间，在空气中的距离不得小于5m，在地中的距离不得小于3m。 二、对线路入侵波的防护

6（10）KV配电装置的防入侵波爱惜

在6（10）KV配电所，当无所用变压器时（也无主变压器），可仅在每路架空进、出线上装设阀型避雷器。

6（10）KV配电装置的防入侵波爱惜，应在每组母线和每路架空线上装设阀型避雷器。6（10）KV母线上的避雷器与主变压器的电气距离见表9-2。

表 阀型避雷器与主变压器的最大电气距离（3kv~10kv）

雷季经常运行的进出线路数 最大电气距离/m 注：对双回路杆塔的线路，应按一回路考虑。

一 15 二 23 三 27 ≥四 30 有电缆段的架空线路，避雷器装在电缆头周围，其接地端应与电缆金属外皮相连。如各架空线均有电缆进线段，那么避雷器与主变压器的最大电气距离不受限制。

避雷器与接地网连接的接地线应为最短（包括通过电缆外皮的连接），并应在避雷器周围装设集中接地装置。

3、避雷器的选择 1）阀型避雷器的选择

阀型避雷器按以下原那么选择：

（1）避雷器的额定电压应等于系统的额定电压（指线电压）。

（2）避雷器的灭弧电压，对中性点非直接接地的电网，应不低于设备最高运行线电压，设备最高运行线电压一样为其额定线电压的～倍。

（3）为避免避雷器在内部过电压下误动作，关于35（63）KV及以下电网避雷器的工频放电电压应不小于系统最大相电压的倍。

2）管型避雷器的选择

（1）避雷器的额定电压应等于系统的额定电压。

（2）管型避雷器开断续流的上限，应不小于雷季电力系统最大运行方式时，避雷器安装处的冲击短路电流有效值，即不小于``。

（3）管型避雷器开断续流的下限，应小于雷季电力系统最小运行方式时，避雷器安装处的最小短路电流周期分量的有效值。

（4）管型避雷器的外间隙，在符合爱惜要求的条件下，应采纳较大的数值。其外间隙一样采纳表9-3所列数据。

表 9-3管型避雷器的外间隙的数值 mm 额定电压/kv 外间隙最小数值 3 8 6 10 — 10 15 — 20 60 150～200 35 100 250～300 63 200 350～400 F1 的外间隙最大数值 — 配电网的防雷爱惜

（1）与架空线连接的3kv~10kv配电变压器，其3kv~10kv侧应用阀型避雷器爱惜，并尽可能靠近变压器装设，其接地线应与变压器低压侧中性点（或中性点不接地的电力网中，中性点击穿保险器的接地端）和金属外壳边在一路接地。

（2）多雷区的3kv~10kv，Y，yn0和Y，y接线的配电变压器，除在高压侧装设避雷器外，宜在低压侧装设一组220V避雷器、440V压敏电阻、或击穿保险器，以防反变换波和低压侧雷电侵入波击穿高压侧绝缘。低压中性点不接地的配电变压器，应在中性点装设击穿保险器。

（3）3kv~10kv柱上断路器和负荷开关，应用阀型避雷器或空气间隙爱惜，常常断路运行而又带电的柱上断路器、负荷开关或隔离开关，应在带电侧装设避雷器或爱惜间隙，其接地线应与柱上断路器等的金属外壳连接，且接地电阻不该超过10Ω。

（4）3kv~10kv架空配电线路不装设避雷器。

（5）为了提高3kv~10kv钢筋混凝土电杆配电线路的绝缘水平，可采纳瓷横担或高一级电压的绝缘子。

致 谢

在本文的研究进程中，取得了鲁佳导师的悉心指导和亲切关切。论文的顺利完成，倾注了导师的大量心血。在三年的学习期间，不管是在理论学习时期，仍是在论文的选题、资料查询、开题、研究和撰写的每一个环节，都取得导师的悉心指导和帮忙；在生活上，导师也给了我专门大的帮忙，在我悲观丧气的时候，正是导师的鼓舞和支持使我坚持到此刻。导师严谨的治学态度、渊博的专业知识、踊跃进取的精神和求实的工作作风，不仅鼓励着我在学业上不断进取、精益求精，更使我知道了许多做人的道理。在论文完成之际，谨向恩师表示深深的敬意和真挚的感激。

系里的很多同窗和教师在学习、生活上都曾给了我很多帮忙和关切，让我增强了专业技术的实践能力，在那个地址向帮忙我的列位教师和同窗表示感激。

最后，向所有支持和关切我的教师和朋友们表示衷心的感激。

参考文献

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[2] 张学成．工矿企业供电设计指导书．北京：中国矿业大学， [3] 唐志平．工厂供配电．北京：电子工业出版社， [4] 孙琴梅．工厂供配电技术．北京：科学工业出版社， [5] 陈化刚．其偶也供配电．北京：中国水利水电， [6] 宋继成．电气接线设计．北京：中国电力，