畢業(yè)設(shè)計（論文）陽江職業(yè)技術(shù)學(xué)院教學(xué)樓變電所電氣設(shè)計

1、題目：陽江職業(yè)技術(shù)學(xué)院教學(xué)樓變電所電氣設(shè)計 系別 機電系 專業(yè) 電氣自動化 年級 08級 學(xué)號 姓名 指導(dǎo)教師及職稱 2011年 1 月 3 日陽江職業(yè)技術(shù)學(xué)院教學(xué)樓電氣設(shè)計機電系 08電氣自動化技術(shù)（1）班 529566摘要本設(shè)計的題目為“陽江職業(yè)技術(shù)學(xué)院教學(xué)樓電氣設(shè)計”。設(shè)計的主要內(nèi)容包括：10/0.4kv變電所主變壓器選擇；變電所電氣主接線設(shè)計；短路電流計算；負(fù)荷計算；無功功率補償；電氣設(shè)備選擇（母線、高壓斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器和補償電容器）；配電裝置設(shè)計；繼電保護規(guī)劃設(shè)計；防雷保護設(shè)計等。根據(jù)電氣主線設(shè)計應(yīng)滿足可靠性、靈活性、經(jīng)濟性的要求，本變電所電氣主接線的

2、高壓側(cè)采用單母線接線，低壓側(cè)采用單母線分段的電氣主接線形式；對低壓側(cè)負(fù)荷的統(tǒng)計計算采用需要系數(shù)法；為減少無功損耗，提高電能的利用率， 本設(shè)計進行了無功功率補償設(shè)計，使功率因數(shù)從0.69提高到0.9以上；短路電流的計算包括短路點的選擇及其具體數(shù)值計算；而電氣設(shè)備選擇采用了按額定電流選擇，按短路電流計算的結(jié)果進行校驗的方法；繼電保護設(shè)計主要是對變壓器進行電流速斷保護和過電流保護的設(shè)計計算；配電裝置采用成套配電裝置；本變電所采用避雷針防直擊雷保護。本設(shè)計十分注重運用我國電氣設(shè)計的新技術(shù)和新的設(shè)備，實用性及強，考慮到是實際工程的應(yīng)用，便以通俗易懂的語言進行闡述。關(guān)鍵詞：變電所設(shè)計；電氣主接線；繼電保護

3、abstract this design was entitled "yangjiang vocational technical college teaching building electrical design". the main contents of the design include: 10 /.4 kv main transformer substation choice; substation and auto-switch design; short-circuit current calculation, load calculation, rea

4、ctive power compensation, electrical equipment selection (busbar, high voltage circuit breaker, isolating switch, current transformer, voltage transformer, lightning arrester and compensation capacitor); power distribution equipment design, the relay protection planning and design; lightning protect

5、ion design, etc.according to the electrical lines design should meet the reliability and flexibility, economy requirement, the main electrical wiring substation high-pressure side by a single bus wiring, low voltage side by a single busbar segmentation and auto-switch forms: for low voltage side loa

6、d statistics counting using need coefficient method, to reduce the reactive power loss and enhance the utilization rate of reactive power, this design for power design, make the power factor compensation from increased to more than 0.9 0.69; the calculation of short-circuit current including short-c

7、ircuit point selection and concrete numerical calculation, and electrical equipment selection adopted according to the rated current selection, press short-circuit current calculation results validated methods; the relay protection design is mainly to the transformer in electric current instantaneou

8、s break protection and over current protection design calculation, distribution device adopts complete switchgears, the lightning prevention by substation combing-out thunder protection.this design pays much attention to applying china's electrical design new techniques and new equipment, practi

9、cability and strong, considering the actual engineering application is, then with straightaway language was presented.keywords: substation design; the main electrical wiring, relay protection目 錄前言vi第1章畢業(yè)設(shè)計概述51.1畢業(yè)設(shè)計題目.51.2畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容.5第2章供配電的負(fù)荷計算62.1負(fù)荷計算的目的與意義.62.2負(fù)荷計算.62.3功率因數(shù)和無功功率的補償.7第3章 短路計算.9 3.1短路概

10、述93.2短路計算.10第4章繼電保護124.1繼電保護的作用及要求.124.2供電系統(tǒng)中常用的保護.124.3繼電保護的發(fā)展趨勢.14第5章變電所的主接線155.1變配電所主接線概述.155.2對變電所主接線的要求.165.3大樓變電所主接線.16第6章電氣照明176.1電氣照明規(guī)定.176.2照明質(zhì)量.176.3照明方式與種類.176.4學(xué)校電氣照明設(shè)計要求.176.5照明配電系統(tǒng)的結(jié)線方式.187章 防雷保護設(shè)計.197.1雷電的放電過程.197.2電力系統(tǒng)的防雷保護裝置.197.3架空輸電線路的防雷保護.21參考文獻(xiàn)22致謝23第1章 概述1.1 畢業(yè)設(shè)計題目陽江職業(yè)技術(shù)學(xué)院教學(xué)樓變電

11、所電氣設(shè)計1.2畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容主變壓器選擇；變電所電氣主接線設(shè)計；短路電流計算；電氣設(shè)備選擇（母線、高壓斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器和補償電容器）；配電裝置設(shè)計；繼電保護設(shè)計；防雷保護設(shè)計；繪制電氣主接線圖，繪制配電裝置平面圖及直擊雷保護范圍圖。1、建筑電氣設(shè)計的一般原則（1）適用（2）安全（3）經(jīng)濟（4）美觀2、 內(nèi)容（1）輸電線路設(shè)計（2）變配電所設(shè)計（3）電氣照明設(shè)計（4）電力設(shè)計（5）防雷與接地設(shè)計（6）電氣信號與自動控制設(shè)計第2章 供配電系統(tǒng)的負(fù)荷計算2.1負(fù)荷計算的目的與意義供配電系統(tǒng)的設(shè)計，首先要根據(jù)用戶的基本原始資料即用電設(shè)備的容量，對系統(tǒng)中各個環(huán)節(jié)的電力負(fù)荷

12、進行統(tǒng)計計算，其目的是確定供配電系統(tǒng)方案，并選擇其中的各個元器件（如電力變壓器，開關(guān)設(shè)備，導(dǎo)線及電纜等），以使其滿足正常運行時負(fù)荷電流熱效應(yīng)的要求。另外，負(fù)荷計算也是合理地進行無功功率補償?shù)闹匾罁?jù)。這種根據(jù)用電設(shè)備容量統(tǒng)計計算出來的，用來按發(fā)熱條件選擇供配電系統(tǒng)中各元器件的負(fù)荷值，稱為計算負(fù)荷。按計算負(fù)荷選擇的電氣設(shè)備，導(dǎo)線和電纜，在計算負(fù)荷下連續(xù)運行時，其發(fā)熱溫度不會超過允許值。顯而易見，計算負(fù)荷應(yīng)是電氣元器件連續(xù)運行時能夠承受的最大負(fù)荷。2.2負(fù)荷計算此設(shè)計大樓變電所采用一臺主變壓器： (1） 分組計算照明部分:日光燈與消防照明燈負(fù)荷計算，（kd=0.7,cos=1，tan=0)pc =

13、0.7×(1664×40w+100×50w)=71.56kwqc= pc×tan=71.56kw×0=0sc=(pc2+ qc2)=( 71.562+02) =71.56(kv.a)ic= sc×un=71.56kv.a×0.38kv=108.73（a）計算機負(fù)荷計算，（kd=0.8,cos=0.8，tan=0.75)pc=kd×pn=0.8×0.8kw×600=384kwqc= pc×tan=384kw×0.75=288(kvar)sc=(pc2+ qc2)= (3842+

14、2882)=480(kv.a)ic= sc×un=480kv.a×0.38kv=729.31（a）電梯負(fù)荷計算，（kd=0.2,cos=0.5，tan=1.73)pc=kd×pn=0.2×10kw×3=6kwqc= pc×tan=6kw×1.73=10.38(kvar)sc=(pc2+ qc2)= (62+10.382)=12(kv.a)ic= sc×un=12 kv.a×0.38kv=18.23（a）電風(fēng)扇負(fù)荷計算，（kd=0.8,cos=0.8，tan=0.75)pc=kd×pn=0.8&#

15、215;60w×520=24.96 kwqc= pc×tan=24.96 kw×0.75=18.72(kvar)sc=(pc2+ qc2)= （24.962+18.722）=31.2(kv.a)ic= sc×un=31.2kv.a×0.38kv=47.4（a）空調(diào)負(fù)荷計算，（kd=0.4,cos=0.8，tan=0.8)pc=kd×pn=0.4×1kw×20=8kwqc= pc×tan=8kw×0.8=6.4(kvar)sc=(pc2+ qc2)= (82+6.42)=10.24(kv.a)ic

16、= sc×un=10.24kv.a×0.38kv=15.56（a）(2)計算總計算負(fù)荷因為，對于變電站總計算負(fù)荷，kp取值范圍一般在0.851，kq取值范圍一般在0.951，所以取kp=0.9，kq=0.97。則pc=0.9×(71.56+384+6+24.96+8)=445.06 kwqc= 0.97×(0+288+10.38+18.72+6.4)=313.8(kvar)sc=(pc2+ qc2)= （445.062+313.82）=544.56(kv.a)ic= sc×un=544.56kv.a×0.38kv=827.4（a） 設(shè)

17、備的功率一覽表設(shè)備功率kd照明燈40w0.7電梯10kw0.2計算機800w0.8電風(fēng)扇60w0.8空調(diào)1000w0.42.3功率因數(shù)和無功功率的補償一、功率因數(shù)提高的意義2.3.1功率因數(shù)1.功率因數(shù)低的原因 功率因數(shù)低的根本原因是由于供配電系統(tǒng)中有無功功率的存在。變壓器和電動機利用電磁感應(yīng)原理工作，其繞組有電感存在，需要線路供給大量的無功功率；而線路本身存在有一定的電抗，也會需要無功功率；氣體放電燈鎮(zhèn)流器是電感性負(fù)荷，也需要無功功率。2.功率因數(shù)低的影響 （1）使電力系統(tǒng)內(nèi)的電氣設(shè)備容量不能得到充分利用； （2）增加電力網(wǎng)中輸電線路上的有功功率損耗和電能損耗 ；（3）影響供電質(zhì)量。3.提高

18、功率因數(shù)的意義 提高功率因數(shù)，可以充分利用系統(tǒng)內(nèi)各發(fā)電變電設(shè)備的容量，增加其輸電能力，減少供電線路導(dǎo)線的截面，節(jié)約有色金屬，減少電力網(wǎng)中的功率損耗和電能損耗，并降低線路中的電壓損失，達(dá)到節(jié)約電能和提高供電質(zhì)量的目的。 2.3.2無功功率補償一.無功補償容量的確定 qn.c=qcqc pc(tan-tan) 二無功功率補償?shù)娜萘坑嬎鉷c=455.06kw sc=544.56(kv.a)功率因數(shù)：cos= pcsc=455.06544.56=0.81按規(guī)定，變電所高壓測功率因數(shù)應(yīng)為0.90以上，在變壓器低壓測進行無功補償時，要使變電所高壓測功率因數(shù)達(dá)到0.9以上，低壓測補償后的功率因數(shù)應(yīng)略高于0.

19、90，所以這里取cos=0.95。 qnc= pc(tan- tan) = 455.06×(tanarccos0.810tanarccos0.95)=174.41(kvar)無功補償后總的視在計算負(fù)荷為snc=( pc2+(qc- qnc)2)=475.93(kv.a)cos= pcsnc=0.956達(dá)到了功率因數(shù)在0.90以上的要求。第3章 短路計算3.1短路概述3.1.1短路的種類三相交流系統(tǒng)的短路種類主要有三相短路、兩相短路、單相短路和兩相接地短路。上述各種短路中，三相短路屬對稱短路，其它短路屬不對稱短路。因此，三相短路可用對稱三相電路分析，不對稱短路采用對稱分量法分析，即把一

20、組不對稱的三相量分解成三組對稱的正序、負(fù)序和零序分量來分析研究。在電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相短路的可能性最大，發(fā)生三相短路的可能性最小，但通常三相短路的短路電流最大，危害也最嚴(yán)重，所以短路電流計算的 重點是三相短路電流計算。圖3.1 短路種類3.1.2 短路的原因(1)電力系統(tǒng)中電器設(shè)備載流導(dǎo)體的絕緣損壞。造成絕緣損壞的原因主要有設(shè)備絕緣自然老化，操作過電壓，大氣過電壓，絕緣受到機械損傷等。(2)運行人員不遵守操作規(guī)程，如帶負(fù)荷拉、合隔離開關(guān)，檢修后忘拆除地線合閘。(3)鳥獸跨越在裸露導(dǎo)體上。3.1.3  短路的危害1. 短路產(chǎn)生很大的熱量，導(dǎo)體溫度升高，將絕緣損壞。2. 短路產(chǎn)生巨大的電

21、動力，使電氣設(shè)備受到機械損壞。3. 短路使系統(tǒng)電壓降低，電流升高，電器設(shè)備正常工作受到破壞。4. 短路造成停電，給國民經(jīng)濟帶來損失，給人民生活帶來不便。5. 嚴(yán)重的短路將電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，使同步發(fā)電機失步。6. 單相短路產(chǎn)生的不平衡磁場，對通信線路和弱電設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重的電磁干擾。3.1.4  短路電流計算的目的1. 正確地選擇和校驗各種電器設(shè)備2. 計算和整定保護短路的繼電保護裝置3. 選擇限制短路電流的電器設(shè)備3.2短路計算如下圖為陽江職業(yè)技術(shù)學(xué)院短主教學(xué)樓短路計算電路圖（1）確定基準(zhǔn)值 uc1=10.5kv uc2=0.4kv ,而（2）計算短路電路中各主要元器件的電抗標(biāo)么值1

22、）2）架空線路電抗標(biāo)么值x0=0.35/km,則x2*=x0lsd/ uc1=0.35/km×1km×100mv.a/(10.5kv)2=0.323)電力變壓器電抗標(biāo)么值uk=4.5，則x3*= x4*= uksd/100sn=4.5×100×103kv.a/100×800kv.a=5.63繪出短路等效電路如下圖（3）求k-1點的短路電路總電抗標(biāo)么值及三相短路電流和短路容量總電抗標(biāo)么值x(k-1)*=x1*+x2*=0.18+0.32=0.50三相短路電流有效值：(3)k-1 id1/x(k1)* =5.5ka/0.50=11ka3)其它三相短

23、路電流 i(3)=(3)k-1=11 ka i(3)sh=2.55×11ka=28.05kai(3)sh=1.51×11ka=16.61ka4)三相短路容量s（3）k-1= sd/x(k1)*=100mv.a/0.50=200mv.a(4) 計算k-2的短路總電抗標(biāo)么值及三相短路電流和短路容量1)總電抗標(biāo)么值x(k-2)*=x1*+x2*+x3*/x4*=0.18+0.32+5.63/2=3.322）三相短路電流有效值(3)k-2 id2/x(k-2)* =144ka/3.32=43.373)其它三相短路電流i(3)=(3)k-2=43.37ka i(3)sh=1.84&#

24、215;43.37ka=79.80kai(3)sh=1.09×43.37ka=47.27ka4)三相短路容量s（3）k-2= sd/x(k-2)*=100mv.a/3.32=30.12mv.a(5)求變壓器分列運行時k-2點的短路電路總電抗標(biāo)么值及其三相短路電流和短路容量1)總電抗標(biāo)么值x(k-2)*=x1*+x2*+x3*=0.18+0.32+5.63=6.132）三相短路電流有效值(3)k-2 id2/x(k-2)* =144/6.13=23.50ka3)其它三相短路電流i(3)=(3)k-2=23.50ka i(3)sh=1.84×23.50ka=43.24kai(3

25、)sh=1.09×23.50ka=25.62ka4)三相短路容量s（3）k-2= sd/x(k-2)*=100mv.a/6.13=16.31第4章 繼電保護4.1繼電保護的作用及要求（一）繼電保護的基本要求.選擇性基本含義是保護裝置動作時，僅將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使停電范圍盡量減小，以保證系統(tǒng)中非故障部分繼續(xù)安全運行。.速動性速動性是指繼電保護裝置應(yīng)以盡可能快的速度斷開故障元件。這樣就能減輕故障設(shè)備的損壞程度，減小用戶在低電壓情況下工作的時間，提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。.靈敏性保護裝置對其保護范圍內(nèi)的故障或不正常運行狀態(tài)的反應(yīng)能力稱為靈敏性（靈敏度）。靈敏性常用靈敏系數(shù)來衡量。

26、它是在保護裝置的測量元件確定了動作值后，按最不利的運行方式、故障類型、保護范圍內(nèi)的指定點校驗，并滿足有關(guān)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。.可靠性可靠性是指在保護裝置規(guī)定的保護范圍內(nèi)發(fā)生它應(yīng)該反應(yīng)的故障時，保護裝置應(yīng)可靠地動作（即不拒動）。而在不屬于該保護動作的其他任何情況下，則不應(yīng)該動作（即不誤動）。4.2供電系統(tǒng)中常用的保護（1）電網(wǎng)的電流電壓保護：包括：單側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)的相間短路的電流電壓保護、電網(wǎng)相間短路的方向性電流保護、大接地電流系統(tǒng)的零序電流保護、中性點不接地單相接地的保護；電網(wǎng)的距離保護輸電線路的縱聯(lián)保護包括：縱聯(lián)差動保護、高頻保護、高頻閉鎖方向保護、高頻閉鎖負(fù)序方向保護、高頻閉鎖距離保護和零序保護、高頻

27、相差動保護、光纖差動保護；輸電線路的自動重合閘 包括：三相自動重合閘、綜合自動重合閘電力變壓器的保護 包括：主變壓器內(nèi)部故障的差動保護、主變壓器零序保護、主變壓器瓦斯保護、高壓廠用變壓器保護；發(fā)電機保護包括：相間短路的縱聯(lián)差動保護、發(fā)電機定子繞組匝間短路保護、發(fā)電機定子繞組的單相接地保護、發(fā)電機低勵失磁保護、勵磁回路一點接地保護、勵磁回路兩點接地保護、轉(zhuǎn)子表層過熱（負(fù)序電流）保護、發(fā)電機的逆功率保護、發(fā)電機失步異常運行保護、定子繞組對稱過負(fù)荷保護、發(fā)電機變壓器組公用繼電保護；母線的繼電保護包括：母線差動保護、電流相位比較式母線保護；異步電動機和電容器的保護（2）供電系統(tǒng)的單端電網(wǎng)的保護：供電線

28、路常見的故障對架空線來說，有斷線、碰線、絕緣子被擊穿、相間飛弧、短路以及桿塔倒塌等；對電纜來說，應(yīng)其直接埋地或敷設(shè)在混凝土管、隧道等，受外界因素影響較少，除本身絕緣老化的原因外，只有某些特殊情況下，如的基下沉、土壤含有雜質(zhì)、建筑施工破壞、熱力網(wǎng)影響等，才會使相間或相地之間絕緣擊穿或斷裂，但是電纜接頭連接不良或由于污垢而產(chǎn)生的故障，占其全部故障的70%以上。工業(yè)企業(yè)供電線路基本上是開式單端供電網(wǎng)絡(luò)，廠區(qū)內(nèi)距離較短，所以線路保護并不復(fù)雜，常用的保護裝置有：定時限或反時限的過電流保護；低電壓保護；電流速斷保護；中性點不接地系統(tǒng)的單相接地保護等。一、過電流保護當(dāng)流過被保護元件中的電流超過預(yù)先整定的某個

29、數(shù)值時就使斷路器跳閘或給出報警信號的裝置稱為過電流保護裝置，它有定時限和反時限兩種。1 時限過電流保護裝置定時限過電流是電流繼電器本身的動作時限是固定的，與通過它的電流大小無關(guān)。2 時限過電流保護裝置上圖是一個交流操作的反時限過電流保護裝置圖，1ka、2ka為gl型感應(yīng)式帶有瞬時動作元件的反時限過電流繼電器，繼電器本身動作帶有時限，并有動作指示掉牌信號，所以回路不需接時間繼電器和信號繼電器。二、電流速斷保護定時限過電流保護裝置的時限一經(jīng)整定便不能變動，當(dāng)k3處發(fā)生三相短路故障時，斷路器qf3的繼電保護動作時間必須經(jīng)過t0+2t才能動作，達(dá)不到速斷的目的。為了減小本段線路故障下的事故影響范圍，當(dāng)

30、過電流保護的動作時限大于0.7s時，便需設(shè)置電流速斷保護，以保證本段線路的短路故障能迅速地被切除。三、低電壓保護 低電壓保護主要用于以下幾個方面。低電壓閉鎖的過電流保護定時限過電流保護的動作電流是按躲過最大的負(fù)荷電流來整定的，在某些情況下可能滿足不了靈敏度的要求。為此可采用低電壓繼電器的過電流保護裝置來提高其靈敏度。用于電動機的低電壓保護電動機采用低電壓保護的目的是當(dāng)電網(wǎng)電壓降低到某一數(shù)值時，低電壓保護裝置動作，將不重要的或不允許自起動的電動機從電網(wǎng)切除，以保證重要電動機在電網(wǎng)電壓恢復(fù)時，順利自起動。四、中性點不接地系統(tǒng)的單相接地保護中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，線電壓值不變，故障相對地

31、電壓為零，非故障相對地電壓升高了3倍，流經(jīng)故障點的電容電流ic是正常時每相對地電容電流ic0的3倍。因此在供電系統(tǒng)中采用中性點不接地系統(tǒng)的目的是，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生幾率最多的單相接地故障時，一般并不要求立即將電源切斷，這是因為這種故障并不影響接于線電壓上電氣設(shè)備的正常工作，仍可繼續(xù)運行。但如果流過故障點的接地電流數(shù)值較大時，就會在接地點間產(chǎn)生間歇性電弧以致引起過電壓、損壞絕緣，發(fā)展成為相間或兩相對地短路，擴大故障。因此，對中性點不接地系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)裝設(shè)絕緣監(jiān)測裝置，必要時還可裝設(shè)零序電流保護。五、變壓器的保護電力變壓器是供電系統(tǒng)中的重要設(shè)備，它的故障對供電的可靠性和用戶的生產(chǎn)、生活將產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。因此，必

32、須根據(jù)變壓器的容量和重要程度裝設(shè)適當(dāng)?shù)谋Ｗo裝置。變壓器的故障一般分為內(nèi)部故障和外部故障兩種。變壓器的內(nèi)部故障主要有繞組的相間短路、繞組匝間短路和單相接地短路，內(nèi)部故障是很危險的，因為短路電流產(chǎn)生的電弧不僅會破壞繞組絕緣，燒壞鐵心，還可能使絕緣材料和變壓器油受熱而產(chǎn)生大量氣體，引起變壓器油箱爆炸。變壓器常見的外部故障是引出線上絕緣套管的故障從而可能導(dǎo)致引出線的相間短路或接地短路。4.3、繼電保護的發(fā)展趨勢電力系統(tǒng)20世紀(jì)60年代以前主要采用電磁型保護，70年代是電磁型、晶體管保護并用時期， 20世紀(jì)60年代末期，國外提出用計算機構(gòu)成繼電保護的倡議，當(dāng)時的計算機硬件非常昂貴。還不具備商業(yè)性生產(chǎn)這類

33、保護裝置的條件，早期的研究工作是以小型機為基礎(chǔ)的。出于經(jīng)濟上的考慮，采用一臺小型計算機來實現(xiàn)多個電氣設(shè)備或整個變電站的保護功能，但這種方案的可靠性顯然受到限制。70年代中期，隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，微型計算機進入實用階段，性價比和可靠性大為提高，為微機保護的使用化打下了硬件基礎(chǔ)。伴隨著計算機硬件水平的不斷提高，各種微機保護軟件的算法不斷被提出，為繼電保護的推廣和應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。經(jīng)過30多年的發(fā)展和變化，目前微機保護已經(jīng)在電力系統(tǒng)的各個變電站、發(fā)電廠和供電線路上廣泛使用。4.4變壓器型號的選擇 變壓器是變電所中關(guān)鍵的一次設(shè)備，其主要功能是升高或降低電壓，以利于電能的合理輸送、分配和使用。

34、  1. 變壓器的分類（1）按絕緣介質(zhì)分：油浸式；干式  （2）按調(diào)壓方式分：有載調(diào)壓；無載調(diào)壓  （3）按相數(shù)分：單相；三相  （4）按導(dǎo)線分：銅芯；鋁芯  （5）按冷卻方式分：自冷；風(fēng)冷；強冷 2.型號及含義3. 變壓器型號的選擇根據(jù)使用要求和工作環(huán)境選擇變壓器型號，應(yīng)選用低損耗節(jié)能型變壓器s9系列或s10系列）； 對于高層建筑、地下建筑等對消防要求較高場所，應(yīng)采用干式電力變壓器（sc6，sg10系列）；對電網(wǎng)電壓波動較大、電能質(zhì)量要求較高時，采用有載調(diào)壓電力變壓器（sz7系列）。4變壓器的

35、正常過負(fù)荷能力  對于油浸式變壓器，其允許過負(fù)荷包括以下兩部分： (1）由于晝夜負(fù)荷不均勻而考慮的過負(fù)荷,由日負(fù)荷率和最大負(fù)荷持續(xù)時間確定； (2）由于夏季欠負(fù)荷而在冬季考慮的過負(fù)荷，夏季每低1%，冬季可過負(fù)荷1%，但不得超過15%。 以上兩部分過負(fù)荷同時考慮，室外變壓器過負(fù)荷不得超過30%，室內(nèi)變壓器過負(fù)荷不得超過20%。干式變壓器一般不考慮正常過負(fù)荷。3. 變壓器的故障過負(fù)荷能力 在事故情況下，允許短時間較大幅度的過負(fù)荷運行，而不論故障前負(fù)荷大小，但運行時間不得超過規(guī)定時間。第5章變電所的主接線5.1變配電所主接線概述一、變配電所由一次回路和二次回路構(gòu)成。 (1) 一次

36、回路 供配電系統(tǒng)中承擔(dān)輸送和分配電能任務(wù)的電路，稱一次回路，也稱為主電路或主接(結(jié))線。一次電路中所有的電氣設(shè)備稱為一次設(shè)備，如電力變壓器、斷路器、互感器等。（2）二次回路 凡用來控制、指示、監(jiān)測和保護一次設(shè)備運行的電路，叫二次回路，也叫二次接（結(jié)）線。二次回路中所有電氣設(shè)備都稱為二次設(shè)備或二次元件，如儀表、繼電器、操作電源等。 變配電所的主接線是表示電能輸送和分配的電路圖，又稱一次電路圖。在變配電所主接線中，將各種開關(guān)電器、電力變壓器、母線、導(dǎo)線和電力電纜、并聯(lián)電容器等電氣設(shè)備用其圖形符號表示，并以一定次序連接，通常以單線來表示三相系統(tǒng)。 變配電所的主接線有兩種表示形式：（1）系統(tǒng)式主接線

37、該主接線僅表示電能輸送和分配的次序和相互的連接，不反映相互排位置，主要用于主接線的原理圖中。（2） 配置式主接線 該主接線按高壓開關(guān)柜或低壓配電屏的相互連接和部署位置繪制，常用于變配電所的施工圖中。5.2.對變電所主接線的要求變電所的主接線是實現(xiàn)電能輸送和分配的一種電氣接線，在變電所主接線圖中將導(dǎo)線或電纜、電力變壓器、母線、各種開關(guān)、避雷器、電容器等電氣設(shè)備有序地連接起來，只表示相對電氣聯(lián)接關(guān)系而不表示實際位置。通常以單線來表示三相系統(tǒng)。 1 安全  充分保證人身和設(shè)備的安全。2 可靠  應(yīng)滿足用電單位對供電可靠性的要求。 3 靈活&

38、#160; 能適應(yīng)各種不同的運行方式，操作檢修方便。 4 經(jīng)濟  主接線設(shè)計應(yīng)簡單，投資少，運行管理費用低。5.3大樓變電所主接線 大樓變電所的主接線，一般比較簡單。1. 單臺變壓器的大樓變電所主接線 一次側(cè)為線路-變壓器組接線、二次側(cè)為單母線不分段接線。(1)電纜進線一次側(cè)線路-變壓器組接線、二次側(cè)單母線不分段接線(2)架空進線一次側(cè)線路-變壓器組接線、二次側(cè)單母線不分段接線第6章電氣照明6.1電氣照明規(guī)定1.在進行照明設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)視覺要求、作業(yè)性質(zhì)和環(huán)境條件，通過對光源、燈具的選擇和配置，使工作區(qū)或空間具備合理的照度、顯色性和適宜的亮度分布以及舒適的視覺環(huán)境

39、。2.在確定照明方案時，應(yīng)考慮不同類型建筑對照明的特殊要求，并處理好電氣照明與天然采光的關(guān)系，采用高光效光源、燈具與追求照明效果的關(guān)系，合理使用建設(shè)資金與采用高性能標(biāo)準(zhǔn)光源、燈具等技術(shù)經(jīng)濟效益的關(guān)系。3.在進行電氣照明設(shè)計時，除應(yīng)符合本規(guī)范外，尚應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)gb50034的規(guī)定。6.2 照明質(zhì)量1.照明設(shè)計應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)gb50034中對不同工作場所光源顯色性的規(guī)定，并應(yīng)協(xié)調(diào)顯色性要求與設(shè)計照度的關(guān)系。2.照明光源的顏色特征與室內(nèi)表面的配色宜互相協(xié)調(diào)，并應(yīng)形成相應(yīng)于房間功能的色彩環(huán)境。3.在設(shè)計一般照明時，應(yīng)根據(jù)視覺工作環(huán)境特點和眩光程度，合理確定對直

40、接眩光限制的質(zhì)量等級ugr（統(tǒng)一眩光值）。符合4.對于要求統(tǒng)一眩光值ugr小于或等于22的照明場所，應(yīng)限制損害對比降低可見度的光幕反射和反射眩光，并可采取下列措施：（1） 不得將燈具安裝在干擾區(qū)內(nèi)或可能對處于視覺工作的眼睛形成鏡面反射的區(qū)域內(nèi)；（2） 可使用發(fā)光表面面積大、亮度低、光擴散性能好的燈具；（3） 可在視覺工作對象和工作房間內(nèi)采用低光澤度的表面裝飾材料；（4） 可在視線方向采用特殊配光燈具或采取間接照明方式；（5） 可采用混合照明；（6） 可照亮頂棚和墻面以減小亮度比，并應(yīng)避免出現(xiàn)光斑6.3照明方式與種類照明方式可分為一般照明、分區(qū)一般照明、局部照明和混合照明，其選擇應(yīng)符合下列規(guī)定：

41、1 當(dāng)僅需要提高房間內(nèi)某些特定工作區(qū)的照度時，宜采用分區(qū)一般照明；2 局部照明宜在下列情況中采用：1）局部需有較高的照度；2）由于遮擋而使一般照明照射不到的某些范圍；3）視覺功能降低的人需要有較高的照度；4）需要減少工作區(qū)的反射眩光；5）為加強某方向光照以增強質(zhì)感時。3 對于部分作業(yè)面照度要求較高，只采用一般照明不合理的場所，宜采用混合照明；4.不應(yīng)單獨使用局部照明。6.4學(xué)校電氣照明設(shè)計要求1 用于晚間學(xué)習(xí)的教室的平均照度值宜較普通教室高一級，且照度均勻度不應(yīng)低于0.7；2 教室照明燈具與課桌面的垂直距離不宜小于1.7m；3 教室設(shè)有固定黑板時，應(yīng)裝設(shè)黑板照明，且黑板上的垂直照度值不宜低于教

42、室的平均水平照度值；4 光學(xué)實驗室、生物實驗室一般照明照度宜為100200lx，實驗桌上應(yīng)設(shè)置局部照明；5 教室照明的控制應(yīng)沿平行外窗方向順序設(shè)置開關(guān)，黑板照明開關(guān)應(yīng)單獨裝設(shè)。走廊照明開關(guān)的設(shè)置宜在上課后關(guān)掉部分燈具；6 在多媒體教學(xué)的報告廳、大教室等場所，宜設(shè)置供記錄用的照明和非多媒體教學(xué)室使用的一般照明，且一般照明宜采用調(diào)光方式或采用與電視屏幕平行的分組控制方式；7 大閱覽室照明宜采用熒光燈具。其一般照明宜沿外窗平行方向控制或分區(qū)控制。供長時間閱覽的閱覽室宜設(shè)置局部照明；8 書庫照明宜采用窄配光熒光燈具。燈具與圖書等易燃物的距離應(yīng)大于0.5m。地面宜采用反射系數(shù)較高的建筑材料。對于珍貴圖書

43、和文物書庫，應(yīng)選用有過濾紫外線的燈具；9 書庫照明用電源配電箱應(yīng)有電源指示燈并應(yīng)設(shè)于書庫之外。書庫通道照明應(yīng)在通道兩端獨立設(shè)置雙控開關(guān)。書庫照明的控制宜在配電箱分路集中控制；10 存放重要文獻(xiàn)資料和珍貴書籍的圖書館應(yīng)設(shè)應(yīng)急照明、值班照明和警衛(wèi)照明；11 圖書館內(nèi)的公用照明與工作（辦公）區(qū)照明宜分開配電和控制。6.5照明配電系統(tǒng)的結(jié)線方式第7章 防雷保護設(shè)計7.1雷電的放電過程 一、雷電放電過程 雷云的帶電過程：在512km高度的雷云主要是帶正電荷，在15km高度的雷云主要是負(fù)電荷。當(dāng)云中電荷密集中心的場強達(dá)到2530kv/cm時，就可能引發(fā)雷電放電。 雷云放電主要是在云間或云內(nèi)進行，只有小部分

44、是對地發(fā)生的，而且往往對地放電危害最大。7590左右的雷電流是負(fù)極性的。雷電放電方式：線狀、片狀和球狀。 7.2電力系統(tǒng)的防雷保護裝置防雷保護裝置是指能使被保護物體避免雷擊，而引雷于本身，并順利地泄入大地的裝置。最基本的有： 一、避雷針二、避雷線三、避雷器四、防雷接地避雷針和避雷線可以防止雷電直接擊中被保護物體，稱作直擊雷保護；避雷器可以防止沿輸電線侵入變電站的雷電過電壓波，稱作侵入波保護；接地裝置的作用是減少避雷針(線)或避雷器與大地(零電位)之間的電阻值，以達(dá)到降低雷電過電壓幅值的目的。一、避雷針 避雷針包括三部分：接閃器(避雷針的針頭)、引下線和接地體。 避雷針的保護原理是：當(dāng)雷云放電時

45、使地面電場畸變，在避雷針的頂端形成局部場強集中的空間以影響雷電先導(dǎo)放電的發(fā)展方向，使雷電對避雷針放電，再經(jīng)過接地裝置將雷電流引入大地，從而使被保護物體免遭雷擊。先導(dǎo)放電朝地面發(fā)展到某一高度h后，才會在一定范圍內(nèi)受到避雷針的影響而對避雷針放電。h稱為定向高度，與避雷針的高度h有關(guān)。根據(jù)模擬試驗：當(dāng)h30m時，h=20h；當(dāng)h>30m時，h600h。 避雷針的保護范圍(2006單)是由模擬試驗確定的，只具有相對的意義我國有關(guān)規(guī)程所推薦的保護范圍是對應(yīng) 0.1的繞擊率而言的。所謂繞擊系指雷電繞過避雷裝置而擊于被保護物體的現(xiàn)象。設(shè)備遭雷擊受損通常有四種情況，一是直接遭受雷擊而損壞；二是雷電脈沖沿

46、著與設(shè)備相連的信號線、電源線或其他金屬管線侵入使設(shè)備受損；三是設(shè)備接地體在雷擊時產(chǎn)生瞬間高電位形成地電位“反擊”而損壞；四是設(shè)備安裝的方法或安裝位置不當(dāng)，受雷電在空間分布的電場、磁場影響而損壞。在電力系統(tǒng)中實際采用的防雷保護裝置主要有：避雷針、避雷線、保護間隙與各種避雷器、防雷接地、電抗線圈、電容器組、消弧線圈、自動重合閘等等。兩支等高避雷針的保護范圍如圖。兩避雷針外側(cè)的保護范圍按單支避雷針的計算方法確定。 兩避雷針間的保護范圍應(yīng)按通過兩避雷針頂點及保護范圍上部邊緣最低點o的圓弧確定，圓弧的半徑為r0，o點高度h0按下式計算：h0hd/7p二、避雷線 避雷線(即架空地線)的作用原理與避雷針相同

47、，主要用于輸電線路的保護，也可用來保護發(fā)電廠和變電站。單根避雷線的保護范圍的長度與線路等長，而且兩端還有其保護的半個圓錐體空間。 兩根等高避雷線的保護范圍如圖。兩根避雷線外側(cè)的保護范圍仍按單根避雷線的計算方法確定。兩根避雷線間橫截面的保護范圍應(yīng)由通過兩根避雷線1、2及保護范圍邊緣最低點o的圓弧確定，o點的高度可按下式計算：h0hsd/4p圖中的a稱為避雷線的保護角，是桿塔上避雷線的鉛垂線與同桿塔處避雷線和邊導(dǎo)線的連線間所組成的夾角，保護角愈小，避雷線就愈可靠地保護導(dǎo)線免受雷擊。三、避雷器避雷器是一種普遍采用的侵入波保護裝置，它是一種過電壓限制器。 為了使避雷器能夠達(dá)到預(yù)期保護效果，必須滿足下面基本要求：第一，具有良好的伏秒特性，以易于實現(xiàn)合理的絕緣配合。第二，有較強的絕緣強度自