工厂供电课程设计共5篇.docx

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1、工厂供电课程设计（共5篇）第一篇：工厂供电课程设计工厂供电课程设计题目：10KV变电站设计二级负荷防雷接地保护学院：电气工程学院专业班级：姓名：学号：指导老师：摘要：电力系统防雷是供配电工程的重要保护措施，如果发生雷击事故,将造成大面积的停电，严重影响社会生产和人们生活。供配电系统的防雷保护应从工程设计阶段就认真加以考虑，根据各地的实际情况，采取切实可行的防雷方案，本文简要介绍供配电系统的防雷保护。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

2、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。关键词：架空线防雷保护、变电所（配电所）防雷保护、接地保护目录1前言51.1IOkv变电所简介51.2变压器简介51.2.1变压器的工作原理51.2.2变压器的分类51.2.3变压器故障类型62、电力负荷计算62.1电力负荷计算的内容62.2通过电力负荷计算的选择63、供电线路及变压器台数的选择6

3、3.1供电线路的选择63.2变压器台数的选择63.2.1变压器台数选择的原则63.2.2变压器台数选择及原因64、变电所主接线的选择64.1几种接线方式的比较64.1.1单母线接线74.1.1.1单母线不分段接线74.1.1.2单母线分段接线74.1.2双母线接线74.1.3桥形接线74.13.1内桥接线84.1.3.2外桥接线84.2主接线的选择及原因85、继电保护装置86、变压器的保护86.1瓦斯保护96.1.1轻瓦斯保护96.1.2重瓦斯保护96.2电流速断保护96.3过电流保护96.4过负荷保护97、防雷与接地保护97.1变电所的防雷保护97.1.1变电所遭受雷击的来源及解法107.1

4、.2变电所装设避雷针的原则107.1.3避雷针与电气设备之间防雷最小距离的确定107.1.4装设避雷针的有关规定117.2、电力线路的防雷保护127.2.1输电线路的防雷保护127.2.2配电线路的防雷保护137.2.3电力电缆线路的防雷保护147.3、电气设备与电子设备的防雷保护157.3.1变电所设备的防雷与接地157.32计算机、通讯等自动化设备的防雷接地177.4、防雷的管理措施187.4.1加强线路的维护187.4.2抓线路管理的源头18结束语19主接线图211前言本次课程设计是继工厂供电课程之后一个重要的实践性教学环节，通过把理论知识运用于实践，加深对这门课程的理解和掌握其精髓，通

5、过实践巩固理论知识，实现理论与实践的完美结合，为今后解决实际问题及毕业设计打下坚实的基础。同时也加强实践意识，培养迅速把理论知识运用于实践的能力。我们组本次设计的题目是10kv-变电380/22OV-配电-二级防雷接地保护，根据防雷设备计算防雷范围，以及地点地理情况结合实际对二级电路进行防雷接地保护。11IOKV变电所简介变电所作为整个电网中的一个节点，在电网中担负着接收电能、变换电压、分配电能的任务。在电网统一指挥和协调下，电网各节点具体实施和保障电网的安全、稳定、可靠运行。本次设计的变电所为降压变电所，将IOKV送给电力用户。12变压器简介1.2.1变压器的工作原理变压器是利用电磁感应的原

6、理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯。在电气设备和无线电话中，常用作升降电压、匹配阻抗,安全隔离等。122变压器的分类变压器按用途可以分为：配电变压器、电力变压器、全封闭变压器、组合式变压器、干式变压器、油浸式变压器、单相变压器、电炉变压器、整流变压器、电抗器、抗干扰变压器、防雷变压器、箱式变压器、实验变压器、转角变压器、大电流变压器、励磁变压器。本次设计我们组采用防雷变压器。1.2.3变压器故障类型变压器是工厂供电系统中最重要的电气设备。它的故障将对供电的可靠性和正常运行带来严重的影响。在实际应用中需对变压器进行保护。变压器故障可发生在油箱内和油箱外。油箱内的故障包括相

7、间短路、匝间短路以及铁心烧损等。油箱外的故障主要是套管和引出线上发生短路以及变压器外部短路引起的过电流等。变压器的不正常运行状态主要为过负荷和油面降低。2、电力负荷计算由于多数设备通常是在小于额定容量的条件下运行，并且是有间歇运行的，所以实际由电源取得的功率要比全厂安装的设备额定功率小，所以需要进行电力负荷的计算。2.1电力负荷计算的内容电力负荷计算主要包括：(1)求计算负荷。目的是为了合理地选择工厂各级电压供电网络、变压器容量和电气设备的型号。(2)算出尖峰电流。用于计算电压波动、电压损失，选择熔断器和保护元件。(3)算出平均负荷。用来计算全厂电能需要量、电能损失和选择无功补偿装置等。2.2

8、通过电力负荷计算的选择因为是IOkv变电站，属于是将IOkv变380220vo所以选择1000KVA及以下型号。3、供电线路及变压器台数的选择3.1 供电线路的选择因为设计要求的是三级负荷，由于三级负荷对供电无特殊要求，允许较长时间停电，故可采用单回路供电方式。3.2 变压器台数的选择变压器台数的选择应根据地区供电条件、工厂负荷性质、用电容量和运行方式等综合考虑决定。3.2.1 变压器台数选择的原则(1)为保证供电可靠，在变电所中一般应装设两台主变压器，如只有一个电源进线，或变电所可由低压侧电力网去的备用电源时，可装设一台主变压器。(2)当工厂绝大部分负荷属于三级负荷且少量一、二级负荷可由邻近

9、低压电力网取得备用电源时，可装设一台主变压器。3.2.2 变压器台数选择及原因因为是三级负荷，可采用单回路供电，为了节约及经济考虑，选择一台主变压器。4、变压器主接线的选择4.1 几种接线方式的比较4.1.1 单母线接线4.1.1.1单母线不分段接线单母线不分段接线可用于对供电要求不高的三级负荷用户，或有备用电源的二级负荷用户供电。4.1.1.2单母线分段接线单母线分段接线适合在有两回路进线电源的线路中，可提高供电的可靠性。4.1.2 双母线接线双母线接线两母线互为备用，停电时间断，方便检修。4.1.3桥形接线4.1.3.1内桥接线内桥接线的跨桥靠近变压器侧，省掉变压器回路的断路器，当任一回路

10、故障时，其他回路可正常工作。4.1.3 .2外桥接线外桥接线的跨桥靠近线路侧，对变压器回路的操作非常方便。4.2主接线的选择及原因因为是三级负荷且选择两台变压器运行，所以选择单母线分段的接线方式。5、继电保护装置本次设计中使用的继电保护装置及开关主要有高压断路器、高压隔离开关、高压负荷开关、高压熔断器、高压开关柜、重合器和分段器以及电流互感器和电压互感器等。6、变压器保护6.1瓦斯保护当变压器油箱内部发生故障时，短路电流所产生的电弧或内部某些部件发热，都会使变压器油或绝缘材料分解并产生挥发性气体。该气体比油轻，装设瓦斯保护继电器构成瓦斯保护。6.2 电流速断保护在变压器的电源侧装设电流速断保护

11、，作为变压器电源侧线圈和电源套管及引出线故障的主要保护。其中电流互感器装在电源侧。电源侧为中性点直接接地系统时，保护采用完全星形接线方式；电源侧为中性点不接地或经消弧线圈接地系统时，则采用两相不完全星形接线。6.3 过电流保护过电流保护的电流互感器装设在电源侧，可以保护变压器。其中电流互感器和继电器通常采用三相星形接线方式。6.4 过负荷保护过负荷保护只装设在一相上用一只电流继电器。为了防止短路时过负荷或在外部短路时发出不必要的信号，需装设一只延时闭合的时间继电器，其动作时限应大于过电流保护动作时限1至2个时限级差。过负荷与过电流保护合用一组电流互感器。它只装设在有运行人员监视的变压器上。过负

12、荷保护动作只发出信号，运行人员接到信号后可进行处理。7、防雷与接地保护7.1、变电所的防雷保护7.1.1 变电所遭受雷击的来源及解决方法Q)雷击的来源。一是雷直击于变电所的设备上；二是架空线路的雷电感应过电压和直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电所。(2)变电所对于直击雷的保护一般采取装设避雷针或采用沿变电所进线段一定距离内架设避雷线的方法解决。(3)架空线路的雷电感应过电压和直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电所，是导致变电所雷害的主要原因，若不采取防护措施，势必造成变电所电气设备绝缘损坏，引发事故。在变电所内装设避雷器的目的在于限制入侵雷电波的幅值，使电气设备的过电压不致于超过其冲击耐

13、压值。而变电所的进线段上装设保护段的主要目的，在于限制流经避雷器的雷电流幅值及入侵雷电波的陡度。7.1.2 变电所装设避雷针的原则所有被保护设备均应处于避雷针（线）的保护范围之内，以免遭受雷击。当雷击避雷针时，避雷针对地面的电位可能很高，如它们与被保护电气设备之间的绝缘距离不够，就有可能在避雷针遭受雷击后，使避雷针与被保护设备之间发生放电现象，这种现象叫反击。此时避雷针仍能将雷电波的高电位加至被保护的电气设备上，造成事故。不发生反击事故的避雷针与电气设备之间的距离称为避雷针与电气设备之间防雷最/J距离。7.1.3 避雷针与电气设备之间防雷最小距离的确定雷击避雷针时，雷电流流经避雷针及其接地装置

14、，为了防止避雷针与被保护设备或构架之间的空气间隙被击穿而造成反击事故，空气间隙必须大于最小安全净距。为了防止避雷针接地装置与被保护设备或构架之间在土壤中的问隙被击穿而造成反击事故，空气间隙必须大于最小安全净距。7.1.4 装设避雷针的有关规定对于35kV及以下的变电所，因其绝缘水平较低，必须装设独立的避雷针，并满足不发生反击的要求。对于I1OkV以上的变电所，由于此类电压等级配电装置的绝缘水平较高，可以将避雷针直接装设在配电装置的构架上，因而雷击避雷针所产生的高电位不会造成电气设备的反击事故。装设避雷针的配电构架，应装设辅助接地装置，该接地装置与变电所接地网的连接点，距主变压器的接地装置与变电

15、所的接地网的连接点的电气距离不应小于15m其作用是使雷击避雷器时，在避雷器接地装置上产生的高电位，沿接地网向变压器接地点传播的过程中逐渐衰减，使侵入的雷电波在达到变压器接地点时，不会造成变压器的反击事故。由于变压器的绝缘较弱，同时变压器又是变电所的重要设备，故不应在变压器的门型构架上装设避雷针。由于变电所的配电装置至变电所出线的第一杆塔之间的距离可能比较大，如允许将杆塔上的避雷线引至变电所的构架上，这段导线将受到保护，比用避雷针保护经济。由于避雷线两端的分流作用，当雷击时,要比避雷针引起的电位升高小一些。因此，I1OkV及以上的配电装置，可将线路避雷线引接至出线门型构架上，但土壤电阻率大于1000m的地区，应装设集中接地装置。对于3560kV配电装置,土壤电阻率不大于500m的地区，允许将线路的避雷线引接至出线门型构架上，但应装设集中接地装置。当土壤电阻率大于500m时,避雷线应终止于线路终端杆塔，进变电所一档线路保护可用避雷针保护。7.2、电力线路的防雷保护7.2.1 输电线路的防雷保护输电线路的防雷，应根据线路的电压等级、负荷性质和系统运行方