1、畢 業(yè) 設 計（論文）（說 明 書）題 目；單晶硅廠供電設計姓 名； 張幸好 編 號： 20082001127 平頂山工業(yè)職業(yè)技術學院 年 月 日平頂山工業(yè)職業(yè)技術學院畢 業(yè) 設 計 （論文） 任 務 書姓名 張幸好 專業(yè) 礦山機電（電器維修技術方向 ） 任 務 下 達 日 期 2011 年 3 月 5 日設計（論文）開始日期 2011 年 3 月 10 日設計（論文）完成日期 2011 年 5 月 22 日設計（論文）題目： 單晶硅廠供電設計 A編制設計 B設計專題（畢業(yè)論文） 指 導 教 師 曹 翾 系（部）主 任 黃穎輝 年 月 日平頂山工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）答辯委員會記錄 電

2、力工程 系礦山機電 專業(yè)，學生 張幸好 于 年 月 日進行了畢業(yè)設計（論文）答辯。設計題目： 單晶硅廠的供電 專題（論文）題目： 單晶硅廠的供電 指導老師： 曹翾 答辯委員會根據學生提交的畢業(yè)設計（論文）材料，根據學生答辯情況，經答辯委員會討論評定，給予學生 張幸好 畢業(yè)設計（論文）成績?yōu)?。答辯委員會 人，出席 人答辯委員會主任（簽字）： 答辯委員會副主任（簽字）： 答辯委員會委員： ， ， ， ， ， ， 平頂山工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）評語第 頁共 頁學生姓名： 張幸好 專業(yè) 礦山機電 年級 08級 畢業(yè)設計（論文）題目： 單晶硅廠的供電 評 閱 人： 指導教師： （簽字） 年 月

3、 日成 績： 系（科）主任： （簽字） 年 月 日畢業(yè)設計（論文）及答辯評語： 平頂山工業(yè)職業(yè)技術學院畢業(yè)設計說明書（論文）目錄摘 要5第一章 緒論6第二章 單晶廠的特殊性82.1 電量需求特點92.2 供電方式9第三章 廠區(qū)進線電壓的選擇123.1電壓損耗的條件123.2 廠區(qū)設計基礎資料123.3 工廠架空線路裸導線型號及選擇13第四章 廠區(qū)布局14第五章 車間內部布局17第六章變電所位置和變壓器數量，容量的選擇206.1 變配電所選址206.2 車間變電所變壓器選擇206.2.1 變壓器臺數及容量選擇21第七章 防雷237.1防雷簡述237.2防雷設備2573變配電所的防雷措施26第八章

4、 接地27第九章 致謝29參考資料30摘 要 工廠供電系統(tǒng)就是將電力系統(tǒng)的電能降壓再分配電能到各個廠房或車間中去，它由工廠降壓變電所，高壓配電線路，車間變電所，低壓配電線路及用電設備組成。工廠總降壓變電所及配電系統(tǒng)設計，是根據各個車間的負荷數量和性質，生產工藝對負荷的要求，以及負荷布局，結合國家供電情況.解決對各部門的安全可靠，經濟技術的分配電能問題。其基本內容有以下幾方面：進線電壓的選擇, 變配電所位置的電氣設計, 短路電流的計算及繼電保護, 電氣設備的選擇,車間變電所位置和變壓器數量、容量, 防雷接地裝置設計第一章 緒論工廠是工業(yè)生產的主要動力源泉。工廠供電設計的任務是從電力系統(tǒng)中取得電源

5、，經過合理的傳輸，變換，分配到工廠車間中的每一個用電設備上。隨著工業(yè)電器自動技術的發(fā)展，工廠用電量的迅速發(fā)展。對電的質量，供電的可靠性以及技術經濟指標等的要求也日益提高。供電設計是否完善，不僅影響公司的基本建設投資和有色金屬的消耗量，而且也反映到工廠供電的可靠性和工廠的安全生產上，他與企業(yè)的經濟效益，設備和人身安全等是密不可分的供電設計的任務是從廠區(qū)以外的電網上取得電源，并通過變配電中心分配到工廠的各個供電點。他是工程建設實施的依靠，也是以后驗收及運行維修的依據。供電設計首先要確定供電系統(tǒng)并進行用電荷計算，然后將供電系統(tǒng)圖及用電量向供電部門申請。申請用電量的大小應滿足生產需要，也要考慮到節(jié)省投

6、資和節(jié)約能源，這就要求設計者對工藝專業(yè)和公用專業(yè)用電負荷系數有足夠的把握。由于工廠車間組成類型，產品工藝日新月異，對供電要求各不相同，非專業(yè)設計院或個體設計者不太了解生產工藝和生產規(guī)律，要做出好的設計，相對來說要難些。比如機加工車間，從設備明細表中看出用電量頗大，大小設備用電量相差較大，用電特點是短時工作制的設備多，機加工設備輔助傳動電機一般僅工作幾秒鐘，停歇時間卻達幾分鐘甚至幾小時。在做負荷計算時對設備工作時間要了解，并把不同的用電設備按組劃分確定其計算功率。工廠供電工作要很好的為工業(yè)生產服務，切實保障工業(yè)生產及生活用電的需求，并做好節(jié)能工作，就必須達到一下幾點要求；安全：在電能的供應，分配

7、和使用中不應發(fā)生人身事故和設備事故。可靠：應滿足電能用戶對供電可靠性即連續(xù)供電的要求。優(yōu)質：應滿足電能用戶對電壓和頻率等質量的要求。經濟：供電系統(tǒng)的投資要少，運行費用要低，并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬的消耗量。此外，在供電工作中，應合理地處理局部和全局、當前和長遠等關系，既要照顧局部的當前的利益，又要有全局觀點，能顧全大局，適應社會的發(fā)展。為了公司的利益也為了全社會節(jié)約資源。工廠供電的一般原則按照國家標準GB50052-95 供配電系統(tǒng)設計規(guī)范、GB50053-94 10kv及以下設計規(guī)范、GB50054-95 低壓配電設計規(guī)范等的規(guī)定，進行工廠供電設計必須遵循以下原則：（1） 遵守規(guī)程、

8、執(zhí)行政策：必須遵守國家的有關規(guī)定及標準，執(zhí)行國家的有關方針政策，包括節(jié)約能源，節(jié)約有色金屬等技術經濟政策。 （2） 安全可靠、先進合理：應做到保障人身和設備的安全，供電可靠，電能質量合格，技術先進和經合理，采用效率高、能耗低和性能先進的電氣產品。 （3） 近期為主、考慮發(fā)展：應根據工作特點、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期建設與遠期發(fā)展的關系，做到遠近結合，適當考慮擴建的可能性。（4） 全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧：按負荷性質、用電容量、工程特點和地區(qū)供電條件等，合理確定設計方案。工廠供電設計是整個工廠設計中的重要組成部分。工廠供電設計的質量直接影響到工廠的生產及發(fā)展。作為從事工廠供電工作的人員，有必要了解

9、和掌握工廠供電設計的有關知識，以便適應設計工作的需要。第二章 單晶廠的特殊性單晶廠除了照明設施和一般性供電外，主要設施都是二級負荷，斷電后會造成極大的經濟損失，甚至造成人身傷亡。特別是公司的冷卻水系統(tǒng)是至關重要的，爐子是高溫生產，沒有冷卻水的情況下就會發(fā)生爐子損壞甚至造成爆炸危害人身安全。關于負荷性質，按GB50052-5供配電設計規(guī)范規(guī)定，根據電力負荷對供電可靠性的要求及中斷供電在政治經濟上造成的影響，電力負荷份為以下三級： 一級負荷 中斷供電將造成人身傷亡，中斷供電將在政治上，經濟上造成重大損失，例如重要的交通樞紐，重要通信樞紐，重要賓館，大型的體育場，經常用于國際活動的大量人員集中的公共

10、 場合等用的單位中重要的電力負荷。在一級負荷中，當 中斷將發(fā)生中毒，爆炸和火災等情況的負荷，應視為特別重要的負荷。二級負荷 中斷供電將在經濟上 造成較大的 損失例如主要設備損壞，大量產品報廢連續(xù)生產過程被打亂需較長時間才能恢復，重點企業(yè)大量減產等；中斷供電將影響重要單位的工作，例如交通樞紐用電樞紐，通信樞紐等用電單位中重要的 電力負荷以及中斷供電造成大型影劇院，大型商場等較多人員集中的公共場所秩序混亂。三級負荷不屬于一二級負荷的電力 負荷都是三級負荷。由于供電很重要所以要求雙回路供電，當一條回路損壞時可以切換另一條回路供電，不至于斷電。2.1 電量需求特點 單晶廠不同與別的機械廠，他有自己所特

11、有的性質，在一般的機械廠電力是一種動力源，機械的開動需要電力。但是在單晶廠電力卻不是作為動力來用的。電力的主要用途是用來加熱的，這就要求把電力轉換成熱能來說使用，這樣就有了對電力的要求。 （1）；很大的用電量，由于加熱需要連續(xù)不斷這就決定了電力的消耗是非常巨大的 （2）極高的電流和很低的電壓。只有電流大時才會把更多的電能轉化為熱能，高電壓是就把電能轉化成光能，造成浪費并且加熱的速率也跟不上。 （3）很強的可靠性，每一次的突然斷電都會造成爐子以及原料的報廢。造成的損失極其嚴重。 （4） 穩(wěn)定性。原料需要在恒定的溫度下緩慢生長，溫度不能有較大的波動。這就要求電力穩(wěn)定。 2.2 供電方式 為了保證可

12、靠性，公司采用雙電源供電，和單母線分段制。在任一電源發(fā)生故障或進行檢修而被切除后，可以利用閉合母線開關，而由另一電源進行對整個配電所（特別是其中的重要負荷供電）進行供電，從而提高了供電的可靠性，這類接線的配電所通常的運行方式是；母線分段開關斷開，由一條電路作為備用。變電站里有31.5M的變壓器兩臺，各供給不同的車間，兩個變壓器出線的10kv線路連接起來。10kv的線路進入各個車間后經過變壓后轉化為220V的電壓供應給個用電器使用。用電器采用了雙回路供電，在線路出現故障時盡最大程度的保障線路供電，增加了可靠性，盡一切可能的保證供電的正常。另外從別的用電單位引進一條10kv的應急電源供應給冷卻車間

13、（動力站）如此一來，在主電源出現故障時可以保障冷卻水的供應，從而保證爐子的安全。在停產的狀況下可以確保爐子和員工的安全，盡量減少公司的損失。除此之外，為了更加完善還添加了兩臺發(fā)電機，這兩臺發(fā)電機作為應急電力使用，當電網大規(guī)模停電時，這兩臺發(fā)電機可以確保公司的安全。由此圖可以看出；在整個電路中不管哪個地方出現故障都可以保證供電，并不會出現停電。如下圖所示附上圖2-1由此圖可以看出；在整個電路中不管哪個地方出現故障都可以?，F象。由圖中還可以看到有好多備用線路，即使一個用電器的供電出現故障時還可以換備用電線來供電，。第三章 廠區(qū)進線電壓的選擇3.1電壓損耗的條件導線和電纜在通過正常最大負荷電流即線路

14、計算電流時產生的電壓損耗，不應超過其正常運行時允許的電壓損耗。即設計線路時，高壓配電線路的電壓損耗一般不超過線路額定電壓的5%。對于輸電距離較長或負荷電流較大的線路，必須按工廠設計的基礎資料來選擇或校驗。電壓損耗：電壓損耗UAC%= P(Rol)+Q(Xol)10UN2 式中，UAC%線路實際的電壓損耗； P、Q干線上總的有功負荷和無功負荷；l線路的長度；Ro、Xo線路單位長度的電阻和電抗；UN線路的額定電壓。對于架空線路可取Xo=0.4/km.3.2 廠區(qū)設計基礎資料 廠區(qū)北方有高壓架設線路，從電網直接引線，架設高壓架到廠區(qū)，110Kv高壓電在廠區(qū)內部設立變電所，將電壓降為10kv然后向給個

15、車間供電，在車間變電所再次降壓然后使用。向爐子供應的電流還得經過整流，降壓。升頻等各個步驟才能向爐子供電使用。 在東南方向有其他用電單位，從其引入10kv電纜作為備用電源，平時不準投入，只有在工廠的主供電源發(fā)生故障時或檢修時提供照明和冷卻系統(tǒng)等重要負荷時才能使用，輸送容量不的超過1000kv.A。在廠區(qū)的動力站中有兩臺750Kv的柴油發(fā)電機可以在發(fā)生突然停電時保證冷卻水的供應。3.3 工廠架空線路裸導線型號及選擇 鋁絞線（LJ）。戶外架空線路采用的鋁絞線導電性能好，重量輕，對風雨作用的抵抗力強，但對化學腐蝕作用的抵抗力較差，多用在10KV及以下線路上，其桿距不超過100125m。鋼芯鋁絞線（L

16、GJ）。此種導線的外圍用鋁線，中間線芯用鋼線，解決了鋁絞線機械強度差的缺點。由于交流點的趨膚效應，電流實際上只從鋁線通過，所以鋼芯鋁絞線的截面積面積是指鋁線部分的面積。在機械強度要求較高的場所和35KV及以上的架空線路上多被選用。銅絞線（TJ）。銅絞線導電性能好，對風雨及化學腐蝕作用的抵抗力強，但造價高，且密度過大，選用要根據實際需要而定。 據以上的條件，本工廠適合用鋼芯鋁絞線，這種線可以承載110kv的高壓，同時又堅韌可以長時間的使用，降低了運行成本。第四章 廠區(qū)布局根據前面已確定的供電方案,結合本廠區(qū)平面示意圖,考慮總降壓變電所盡量接近負荷中心,且遠離人員集中區(qū),不影響廠區(qū)面積的利用,有利

17、于安全，同時考慮到交通以及空間的合理規(guī)劃等諸多因素,擬將決降壓變電所設在廠區(qū)東北部, 根據運行而要,對總降壓變電提出以下要求:1、 總降壓變電所所裝設二臺31.5M、110Kv/10kv的降壓變壓器，與110kv架空線路接成二線路二變壓器組。為便于檢修、運行、控制和管理，在變壓器高壓側進一處應設置高壓斷路器。 2、 根據規(guī)定，備用電源只有主電源線路解列及變壓器有故障或檢修時才允許投入，因此備用10 kv電源進線斷路器在正常工作時必須斷開。 3、 變壓器二次側（10kv）設置少油斷路器，與10kv備用電源進線斷路器組成備用電源自動投入裝置（APD），當工作電源失去電壓時，備用電源立即自動投入。4

18、、 變壓器二次側10kv母線采用單母線分段接線。變壓器二次側10kv接在分段I上，而10kv備用電源接在分段上。單分母線分段聯絡開關在正常工作時閉合，重要二級負荷可接在母線分段上，在主電源停止供電時，不至于使重要負荷的供電受到影響。5、 本總降壓變電所的操作電源來自備用電源斷路器前的所用變壓器。當主電源停電時，操作電源不至于停電。6、 用雙母線供電，當有一個根母線出故障或需要檢修時，可以用另一根母線投入使用，以免影響到工廠的生產。廠區(qū)布局圖 圖4-1該圖中的單晶車間和動力車間的負荷很大因此每個車間都是單獨供應的10kv的電源，酸洗車間的電量需求較小，所以辦公樓，餐廳，以及其他一些照明設備和其共

19、用。110kv的高壓線經過變電站后轉化為10kv的電源，將10kv的電源分成四份分別送進兩個單晶車間，動力車間和酸洗車間。在車間內部有相應數量的變壓器將10kv的電轉化為需要的電荷供應給各個用電器，另外從南邊引進一條10kv高壓線作為應急電源，保證冷卻水的供應，避免停電造成冷卻水供應不上。同時在動力站中有兩臺柴油發(fā)電機，可以保證即使在國家電網大范圍停電的情況下，也不至于因為突然停電造成大的事故。廠區(qū)的分布考慮了空間，交通，負荷等幾個方面的因素，才成為現在這樣的分布設施完善，交通便利，動力站處于兩生產車間之間，減少水路管道節(jié)省成本，冷卻塔處于北方陰處，有利于散熱。電力合理分配，同時也減少了線路成

20、本，線路明確，出現故障也便于維修與巡視。第五章 車間內部布局整個車間采取全封閉式，這樣可以減少外部的干擾，減少震動以及輻射，即使光線也全部采用白熾燈照明，另外對進出的空氣也進行過濾處理，因為車間內部需要一個十分干凈的環(huán)境，環(huán)境的好壞對產量以及產品的質量都有很大的影響。車間內部結構復雜，設施眾多。生產用的爐子需要眾多輔助設施的幫助。首先從高度上說。車間分為上中下三層。中間的一層為生產的部分，上下的兩層為輔助層面，上層裝的有中央空調，調節(jié)車間內的溫度，維護一個合適的環(huán)境。避免員工在車間不舒服，還有換氣扇，照明設備等。中間的是工作的地方，生產單位就在這里，如下圖所示； 圖5-1單晶車間這個就是中間的

21、生產部分，沒亦個爐子為一個生產單位，沒個人員負責兩臺爐子，環(huán)境舒適干凈。從爐子上就可以看到有很多的水管，這些水管都是冷卻所用，整個車間的冷卻水構成了一個龐大的供水系統(tǒng)，由于爐子造價高昂，所以為了防止阻塞和腐蝕冷卻用的餓水必須達到18兆歐以上的純水。這個系統(tǒng)都在下層 進行。除了冷卻水外，還有氬氣管道， 供電電纜，真空設備等一大批輔助系統(tǒng)都在下層布置如下：整流柜 圖5-2 圖5-3 - 壓縮空氣管道 -氬氣管道圖5-4第六章變電所位置和變壓器數量，容量的選擇6.1 變配電所選址變配電所所址的選擇，應根據下列要求并經技術經濟分析比較后確定。盡量接近負荷中心，以降低配電系統(tǒng)的電能損耗、電壓損耗和有色金

22、屬消耗量。進出線方便，特別是要便于架空進出線。不應妨礙企業(yè)的發(fā)展，有擴建的可能。接近電源側，特別是工廠的總降壓變電所和高壓配電所。設備運輸方便，特別是要考慮電力變壓器和高低壓成套配電裝置的運輸。不應設在有劇烈震動或高溫的場所，無法避開時，應有相應的保護措施。不宜設在多塵或有腐蝕性氣體的場所，無法遠離時，不應在污染原的下風側。不應設在廁所、浴室和其它經常積水場所的正下方，且不宜與上述場所相鄰。不應設在有爆炸危險環(huán)境的正上方或正下方，且不宜設在有火災危險環(huán)境的正上方或正下方。當與有爆炸或火災危險環(huán)境的建筑物毗連時，應符合現行國標GB50058-1992的規(guī)定。不應設在地勢低洼和可能積水的場所。 根

23、據以上原則同時又考慮到線路由北邊引進，在廠區(qū)內不便在設立高壓電塔同時考慮到人流量（宜建于人流少的地方避免觸電和電磁輻射的問題），因此將變電所設立在東北角，然后通過地埋電纜將電力送往各個車間。6.2 車間變電所變壓器選擇車間變電所的位置、變壓器數量和容量，可根據廠區(qū)平面布置圖提供的車間分布情況及車間負荷的中位置、負荷性質、負荷大小等，結合其他各項選項擇原則，與工藝、土建有關方面協(xié)商確定。一般情況下主變壓器應根據負荷特點和經濟運行的要求進行選擇，當符合下列條件之一 時，宜設置兩臺以上的變壓器、1 有大量一級或二級負荷，2 季節(jié)性負荷變化較大，適宜采用經濟運行方式。3 集中負荷較大，例如大于1250

24、KVA其他情況下應裝設一臺變壓器。6.2.1 變壓器臺數及容量選擇單晶車間變壓器選擇車間中有爐子150臺，每臺的最大功率是100KW。融料時采用較大的功率。平穩(wěn)運行時的功率是55kw左右。每臺爐子配備真空泵以及控制柜，功率約為30kw。另外有開方機磨光機等設備8臺，每臺功率約200kw。還有中央空調系統(tǒng)，功率為800kw以及一些照明設備P=150553O82008OO=15150kw同時系數，K=0.9，k1=0.95P1=15150*0.9=13635kw Q1=17235*0.95=16373.25kvarS2= =P2 +Q2 =185913225+268083315.56=453996

25、540.56S=17352.2(KVA)考慮到空間，容量以及 爐子融料時的特殊需求設計變壓器的臺數為8臺，其中4臺是2500KVA另外四臺是2000KVA。共計容量18000KVA選用的變壓器為SGB11-2500/10和SGB11-2000/10通過查詢到變壓器各項參數空載損耗p=3.54kw負載損耗px=11.5kw阻抗電壓u%=3。4空載電流i%=2.7動力車間變壓器選擇動力車間主要是冷卻水的供應，其中的主要設備是冷卻泵 18臺，工藝泵10臺。冷凍機8臺，冷凍泵8臺。冷卻塔10座，這些設備連續(xù)運轉除了特殊情況絕對不能停止。這些設備比較穩(wěn)定，同時系數 K=1， P=5700kwQ=5924

26、kvarS=6354.75kva根據需求以及余量考慮決定，選用變壓器的容量為7000kva最終決定選用兩臺2500kva和一臺2000kva的變壓器。酸洗車間變壓器的選擇酸洗車間的主要設備是酸洗槽，清洗槽，超聲波清洗槽，烘烤箱，純水生產設備等設備。所用電量是各車間中最小的，選用一臺2000kva的干式變壓器。第七章 防雷7.1防雷簡述 三相交流電力系統(tǒng)中，作用于電器設備上的電壓有運行工作電壓、工頻過電壓、操作過電壓、雷電過電壓。不同的自然環(huán)境條件及各種過電壓對電力設備的安全運行構成威脅。金屬氧化物避雷器(MOA)的主要任務是將變電站內各類設備上的過電壓限制在允許范圍內，并使自身的損壞率控制在可

27、接受的范圍內。 從使用方面分類，金屬氧化物避雷器的特性可分為保護特性和運行特性。保護特性由保護水平決定；而運行特性則有額定電壓、沖擊通流能力（雷電通流能力，長持續(xù)時間耐受能力）、工頻電壓耐受時間特性、耐污性能、短路電流試驗等級等決定，其中避雷器的短路電流試驗等級主要由系統(tǒng)的容量和避雷器的安裝點決定，具有獨立的屬性。避雷器的保護特性和運行特性是互相制約的。 在系統(tǒng)條件一定，閥片性能一定的條件下，若避雷器的額定電壓提高，則其允許的持續(xù)運行電壓就高，耐受工頻電壓、能量吸收的能力隨之提高，標稱電流下的殘壓也隨之提高，但保護裕度卻會減?。环粗?，若避雷器的額定電壓降低，則其允許的持續(xù)運行電壓就低，耐受工頻

28、電壓、能量吸收的能力隨之降低，標稱電流下的殘壓也隨之降低，但保護裕度卻會增大。 若對系統(tǒng)的接地方式、過電壓的幅值及持續(xù)時間等情況掌握得清楚的話，就可以選擇最佳的避雷器額定電壓值，以取得較大的保護裕度；反之，若對系統(tǒng)的情況了解得不清楚、不準確，那么就要選擇額定電壓高一些的避雷器，這時避雷器的保護裕度就會小一些，被保護物的絕緣所受的電應力就會大一些。若選擇避雷器的額定電壓較低，就有可能帶來安全事故。 在同一電壓等級的系統(tǒng)中，接于相對地間的避雷器與接于相對相間的避雷器，其定額電壓是不同的。在同一個變電站的同一電壓側，線路型避雷器和母線型避雷器的額定電壓也是不同的。同時避雷器的選擇還與當地的環(huán)境有關系

29、應按，使用避雷器當地的海拔高度、氣溫、風速、污穢、地震等環(huán)境條件進行選擇。若屬于正常使用條件，可選擇常規(guī)產品；若屬于非正常使用條件，則應根據用戶的要求，經供需雙方協(xié)商后選擇符合非正常條件使用的避雷器。 （1） 溫度?？刹豢紤]環(huán)境溫度變化對避雷器保護特性的影響，但必須考慮環(huán)境溫度變化對運行特性的影響。避雷器正常運行條件下設計的環(huán)境溫度是-40+40。驗證避雷器工頻電壓耐受時間特性的試驗是將試品預熱到603后進行試驗。運行中避雷器的電阻片短時升高到60是允許的（實測表明，避雷器在太陽下暴曬時，其靠上法蘭閥片的溫度可以達到60）。晝夜間、一年四季中環(huán)境溫度的變化對避雷器的影響主要造成密封不良與機械特

30、性變化。密封不良則易受潮，引發(fā)事故；機械特性變化主要表現為斷裂和裂紋。當環(huán)境溫度屬于非正常運行條件時，密封系統(tǒng)應專門考慮并通過相應的檢驗加以驗證。（2） 海拔高度。正常使用條件下的避雷器適用于海拔高度1000m以下。當避雷器使用于高海拔地區(qū)時，屬于非正常使用條件。原則上講，高海拔地區(qū)避雷器的爬距應和其他電器設備的爬距同步增長，避雷器內部絕緣件及外套絕緣的雷電沖擊水平應不低于1.22倍的標稱電流下的殘壓再加上海拔修正值（海拔每升高100 m，雷電沖擊水平升高1%）。（3） 風速。作用于避雷器的風壓力，一般按最大風速35 m/s計算；計算迎風面時應考慮覆冰厚度2cm。避雷器承受的長期機械力是避雷器

31、頂端承受導線的最大允許水平拉力與作用于避雷器表面風壓力的合力，在此合力作用下避雷器應能可靠運行。運行經驗表明，變電站中避雷器端部承受的荷載是不苛刻的，凡是按標準GB 110322000型式試驗合格的產品都可滿足正常使用要求。確定避雷器操作通流能力的步驟 第一步，確定系統(tǒng)參數。為了利用簡化方法，須確定系統(tǒng)參數，如系統(tǒng)電壓、不同電壓等級線路的波阻抗和無避雷器時的預期過電壓，如表1所示。已知系統(tǒng)的參數和廠家給出的避雷器的伏秒特性后，可用圖解法求出通過避雷器的電流。 第二步，計算避雷器的能量。避雷器操作沖擊放電能量W可由式（1）求得 W=（UOV-Up）/ZUp2Tn - (1)式中，W為操作沖擊放電

32、能量，kJ/kV；UOV為預期過電壓，kV；Up為操作沖擊電流下的殘壓，kV；Z為波阻抗，；T為傳播時間；n為無冷卻情況下連續(xù)放電次數。 第三步，選擇具有適當通流能力的避雷器。首先根據上述的結果和廠家提供的產品的通流能力（廠家一般給出比能量kJ/kV或方波通流能力）來選擇適當的避雷器；如所選避雷器通流能力不夠，則可以提高避雷器額定電壓或選擇通流能力更大的避雷器；對于同桿架設的雙回路輸電線路，在選擇線路型避雷器的通流能力時應比單回路時增加10%。表1系統(tǒng)參數 系統(tǒng)電壓/kV 波阻抗Z/ 無避雷器時預期過電壓UOVpu 110220 450 3.0 330 400 2.75 500 350 2.5

33、0 2.4.3避雷器長持續(xù)時間耐受能力 為了檢驗避雷器在實際運行條件下承受線路操作過電壓的能力，GB 110322000推薦了避雷器長持續(xù)時間沖擊電流耐受試驗用分布常數沖擊發(fā)生器典型回路，并規(guī)定了110 kV及其以上系統(tǒng)用的避雷器（中性點使用的避雷器除外）須做線路放電試驗。采用分布參數的鏈型沖擊電流發(fā)生器來模擬輸電線路。改變沖擊發(fā)生器的參數可以模擬不同的線路長度和波阻抗，并可根據不同的電壓等級按比例模擬不同的過電壓倍數，然后對被試品的比例單元放電。一般，發(fā)生器的鏈數為10，可以產生試驗要求的長持續(xù)時間沖擊電流的波形。7.2防雷設備防雷的設備主要有接閃器和避雷器。其中，接閃器就是專門用來接受直接

34、雷擊（雷閃）的金屬物體。接閃的金屬稱為避雷針。接閃的金屬線稱為避雷線，或稱架空地線。接閃的金屬帶稱為避雷帶。接閃的金屬網稱為避雷網。避雷器是用來防止雷電產生的過電壓波沿線路侵入變配電所或其它建筑物內，以免危及被保護設備的絕緣。避雷器應與被保護設備并聯，裝在被保護設備的電源側。當線路上出現危及設備絕緣的雷電過電壓時，避雷器的火花間隙就被擊穿，或由高阻變?yōu)榈妥?，使過電壓對大地放電，從而保護了設備的絕緣。避雷器的型式，主要有閥式和排氣式等。 （1）架設避雷線 這是防雷的有效措施，但造價高，因此只在66KV及以上的架空線路上才沿全線裝設。35KV的架空線路上，一般只在進出變配電所的一段線路上裝設。而1

35、0KV及以下的線路上一般不裝設避雷線。（2）提高線路本身的絕緣水平 在架空線路上，可采用木橫擔、瓷橫擔或高一級的絕緣子，以提高線路的防雷水平，這是10KV及以下架空線路防雷的基本措施。（3）利用三角形排列的頂線兼作防雷保護線 由于310KV的線路是中性點不接地系統(tǒng)，因此可在三角形排列的頂線絕緣子裝以保護間隙。在出現雷電過電壓時，頂線絕緣子上的保護間隙被擊穿，通過其接地引下線對地泄放雷電流，從而保護了下面兩根導線，也不會引起線路斷路器跳閘。（4）裝設自動重合閘裝置 線路上因雷擊放電而產生的短路是由電弧引起的。在斷路器跳閘后，電弧即自行熄滅。如果采用一次ARD，使斷路器經0.5s或稍長一點時間后自

36、動重合閘，電弧通常不會復燃，從而能恢復供電，這對一般用戶不會有什么影響。（5）個別絕緣薄弱地點加裝避雷器 對架空線路上個別絕緣薄弱地點，如跨越桿、轉角桿、分支桿、帶拉線桿以及木桿線路中個別金屬桿等處，可裝設排氣式避雷器或保護間隙。73變配電所的防雷措施（1）裝設避雷針 室外配電裝置應裝設避雷針來防護直接雷擊。如果變配電所處在附近高建（構）筑物上防雷設施保護范圍之內或變配電所本身為室內型時，不必再考慮直擊雷的保護。（2）高壓側裝設避雷器 這主要用來保護主變壓器，以免雷電沖擊波沿高壓線路侵入變電所，損壞了變電所的這一最關鍵的設備。為此要求避雷器應盡量靠近主變壓器安裝。閥式避雷器至310KV主變壓器

37、的最大電氣距離如下表：雷雨季節(jié)經常運行的進線路數123=4避雷器至主變壓器的最大電氣距離/m15232730避雷器的接地端應與變壓器低壓側中性點及金屬外殼等連接在一起。在每路進線終端和每段母線上，均裝有閥式避雷器。如果進線是具有一段引入電纜的架空線路，則在架空線路終端的電纜頭處裝設閥式避雷器或排氣式避雷器，其接地端與電纜頭外殼相聯后接地。 （3）低壓側裝設避雷器 這主要用在多雷區(qū)用來防止雷電波沿低壓線路侵入而擊穿電力變壓器的絕緣。當變壓器低壓側中性點不接地時（如IT系統(tǒng)），其中性點可裝設閥式避雷器或金屬氧化物避雷器或保護間隙。第八章 接地接地主要有以下幾種方式（1 ）IT系統(tǒng)系統(tǒng)是三相三線接地

38、系統(tǒng)，該接地系統(tǒng)變壓器的中性點不接地或經阻抗接地，無中性線N只有線電壓380V，而無相電壓220V保護接地線各自獨立接地。該系統(tǒng)的優(yōu)點是當一項接地時，不會使外殼中帶有較大的故障電流，系統(tǒng)可以照常運行，同時由于各設備的保護接地線PE彼此分開，相互之間沒有干擾，電磁適應性也較強其缺點是不能配出中性線N。（2 ）TN_C系統(tǒng)TN-C系統(tǒng)被稱為三相四線系統(tǒng)，該系統(tǒng)中性線N與保護地線PE合二為一通稱PEN線，這種接地系統(tǒng)對接地故障反映靈敏度高，線路經濟簡單，在一般情況下如選用適當的開關保護裝置和足夠的導線截面積，也能滿足安全要求，目前國內的這種系統(tǒng)應用的比較多，但他只適用于三項負荷較平衡的場所。（3）

39、TT系統(tǒng)通常稱TT系統(tǒng)為三相四線接地系統(tǒng)，該系統(tǒng)常用于建筑物供電來自公共電網的地方。TT系統(tǒng)的特點是中性線N與保護接地線無任何電器連接，即中性點接地與保護接地是分開的，該系統(tǒng)在正常運行時不管三相負荷平衡是否，在中性線N帶電的情況下保護接地線PE不會帶電只有出現單相接地故障時，由于保護接地靈敏度低，故障不能及時切斷，設備外殼才會帶電，但是故障電流取決于電力系統(tǒng)的接地電阻和保護接的線PE的接地電阻，其值往往很小，不足以數千瓦的用電設備保護裝置斷開電源，為保護人身安全，必須采用殘余電流開關作為線路及用電設備的保護裝置，否則只適用于負荷較小的用電系統(tǒng)，正常運行的TT系統(tǒng)類似于TN-S系統(tǒng)，也能保證人與

40、設備的安全和取得合格的基準接地電位。（4） TN-S系統(tǒng)系統(tǒng)有五根線，包括三根相線，一根中性線及一根保護接地線。在該系統(tǒng)中僅電力系統(tǒng)一點接地，用電設備的外露可導電部分接到保護接地上。通常當建筑物內設有獨立變電所時進線才采用該系統(tǒng)。的特點是；中性線是帶電的，而保接地線不帶電。該接地系統(tǒng)完全具備安全和可靠的基準電位，其優(yōu)點是在正常工作時保護接地線上不出現電流，因此設備的外露可導電部分也不呈現對地電壓。在事故時也容易切斷電源，因此比較安全，但用較高，多用于環(huán)境條件較差的場所，此外，由于保護接地線PE中吧出現電流，因此具有較高的電磁適應性。（5） TN-c-s系統(tǒng)TN-S-C系統(tǒng)有兩個接地系統(tǒng)組成，第

41、一個系統(tǒng)是TN-C系統(tǒng)。第二個是TN-S系統(tǒng)，兩個系統(tǒng)的分界面在中性線N與保護接地線PE的連接處，分開后即不允許再合并。該系統(tǒng)一般用在建筑物的供電由由區(qū)域變電所引來的場所，進戶之前采用TN-C系統(tǒng)，進戶后進行重復接地，進戶后變?yōu)門N-s系統(tǒng)。TN-C系統(tǒng)前邊已經說過，TN-s系統(tǒng)的特點是；中性線N常會帶電，保護接地線PE連接的設備外殼及金屬構件在系統(tǒng)正常運行時始終不帶電，因此TN-S 系統(tǒng)明顯提高了人和設備的安全性。TN-s；L1+L2+L3+PE+NTN-C;L1+L2+L3+PENTN-C-S ;L1+L2+L3+前半部PEN,后半部PE+N.根據以上 各個接地系統(tǒng)的介紹，特別是各個系統(tǒng)的優(yōu)劣，揚長避短，同時考慮安全要求及經濟方面的因素，所以在公司外部的引入線上采用TT接地系統(tǒng)，在公司內部從變電站到車間為TN-C系統(tǒng)，這樣靈敏度高，從車間變電站到用電設備采用的是TN-S接地系統(tǒng)，讓設備外殼接地，可以起到安全的保證。接地與接地裝置電氣設備的某部分與大地之間做良好的電氣連接，稱為接地。埋入地中并直接與大地接觸的金屬導體，稱為接地體，或稱接地極。專門為接地而人為裝設的接地體，稱為人工接地體。兼作接地體用的直接與大地接觸的各種金屬構件、金屬管道及建筑物的鋼筋混凝土基礎等，稱為自然接地體。連接接地體與設備、裝置接地部分的金屬導體，稱為接地線。接