某電機維修廠總降壓變電所及高壓配電系統(tǒng)設計

1、工廠供電課程設計 某電機修造廠總降壓變電所及高壓配電系統(tǒng)設計 PAGE - 32 - XX職業(yè)技術學院課程設計課 題 某電機維修廠總降壓變電所 及高壓配電系統(tǒng)設計 所屬教學單位 汽車機電工程系 專 業(yè) 電氣自動化技術 年 級 XX 學 號 XX 姓 名 XX 指導教師 XX 2014年 6月 27日摘 要本論文主要依照工廠供電設計必須遵循的一般原則、基本內容和設計流程，對某電機修造廠變電所進行了設計說明，本文按照設計要求，在查閱大量參考資料、手冊后，對負荷計算及無功功率補償計算，變配電所所址和型式的選擇，變電所主變壓器臺數(shù)、容量及類型的選擇，變配電所主結線方案的設計，短路電流的計算，變配電所一

2、次設備的選擇，變配電所二次回路方案的選擇及繼電保護裝置的選擇與整定，變配電所防雷保護與接地裝置的設計等進行了詳細的設計說明。并附有相應的圖表、公式和計算結果。這次設計的變配電所完全滿足設計要求。本設計通過對計算負荷，選出變壓器及主接線形式；通過計算三相短路電流，選出其他保護器件；通過三相短路電流，選擇過電流保護設備；然后選擇二次回路的設備，對一次側設備進行控制、檢測；最后注意安全、接地和防雷的設置。關鍵字：負荷計算，電力變壓器，一次主接線，三相短路電流，過電流，設備的選擇，接地目 錄 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc391648962 第一章 緒 論 PAGER

3、EF _Toc391648962 h - 4 - HYPERLINK l _Toc391648963 1.1課程設計目的及意義 PAGEREF _Toc391648963 h - 4 - HYPERLINK l _Toc391648964 1.2設計的主要內容 PAGEREF _Toc391648964 h - 4 - HYPERLINK l _Toc391648965 1.3設計圖樣 PAGEREF _Toc391648965 h - 4 - HYPERLINK l _Toc391648966 第二章 負荷計算 PAGEREF _Toc391648966 h - 5 - HYPERLINK

4、l _Toc391648967 2.1負荷計算的基本概念 PAGEREF _Toc391648967 h - 5 - HYPERLINK l _Toc391648968 2.2各用電車間負荷情況及各車間變電所容量 PAGEREF _Toc391648968 h - 6 - HYPERLINK l _Toc391648969 2.3全廠負荷計算 PAGEREF _Toc391648969 h - 6 - HYPERLINK l _Toc391648970 2.4 功率補償 PAGEREF _Toc391648970 h - 6 - HYPERLINK l _Toc391648971 第三章 變壓

5、器及主接線形式的確定 PAGEREF _Toc391648971 h - 7 - HYPERLINK l _Toc391648972 3.1 變壓器的確定 PAGEREF _Toc391648972 h - 7 - HYPERLINK l _Toc391648973 3.2主接線形式的確定 PAGEREF _Toc391648973 h - 7 - HYPERLINK l _Toc391648974 3.3變配電所主接線方案的技術經(jīng)濟指標 PAGEREF _Toc391648974 h - 8 - HYPERLINK l _Toc391648975 第四章 短路計算 PAGEREF _Toc3

6、91648975 h - 9 - HYPERLINK l _Toc391648976 4.1 短路電流計算的意義 PAGEREF _Toc391648976 h - 9 - HYPERLINK l _Toc391648977 4.2短路計算的方法 PAGEREF _Toc391648977 h - 9 - HYPERLINK l _Toc391648978 第五章 高、低壓設備的選擇 PAGEREF _Toc391648978 h - 14 - HYPERLINK l _Toc391648979 5.1 導線和電纜的選擇 PAGEREF _Toc391648979 h - 14 - HYPER

7、LINK l _Toc391648980 5.2按發(fā)熱條件選擇導線和電纜的截面 PAGEREF _Toc391648980 h - 14 - HYPERLINK l _Toc391648981 5.3設備選擇 PAGEREF _Toc391648981 h - 15 - HYPERLINK l _Toc391648982 第六章 二次回路與繼電保護 PAGEREF _Toc391648982 h - 18 - HYPERLINK l _Toc391648983 6.1繼電保護裝置概述 PAGEREF _Toc391648983 h - 18 - HYPERLINK l _Toc39164898

8、4 6.2變壓器一般應裝設的保護 PAGEREF _Toc391648984 h - 19 - HYPERLINK l _Toc391648985 第七章 斷路器控制回路 PAGEREF _Toc391648985 h - 20 - HYPERLINK l _Toc391648986 7.1斷路器控制回路概述 PAGEREF _Toc391648986 h - 20 - HYPERLINK l _Toc391648987 第8章 防雷與接地保護 PAGEREF _Toc391648987 h - 21 - HYPERLINK l _Toc391648988 8.1 防雷保護 PAGEREF _

9、Toc391648988 h - 21 - HYPERLINK l _Toc391648989 8.2 接地裝置 PAGEREF _Toc391648989 h - 21 - HYPERLINK l _Toc391648990 第九章 結論 PAGEREF _Toc391648990 h - 23 - HYPERLINK l _Toc391648991 附錄一 PAGEREF _Toc391648991 h - 24 - HYPERLINK l _Toc391648992 附錄二 PAGEREF _Toc391648992 h - 25 - HYPERLINK l _Toc391648993

10、附錄三 PAGEREF _Toc391648993 h - 26 - HYPERLINK l _Toc391648994 附表一 PAGEREF _Toc391648994 h - 27 - HYPERLINK l _Toc391648996 附表二 PAGEREF _Toc391648996 h - 27 - HYPERLINK l _Toc391648997 附錄四 PAGEREF _Toc391648997 h - 28 -第一章 緒 論1.1課程設計目的及意義本設計題目是某電機修造廠的變電所總降壓配電設計，與原來的課程設計比較，本題不僅設計量大了許多，而且在各個方面的要求也有所加強。雖

11、然變電所的設計在現(xiàn)在已經(jīng)不是高新的技術，但是作為自動化專業(yè)的學生，本題目還是很全面的包含了一大部分專業(yè)課程學習的內容，而且各個方面都有所深入。尤其是繼電保護的問題，有了更加深入的學習。雖然本題沒有對變電站綜合自動化有所研究，但是對日后向這個方面的學習和發(fā)展打下了堅實的基礎。通過這次設計不僅進一步加強專業(yè)知識的學習，拓寬知識面，提高理論知識水平。而且擴寬了就業(yè)面，提高就業(yè)能力，提高了獨立思考和分析問題的能力。1.2設計的主要內容（1）設計的基本依據(jù)和資料。（2）區(qū)域變電所和車間變電所負荷計算。 （3）無功功率補償計算及補償電容器選擇。（4）短路電流的計算。（5）變壓器容量及臺數(shù)的選擇。（6）變電

12、所進出線的選擇。（7）變電所的電纜，電線，高壓開關柜，電流互感器，避雷器，母線等主要設備的選擇。（8）區(qū)域變電所進線側線路的繼電保護，（采用定時限過電流保護）。主變壓器的差動保護，瓦斯繼電器保護，工廠變電所進線側單相接地保護。（9）防雷裝置與保護接地裝置的設計。（10）域變電所的主接線圖、工廠變電所主接線圖、各種保護裝置接線原理圖。1.3設計圖樣（1）變電所主接線電路圖。（2）電機修造廠總降壓變電所主接線電路圖（3）各種保護裝置接線原理圖變電所進線側線路的繼電保護原理電路圖，（采用定時限過電流保護）。主變壓器的差動保護原理電路圖，瓦斯繼電器保護原理電路圖，工廠變電所進線側單相接地保護原理電路圖

13、第二章 負荷計算2.1負荷計算的基本概念2.1.1負荷計算的內容和目的（1）計算負荷是根據(jù)已知的工廠的用電設備安裝容量求取確定的、預期不變的最大假想負荷。也就是通過負荷的統(tǒng)計計算求出的、用來按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中各元件的負荷值。在配電設計中，通常采用半小時的最大平均負荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或導體的依據(jù)。（2）計算負荷是用戶供電系統(tǒng)結構設計、供電線路截面選擇、變壓器數(shù)量和容量選擇、電氣設備額定參數(shù)選擇等的依據(jù)，合理地確定用戶各級用電系統(tǒng)的計算負荷非常重要。2.1.2負荷計算的方法負荷計算的方法有：需要系數(shù)法、二項式法、利用系數(shù)法，本設計采用需要系數(shù)法。有功計算負荷公式如下：式中，為設備容量。

14、無功計算負荷為式中，為對應于用電設備組的正切值。視在計算負荷為總的計算電流為式中，為額定電壓380V。2.2各用電車間負荷情況及各車間變電所容量見附表一2.3全廠負荷計算見附表一2.4 功率補償見附表一第三章 變壓器及主接線形式的確定3.1 變壓器的確定3.1.1變壓器臺數(shù)的選擇S9-2500/10(6)型變壓器1臺、S9-2000/10(6)型變壓器3臺、S9-1000型變壓器2臺。3.1.2變壓器容量的確定配電變壓器容量的確定變壓器容量的選擇對綜合投資效益有很大影響。變壓器容量選得過大，出大馬拉小車現(xiàn)象，不僅一次性投資大，空載損耗也大。變壓器容量選得過小，變壓器負載損耗增大，經(jīng)濟上不合理，

15、技術上也不可行。變壓器的最佳負載率(即效率最高時的負載率)，不是在額定狀態(tài)下，而是在40%70%之間，負載率過高，損耗明顯增大；另一方面，由于變壓器容量裕度小，負荷稍有增加，便需更換大容量箱變，頻繁增容勢必會增加投資，影響供電。選擇變壓器容量，要以現(xiàn)有的負荷為依據(jù)，適當考慮負荷發(fā)展，選擇變壓器容量可以按照5年電力發(fā)展計劃確定。當5年內電力發(fā)展明確，變動不大且當年負荷不低于變壓器容量的30%時：SN=KSPH/（cos）式中：SN-箱變在5年內所需配置容量，kVAPH-5年內的有功負荷kWKS-同時率，一般為0.70.8cos-功率因數(shù)，一般為0.80.85-變壓器效率，一般為0.80.9根據(jù)公

16、式一般把KS=0.75，cos=0.8，=0.8SN=0.75PH/（0.80.8）=1.17PH本設計運用的變壓器容量分別有2500、2000、1000Kar3.2主接線形式的確定3.2.1主接線形式的基本概念、一次接線圖也叫做主接線圖，是指在發(fā)電廠、變電所、電力系統(tǒng)中，為滿足預定的功率傳送和運行等要求而設計的、表明高壓電氣設備之間相互連接關系的傳送電能的電路。電路中的高壓電氣設備包括發(fā)電機、變壓器、母線、斷路器、隔離刀閘、線路等。電氣一次設備是指直接用于生產(chǎn)、輸送和分配電能的生產(chǎn)過程的高壓電氣設備。它包括發(fā)電機、變壓器、斷路器、隔離開關、自動開關、接觸器、刀開關、母線、輸電線路、電力電纜、

17、電抗器、電動機等。3.2.2總配電所的主接線設計的原則和意義3.2.1主接線的基本形式1單母線不分段接線單母線不分段接線的優(yōu)點是：接線簡單清晰，使用設備少，經(jīng)濟性比較好。運行經(jīng)驗表明，誤操作是造成系統(tǒng)故障的重要原因之一，主接線簡單，操作人員發(fā)生錯誤操作的可能性小，因而接線也是評價主接線的條件之一。2. 單母線分段接線為了進一步縮小停電范圍，單母線接線可采用多分段（如三分段），對重要用戶可由兩端母線同時供電，以提高供電可靠性。3.雙母線接線（1）可輪流檢修母線而不中斷對用戶的供電；（2）檢修任一母線開關時，只需斷開該隔離開關的所屬的一條線路；（3）在工作母線發(fā)生故障時，可迅速恢復正常運行；（4）

18、檢修任一回線路斷路器時，該線路可不用長時間的中斷供電；（5）雙母線接線也可以作為單母線分段方式運行，即兩組母線同時工作，互為備用，分別接1/2電源和出線，母線聯(lián)絡斷路器接通作為分段斷路器使用。3.3變配電所主接線方案的技術經(jīng)濟指標設計變配電所主接線，應根據(jù)所選主變壓器的容量以及負荷對供電可靠性的要求，初步確定23個比較合適的主接線方案來進行技術經(jīng)濟比較，擇其憂者作為選定的變配電所主接線方案。主接線的基本方式有以下四種：(1)單母線接線母線是連接電源和引出線的中間環(huán)節(jié)，起匯集和分配電能的作用，只有一組母線的接線稱為單母線.單母線接線簡單明了，操作方便，便于擴建，投資少。(2)雙母線連線在單母線連

19、線的基礎上，設備備用母線，就成為雙母線。它在供電可靠性和運行靈活性方面是最好的一種主接線。可投資大，開關電器多，配電裝置復雜，占地面積大，不適合一般配電所。(3)橋式接線當配電所只有兩回路電源進線和兩臺主變壓器時，采用橋式接線用的斷路器臺數(shù)最少，投資低。(4)線路一變壓器組單元接線當單回路單臺變壓器供電時，宜采用此進線，所有的電氣設備少，配電裝置簡單，節(jié)約建設投資。用規(guī)定的文字符號和圖形符號，表示電氣設備的元件及其相互間實際聯(lián)接順序的圖，稱為接線圖。用戶供配電系統(tǒng)的接線圖按其作用分為兩種：一種是表示變電所的電能輸送和分配路線的電路圖，稱為一次接線圖或主接線圖。另一種是表示用來控制、指示、測量和

20、保護一次電路及其設備運行的電路圖，稱為二次接線圖。二次電路通常是通過電流互感器和電壓互感器與一次電路相聯(lián)系的。(見附錄二)第四章 短路計算 HYPERLINK l _Toc18618 4.1 短路電流計算的意義短路電流計算的方法，常用的有歐姆法和標幺制法，本設計采用標幺值法。短路電流計算的目的主要是為了正確選擇電氣設備，以及進行繼電保護裝置的整定計算。在電路計算中，一般比較熟悉的是有名單位制。在電力系統(tǒng)計算短路電流時，如計算低壓系統(tǒng)的短路電流，常采用有名單位制；但計算高壓系統(tǒng)的短路電流，由于有多個電壓等級，存在這阻抗換算問題，為使計算簡化，常采用標幺值。4.2短路計算的方法標幺值中各元件的物理

21、量不用有名單位值，用相對值來表示。相對值（）就是實際有名值（）與選定的基準值（）間的比值，即按標幺值法進行短路計算時，一般先選定基準容量和基準電壓。確定了基準容量和基準電壓以后，根據(jù)三相電流的基本關系，基準電流就可按下式計算： 基準電抗據(jù)此，可以直接寫出以下標幺值表示式容量標幺值電流標幺值電抗標幺值工程設計中，為計算方便起見通常取基準容量,基準電壓通常就取元件所在處的短路計算電壓，即取。最大運行方式短路計算為確定基準值=100MVA,=10.5KV,=0.4KV計算短路電路中各主要元件的電抗標幺值電力系統(tǒng)（已知）(2)架空線（查手冊得）(3)電力變壓器（%=4.5）短路求k-1的短路總電抗標幺

22、值及三相短路電流和短路容量總電抗標幺值(2)三相短路電流周期分量有效值(3)其他三相短路電流(4)三相短路容量=100/1.6=62.5MVA4、求k-2點的短路電路總電抗標幺值及三相短路電流和短路容量。（1）總電抗標幺值三相短路電流周期分量有效值其他三相短路電流三相短路容量最小運行方式短路計算1.確定基準值,=0.4KV2.計算短路電流中各主要元件電抗標幺值（1）電力系統(tǒng)（已知）架空線（查手冊得）電力變壓器（）求K-1的短路總電抗標幺值及三相短路電流和短路容量總電抗標幺值三相短路電流周期分量有效值其他三相短路電流三相短路容量5.求k-2點的短路總電抗標幺值及三相短路容量總電抗標幺值三相短路電

23、流周期分量有效值其他三相短路電流三相短路容量第五章 高、低壓設備的選擇5.1 導線和電纜的選擇5.1.1選擇導線和電纜的條件1.發(fā)熱條件：導線和電纜（包括母線）在通過正常最大負荷電流即線路計算電流時要產(chǎn)生熱量，其發(fā)熱溫度不應超過其正常運行的最高允許溫度。2.電壓損耗條件導線和電纜在通過正常最大負荷電流即線路計算電流時要產(chǎn)生電壓損耗，其電壓損耗不應超過正常運行時允許的電壓損耗。對于較短的高壓線路，可不進行電壓損耗校驗。3.經(jīng)濟電流密度35kV及以上的高壓線路和35kV一下但距離長電流大的線路，其導線和電纜截面宜按經(jīng)濟電流密度選擇，以使線路的年費用支出最小而又適當考慮有色金屬的節(jié)約，所選截面稱為“

24、經(jīng)濟截面”。用戶10kV及以下線路，通常不按此原則選擇。4.機械強度導線（包括裸線和絕緣導線）線路時沖擊電流將使相鄰導體之間產(chǎn)生很大的電動力，從而使得截流部分遭受嚴重破環(huán)，其截面不應小于其最小允許截面。對于電纜，不必校驗其機械強度。5.2按發(fā)熱條件選擇導線和電纜的截面 5.2.1三相系統(tǒng)相線截面的選擇電流通過導線或電纜（包括母線）時，要產(chǎn)生功率損耗，使導線發(fā)熱。導線的正常發(fā)熱溫度不得超過額定負荷時的最高允許溫度。按發(fā)熱條件選擇三相系統(tǒng)中的相線截面時，應使其允許載流量不小于通過相線的計算電流，即按發(fā)熱條件選擇導線所用的計算電流，對降壓變壓器高壓側的導線，應取為變壓器額定一次電流。對電容器的引入線

25、，由于電容器充電時有較大的涌流，因此應取為電容器額定電流的1.35倍。5.2.2中心線和保護線截面的選擇1.中性線（N）截面的選擇三相四線制系統(tǒng)中的中性線，要通過系統(tǒng)的不平衡電流和零序電流，因此中性線的允許載流量，不應小于三相系統(tǒng)的最大不平衡電流，同時應考慮諧波電流的影響。 一般三相四線制線路的中性線截面，應不小于相線截面50%，即 0.55.3設備選擇5.3.1斷路器的工作原理斷路器一般由觸頭系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)、操作機構、 HYPERLINK /view/1119886.htm t _blank 脫扣器、外殼等構成。當短路時，大電流（一般10至12倍）產(chǎn)生的磁場克服反力 HYPERLINK /v

26、iew/107785.htm t _blank 彈簧，脫扣器拉動操作機構動作，開關瞬時跳閘。當過載時，電流變大，發(fā)熱量加劇，雙金屬片變形到一定程度推動機構動作（電流越大，動作時間越短）。有電子型的，使用互感器采集各相電流大小，與設定值比較，當電流異常時微處理器發(fā)出信號，使電子脫扣器帶動操作機構動作。斷路器的作用是切斷和接通負荷電路，以及切斷故障電路，防止事故擴大，保證安全運行。而高壓斷路器要開斷1500V，電流為1500-2000A的電弧，這些電弧可拉長至2m仍然繼續(xù)燃燒不熄滅。故滅弧是高壓斷路器必須解決的問題。吹弧熄弧的原理主要是冷卻電弧減弱熱游離，另一方面通過吹弧拉長電弧加強帶電粒子的復合

27、和擴散，同時把弧隙中的帶電粒子吹散，迅速恢復介質的絕緣強度。低壓斷路器也稱為自動空氣開關，可用來接通和分斷負載電路，也可用來控制不頻繁起動的電動機。它功能相當于閘刀開關、過電流繼電器、失壓繼電器、熱繼電器及漏電保護器等電器部分或全部的功能總和，是低壓配電網(wǎng)中一種重要的保護電器。低壓斷路器具有多種保護功能（過載、短路、欠電壓保護等）、動作值可調、分斷能力高、操作方便、安全等優(yōu)點，所以被廣泛應用。結構和工作原理低壓斷路器由操作機構、觸點、保護裝置（各種脫扣器）、滅弧系統(tǒng)等組成。低壓斷路器的主觸點是靠手動操作或電動合閘的。主觸點閉合后，自由脫扣機構將主觸點鎖在合閘位置上。過電流脫扣器的線圈和熱脫扣器

28、的熱元件與主電路串聯(lián)，欠電壓脫扣器的線圈和電源并聯(lián)。當電路發(fā)生短路或嚴重過載時，過電流脫扣器的銜鐵吸合，使自由脫扣機構動作，主觸點斷開主電路。當電路過載時，熱脫扣器的熱元件發(fā)熱使雙金屬片上彎曲，推動自由脫扣機構動作。當電路欠電壓時，欠電壓脫扣器的銜鐵釋放。也使自由脫扣機構動作。分勵脫扣器則作為遠距離控制用，在正常工作時，其線圈是斷電的，在需要距離控制時，按下起動按鈕，使線圈通電。5.3.2 設備選擇;高壓斷路器的設備選擇所選設備選擇條件所選地點的電氣條件項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)10KV10KV630A144.34A16KA3.44KA40KA8.77KA51222.48注：高壓斷路器最終選擇的型號是S

29、N10-10高壓隔離開關的設備選擇所選設備選擇條件所選地點的電氣條件項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)10KV10KV400A144.34A31.5KA8.77KA62522.48注：高壓隔離開關最終選擇的型號是GN19-10/400電流互感器的設備選擇所選設備選擇條件所選地點的電氣條件項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)10KV10KV150-400A144.34A90022.4890.518.77注：電流互感器最終選擇的型號是LQJ-10第六章 二次回路與繼電保護 6.1繼電保護裝置概述 供配電系統(tǒng)中，由于各種原因難免發(fā)生各種故障和不正常運行狀態(tài)，其中最常見的就是短路。供配電系統(tǒng)中發(fā)生短路時，必須有相應的保護裝置將故障部分及時

30、地從系統(tǒng)中切除，以保證非故障部分的運行。6.1.1繼電保護裝置的基本要求1.根據(jù)繼電保護裝置所擔負的任務，它應該滿足以下的基本要求：（1）選擇性繼電保護動作的選擇性是指在供配電系統(tǒng)發(fā)生故障時，只使用電源的一側距離故障點最近的繼電保護裝置動作，通過開關電器將故障切除，而非故障部分仍然正常運行。（2）速動性速動性就是快速切除故障。當系統(tǒng)內發(fā)生短路故障時，快速切除故障，可使電壓降低的時間縮短，減少對用電設備的影響，縮小故障影響的范圍，提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。（3）可靠性可靠性指保護裝置該動作時就應該動作，不該動作時不誤動。前者為依賴性，后者為安全性，即可靠性包括信賴性和安全性。為了提高可靠性，繼電

31、保護裝置接線方式力求簡單，觸電回路少。（4）靈敏性靈敏性是指保護裝置在其保護范圍內對故障和不正常運行狀態(tài)的反應能力。如果保護裝置對其保護區(qū)極輕微的故障都能及時地反應動作，則說明白保護裝置的靈敏度高。6.1.2常用繼電保護裝置的類型1按繼電器的工作原理或結構特征分為電磁繼電器、固體繼電器、溫度繼電器、舌簧繼電器、時間繼電器6）高頻繼電器、極化繼電器，其他類型的繼電器：如光繼電器，聲繼電器，熱繼電器，儀表式繼電器，霍爾效應繼電器，差動繼電器等。2、按繼電器的外形尺寸分類分為微型繼電器、超小型微型繼電器和小型微型繼電器。3、按繼電器的負載分為微功率繼電器、弱功率繼電器、中功率繼電器、功率繼電器。4、

32、按繼電器的防護特征分為密封繼電器、封閉式繼電器、敞開式繼電器。5、按繼電器按照動作原理可分為電磁型、感應型、整流型、電子型、數(shù)字型等6、按照反應的物理量可分為電流繼電器、電壓繼電器、功率方向繼電器、阻抗繼電器、頻率繼電器、氣體（瓦斯）繼電器等。6.1.3變壓器的繼電保護1、概述電力變壓器是供電系統(tǒng)中的重要設備，它的故障對供電的可靠性和用戶的生產(chǎn)、生活將產(chǎn)生嚴重的影響。變壓器故障一般分為內部故障和外部故障兩種。變壓器的內部故障主要有繞組的相間短路、繞組匝間斷路和單相接地短路，內部故障是很危險的，因為短路電流產(chǎn)生的電弧不僅會破壞繞組絕緣，燒壞鐵芯，還有可能使絕緣材料和變壓器油受熱而產(chǎn)生大量氣體，引

33、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，從而可能導致引出線的相間短路或接地短路。 變壓器的不正常工作狀態(tài)有：由于外部短路和過負荷而引起的過電流，油面的過度降低和溫度升高等。6.2變壓器一般應裝設的保護1.瓦斯保護 它能反應（油浸式）變壓器油箱內部故障和油面降低，瞬時動作于信號或跳閘。2.差動保護或電流速斷保護 它能反應變壓器內部故障和引出線的相間短路、接地短路，瞬時動作于跳閘。3.過電流保護 它能反應變壓器外部短路引起的過電流，帶時限動作跳閘，可作為上述保護的后備。4.過負荷保護 它能反應過載而引起的過電流。一般作用于信號。第七章 斷路器控制回路7.1斷路器控制回路概

34、述 一次設備是指直接用于生產(chǎn)、輸送、分配電能的電器設備，包括發(fā)電機、電力變壓器、斷路器、隔離開關、母線、電力電纜和輸電線路等，是構成電力系統(tǒng)的主體。二次設備是用于對電力系統(tǒng)及一次設備的工況進行監(jiān)測、控制、調節(jié)和保護的低壓電氣設備，包括測量儀表、通信設備等。二次設備之間的相互連接的回路統(tǒng)稱為二次回路，它是確保電力系統(tǒng)安全生產(chǎn)、經(jīng)濟運行和可靠供電不可缺少的重要組成部分。 7.1.1最基本的回路原理圖： SB1：合閘開關 SB2：分閘開關 QF：斷路器輔助觸點 LC：合閘線圈 LT：分閘線圈 其動作原理很簡單，不再贅述。 7.1.2 增加防跳回路： 上面的回路存在一個問題：如果SB1按下，而此時電路

35、中存在故障，繼電保護設備會立即動作，使斷路器跳閘，此過程幾乎瞬時發(fā)生，而操作人員尚來不及松開SB1，則SB1回路中的QF由于斷路器跳閘而復又閉合，此時會導致LC再次得電，斷路器再次合閘。如此往復，發(fā)生了“跳躍”。如果合閘成功，但SB1由于某種原因粘連而無法斷開，那么在操作人員按下SB2進行分閘時，由于SB1粘連，同樣會導致跳躍現(xiàn)象的發(fā)生。 跳躍現(xiàn)象對設備和操作人員的安全均構成很大危害，所以需要增加防跳回路。 7.1.3 增加閉鎖回路 增加了防跳回路的控制回路已得到了一定的完善，但是仍存在問題：例如斷路器的操動系統(tǒng)存在問題（液壓、氣壓過高或過低，彈簧儲能尚未完成等），此時進行分、合閘操作，則很容

36、易導致分、合閘的動作失敗。例如：斷路器的操動機構為彈簧，若彈簧儲能未完成，則分、合閘動作不能完成，或完成得不到位，容易對設備造成損害。第8章 防雷與接地保護8.1 防雷保護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(wǎng)稱為避雷網(wǎng)。避雷器是用來防止雷電產(chǎn)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(lián)，裝在被保護設備的電源側。當線路上出現(xiàn)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

37、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。 在變電所屋頂裝設避雷針和避雷帶，并引進出兩根接地線與變電所公共接裝置相連。如變電所的主變壓器裝在室外和有露天配電裝置時，則應在變電所外面的適當位置裝設獨立避雷針，其裝設高度應使其防雷保護范圍包圍整個變電所。如果變電所所在其它建筑物的直擊雷防護范圍內時，則可不另設獨立的避雷針。按規(guī)定，獨立的避雷針的接地裝置接地電阻。通常采用3-6根長2.5 m的剛管，在裝避雷針的桿塔附近做一排和多邊形排列，管間距離5 m，打入地下，管頂距地面0.6 m。接地管間用40mm4mm 的鍍鋅扁剛焊接相接。引下線用25 mm 4 mm的鍍鋅扁剛，下與接地體焊接相連，并與裝避雷針的桿塔及其基礎內的鋼筋相焊接，上與避雷針焊接相連。避雷針采用直徑20mm的鍍鋅扁剛，長11.5。獨立避雷針的接地裝置與變電所公共接地裝置應有3m以上的距離。8.2 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，