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工廠供電畢業(yè)設(shè)計
目 錄
緒論
第一章變（配）電所位置及形式的確定
第一節(jié)變（配）電所位置的確定 第二節(jié)變（配）電所形式的確定
第二章變電所的負荷統(tǒng)計與主變壓器的選擇
第一節(jié)變電所的負荷統(tǒng)計 第二節(jié)無功功率的補償 第三節(jié)主變壓器的選擇 第三章變電所供電系統(tǒng)的擬定
第一節(jié)6（10）千伏側(cè)接線 第二節(jié)低壓供電系統(tǒng)的擬定 第三節(jié)變電所的所用電
第四節(jié)低壓配電系統(tǒng)保護接地形式的確定 第四章電線、電纜的選擇與敷設(shè)
第一節(jié)電線、電纜型號的選擇 第二節(jié)電線、電纜截面的選擇 第三節(jié)線路的敷設(shè) 第五章短路電流計算
第一節(jié)工礦企業(yè)低壓電網(wǎng)短路電流的計算特點 第二節(jié)短路電流計算 第六章電氣設(shè)備的選擇
第一節(jié)按使用環(huán)境條件選擇設(shè)備的形式 第二節(jié)低壓電器電氣參數(shù)的選擇和校驗 第三節(jié)低壓母線的選擇 第七章變電所的繼電保護
第一節(jié)交流操作繼電保護的類型 第二節(jié)交流操作繼電保護的整定計算 第三節(jié)低壓系統(tǒng)保護裝置的整宣揚計算 第八章變電所的所用電系統(tǒng)
第一節(jié)變電所的操作電源 第二節(jié)變電所的所用電 第九章變電所的中央信號裝置
第一節(jié)中央信號裝置的設(shè)計原則 第二節(jié)中央信號裝置的設(shè)計 第十章變電所屋內(nèi)外布置變電所
第一節(jié)變電所布置的一般要求 第二節(jié)電氣間距、通道與圍欄 第三節(jié)各電氣設(shè)備室的布置 第四節(jié)屋外變壓器的布置 第十一章變電所的防雷與接地
第一節(jié)變電所的防雷保護 第二節(jié)配電網(wǎng)的防雷保護 第三節(jié)變電所的接地系統(tǒng) 第十二章電氣照明設(shè)計
第一節(jié)電氣照明設(shè)計的原則與要求 第二節(jié)電光彩奪目源類型的選擇 第三節(jié)燈具的選擇與布置 第四節(jié)照計算
第五節(jié)照明供電系統(tǒng)的擬定
第六節(jié)設(shè)備、保護裝置及導(dǎo)線的選擇與布
緒 論
一、 畢業(yè)設(shè)計的目的
供電畢業(yè)設(shè)計是工礦企業(yè)電氣化和機電等到含電類專業(yè)的學(xué)生在整個教學(xué)過程中最后的綜合性實踐環(huán)節(jié)，是學(xué)生在畢業(yè)前的一項綜合性技能訓(xùn)練。對學(xué)生的職業(yè)能力培養(yǎng)和實踐技能訓(xùn)練具有相當(dāng)重要的意義。因此，畢業(yè)設(shè)計應(yīng)體現(xiàn)出專業(yè)培養(yǎng)目標中有關(guān)業(yè)務(wù)知識、能力培養(yǎng)和技能訓(xùn)練方面的基本要求。
畢業(yè)設(shè)計的主要目的在于；通過設(shè)計使學(xué)生能綜合運用所學(xué)知識，分析和解決工礦企業(yè)供電設(shè)計方面的技術(shù)問題；鞏固和擴展學(xué)生的知識領(lǐng)域，培養(yǎng)學(xué)生嚴肅認真的科學(xué)態(tài)度，提高學(xué)生獨立工作的能力。通過設(shè)計使學(xué)生掌握供電設(shè)計的方法；熟悉國家有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟方面的方針政策和安全方面的規(guī)程和措施；訓(xùn)練學(xué)生使用各種規(guī)程、設(shè)計手冊和技術(shù)資料的能力；培養(yǎng)學(xué)生編寫技術(shù)文件、繪制圖紙的能力；完成電氣技術(shù)人員供電設(shè)計能力的基本訓(xùn)練。
二、 對設(shè)計的要求
（1） 設(shè)計必須符合國家各項技術(shù)經(jīng)濟政策和有關(guān)規(guī)程各項規(guī)定。
（2） 設(shè)計應(yīng)盡量采用國家定型的成套設(shè)備和系列產(chǎn)品，盡量采用新技術(shù)、新產(chǎn)品和國產(chǎn)先進設(shè)備，以確保技術(shù)的先進性。
（3） 設(shè)計應(yīng)在保證供電可靠性、安全性和供電質(zhì)量的基礎(chǔ)上盡量節(jié)約投資，減少有色金屬消耗量，降低電能損耗和年運行費用。做到既經(jīng)濟合理又安全適用。 （4） 設(shè)計應(yīng)從生產(chǎn)實際出發(fā)，選擇設(shè)備時應(yīng)考慮備品配件的來源和本企業(yè)的施工、維護和檢修條件。
（5） 設(shè)計要嚴肅認真，提倡既有科學(xué)嚴謹?shù)膽B(tài)度又有大膽創(chuàng)新的精神。 三、 對設(shè)計就明書的要求
(1)設(shè)計說明書要反映出基本的設(shè)計思想、設(shè)計步驟、設(shè)計計算結(jié)果、方案比較情況、設(shè)計選擇結(jié)果及其技術(shù)特征。說明書的前面應(yīng)有目錄，后面應(yīng)有主要參考資料和必要的附錄等。說明書中還應(yīng)編入收集到的原始資料和工礦企業(yè)概況的簡要就明等內(nèi)容。
(2)說明書的文字敘述要層次分明、條理清楚、簡明扼要，書寫格式要規(guī)范統(tǒng)一。說明書的插圖應(yīng)整潔美觀，圖形及文字符號要符合新的國家標準。
(3)說明書的計算部分應(yīng)寫出公式、代入數(shù)據(jù)、求出結(jié)果、注明單位，避免出現(xiàn)數(shù)學(xué)運算的中間步驟。對公式中各物理量含義應(yīng)予說明，必要時還應(yīng)注明公式的來源。公式中的文字符號要前后統(tǒng)一并符合國家標準，公式中物理量的單位應(yīng)采用法定計量單位。
(4)對設(shè)計中的計算和設(shè)備選擇結(jié)果應(yīng)以表格形式出現(xiàn)。對方案選擇比較也應(yīng)列表分析，并對方案選擇結(jié)果加以說明。對相同的計算和選擇內(nèi)容，為了避免重復(fù)，可選一例計算和選擇，其余結(jié)果可通過表格反映出來。
第一章變（配）電所位置及形式的確定
第一節(jié)變（配）電所位置的確定
一。
配（變）電所的位置
1。接近負荷中心，進出線方便，便于設(shè)備運輸；
2。應(yīng)盡量設(shè)在污源的上風(fēng)側(cè)，盡量避開多塵、震動、高溫、潮濕和有爆炸、火災(zāi)危險的場所；
3。不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室或生產(chǎn)過程中地面上經(jīng)常潮濕和容易水場所的下面； 4�？紤]發(fā)展余地，不應(yīng)妨礙工廠和車間的發(fā)展；
5。配電所兼作車間變電所，或車間變電所與本車間商有防火間距要求。
二。有以上所定：我們考慮平煤一礦兼顧地面工廠供電和主井、副井的供電，把配（變）電所的位置定在礦區(qū)東南方向。
第二節(jié)變（配）電所形式確定
一。
配（變）電所的形式
1。企業(yè)總配電所一般為獨立式建筑物。也可附于負荷較大的車間，并兼作該車間的變電所。
2。的分布情況，車間變電所的形式有獨立變電所，車間內(nèi)變電所等,其獨立變電所結(jié)構(gòu)特點是變電所建筑物獨立，適用場合對幾個車間供電的變電所，其負荷中心不在某個車間時或為了遠離爆炸、火災(zāi)及腐蝕場所時。，車間內(nèi)變電所的結(jié)構(gòu)特點設(shè)于車間內(nèi)部，不與車間外墻相連，占車間面積,適應(yīng)場合負荷大的多跨廠房中間允許設(shè)置變配電裝置時。
二．根據(jù)以上配電所所采用的形式，我們平煤一礦采用獨立式建筑物，因為它適負荷不大的車間。
第二章變電所的負荷統(tǒng)計與主變壓器的選擇
第一節(jié)變電所的負荷統(tǒng)計
一。變電所的負荷統(tǒng)計
變電所的負荷統(tǒng)計仍采用需用系數(shù)法計算。在負荷統(tǒng)計時，應(yīng)首先把不同工作制下低壓用電設(shè)備的額定功率或額定容量，換算成統(tǒng)一工作制下的額定功率，單相負荷換算成等效的三相負荷。然后計算各組低壓用電設(shè)備的計算負荷，將各組低壓負荷匯總求出低壓總負荷后再選擇變壓器。選出變壓器以后將變壓器低壓計算負荷與變壓器損耗相加求出變壓器一次側(cè)的高壓計算負荷。將該高壓負荷與全所其他高壓負荷匯總，即可求出全所負荷。
負荷統(tǒng)計數(shù)據(jù)仍以表格形式出現(xiàn)，為了避免表格太亂，可將低壓負荷與全所高壓
二。以上方式我們對平煤一礦進行負荷統(tǒng)計計算，功率補償因數(shù)見表2—1平煤一礦負荷統(tǒng)計表。
表2—1平煤一礦負荷統(tǒng)計表
第二節(jié)無功功率的補償
一．無功功率的補償
當(dāng)高壓用戶功率因數(shù)低于0.9時，應(yīng)采取補償措施。補償后功率因數(shù)應(yīng)不低于0.95。 1。電容器補償方案的確定
電容器補償方案一般可以有以下幾種：
（1） 在變電所6kv母線上集中補償。
（2） 在變電所6kv母線上和變壓器低壓側(cè)，高、低壓混合補償。
（3） 在變電所6kv母線上和高壓線路末端，集中和分散混合補償（一般裝天下級變
電所母線，當(dāng)變電所負荷較集中，且對其他分散的單個負荷不便管理時，可不采用分散補償）。 （4） 在變壓器低側(cè)補償。
對上述幾種補償方案應(yīng)從補償效果、維護管理的難得程度和設(shè)備投資等幾方面經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。
2、高壓與低壓補償方式的選擇
對某一臺變壓器來講，低壓補償方式的低壓電容器容量為 （C1-Ch）Uw2
Qec≤2Qca— ————————×103 YctTcR
式中Qec——低壓補償方式的低壓電容器經(jīng)濟容量，kvar；
Qca——低壓計算負荷無功功率，kvar； C1——低壓電容器每千乏的投資，元/kvar； Ch——高壓電容器每千乏的投資，元/kvar； Uw——低壓線路的線電壓，kv；
Y——附加一次投資的還本年限數(shù)，一般取5年； Ct——電能單價，元/（kw·h）；
R——高壓與低壓電容器裝設(shè)地點之間的電阻，
Tc——電容器組年利用小時數(shù)（對一班制企業(yè)取2600h，二班制企業(yè)取4800h，
三班制企業(yè)取6600h）,h。
若實際所需補償容量大天低壓電容器經(jīng)濟容量，則宜用高壓補償方式，否則宜用低壓補償方式。
二。按以上方式我們對平煤一礦進行負荷統(tǒng)計計算，功率補償因數(shù)見表
2—1平煤一礦負荷統(tǒng)計表。
第三節(jié)主變壓器的選擇
一。變電所中主變壓器的容量應(yīng)按補償后變電所的負荷總?cè)萘考爸髯儔浩鞯呐_數(shù)和運行方式確定，還應(yīng)考慮5年～10年的發(fā)展規(guī)劃。主變壓器應(yīng)選擇低損耗變壓器，同一變電所中的幾臺主變壓器的型號和容量應(yīng)該相同。
我們平煤一礦變電所變壓器的臺數(shù)，是根據(jù)負荷的重要程度來確定的。當(dāng)選擇兩臺主變壓器而且兩臺同時運行時，其中一臺故障，另一臺必須保證我礦負荷正常用電，并不得少于變電所總計算負荷的80%或70%。即每臺變壓器的容量應(yīng)為
Kt.pP∑
S≥────── =Kt.pSa.c Cos∮a．c
式中P?——變電所總的有功計算負荷，
SN.T——變壓器的額定容量，
cos?a.c——變電所人工補償合的功率因數(shù)，一般應(yīng)在0.95以上；
Sa.c——變電所人工補償后的視在容量，
Kt.p——故障保證系數(shù)，根據(jù)全企業(yè)一、二類負荷所占比例確定（對煤礦企業(yè)取K不應(yīng)小于0.8，工廠企業(yè)取K不應(yīng)小于0.7）。
故障保證系數(shù)應(yīng)按一段母線退出運行，只有一半無功補償裝置運行，由一臺變壓器擔(dān)負全所一、二類負荷供電任務(wù)的條件計算。
當(dāng)兩臺變壓器采用一臺工作一臺備用的運行方式時，則變壓器的容量應(yīng)按下式計算：
SN.T?Sa.c
當(dāng)選擇三臺變壓器，兩臺工作一臺備用時，每臺變壓器的容量應(yīng)不小于變電所總計算容量的50%，即
SN.T?0.5Sa.c
當(dāng)變電所只選一臺變壓器時，主變壓器容量S應(yīng)滿足全部用電負荷的需要。此外，一般還應(yīng)考慮15%～25%的富裕容量，即
SN.T?(1.15—1.25)Sa.c
我們在選擇變壓器的臺數(shù)和容量時,常常用以上計算方法，拿幾種方案進行比較,最后確定最佳方案。
第三章變電所供電系統(tǒng)的擬定
第一節(jié)6（10）千伏側(cè)接線
一。我們所設(shè)計的變電所有兩個電源，采用的是單母線分段接線。變電所的母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)采用的是隔離開關(guān)。但當(dāng)事故時需要切換電源，或需要帶負荷操作，或繼電保護和自動裝置有要求，當(dāng)具有其中一個條件時則必需裝設(shè)斷路器。
二。變壓器的容量為320KVA ，為平煤一礦地面工廠變電所，在電源線路末端應(yīng)裝設(shè)避雷器。
第二節(jié)低壓供電系統(tǒng)的擬定
一。我們平煤一礦地面工廠變電所只有二臺變壓器，采用單母線分段接線；母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)采用刀開關(guān)，當(dāng)需要自動切換時，或母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)不允許停電操作時，我們采用自動開關(guān)。變壓器低壓側(cè)總開關(guān)，如果要求帶負荷切換或自動切換時，還采用自動開關(guān)。否則，宜采用刀開關(guān)。
對低壓配出線，動力與照明應(yīng)當(dāng)分開供電；個別較遠的用電負荷，我們采用動力與照明混合線路；對重要負荷采用雙回路供電。
低壓開關(guān)的選擇，對負荷容量不大且不重要的負荷采用刀開關(guān)或組合開關(guān)；對負荷較大或?qū)ΡＷo時限有要求時，我們采用自動開關(guān)；對遠距離操作的我們采用接觸器。
第三節(jié)變電所的所用電
一。我們采用手動操作的變電所，當(dāng)所內(nèi)照明電源可由鄰近變壓器供給時，可不裝所用變壓器，其控制、信號電源可由母線電壓互感器供給，僅在必在時才裝一臺所用變壓器。所內(nèi)事故照明采用手電筒或礦燈。
還采用其他方式操作的變電所，當(dāng)只有一路電源時，在受電斷路器的電源裝一臺所用變壓器，并盡量取得備用電源；兩路電源時，一般裝兩臺所用變壓器，分別接在受電斷路器的電源側(cè)，或接在兩段母線上，互為備用；若有可靠的低壓電源，也可只裝一臺所用變壓器。
當(dāng)變電所裝有380V配電變壓器能滿足所用電要求時，我們設(shè)專用的所用變壓器。所用電負荷可由配電變壓器兼供。
二。平煤一礦配電所是分三路供電的，有660V，380V，220V，它們各負責(zé)各區(qū)，互不干擾。
第四節(jié)低壓配系統(tǒng)保護接地形式的確定
一。低壓配電系統(tǒng)保護接地的形式共有TN、TT及IT三大類，其中TN系統(tǒng)又分為TN-S、TN-C及TN-C-S三種。在確定低壓配電系統(tǒng)保護接地的形式時，我們采用的是
，電氣3．TT系統(tǒng)適用范圍：適用于功率不大的設(shè)備，或作為精密電子儀器設(shè)備的屏蔽接地。
第四章電線、電纜的選擇與敷設(shè)
第一節(jié)電線、電纜型號的選擇
一。 我們所設(shè)計的供電系統(tǒng)電線、電纜的型號是根據(jù)電壓等級和使用場所來選擇的。
1、線路類型的確定
架空線路投資少，容易發(fā)現(xiàn)和排除故障，所以輸電線路大多采用架空線路。
但架空線路占有空間大，且受自然條件影響大，所以在建筑物密集、人員較多、運輸頻繁的地區(qū)和受空間、安全及美觀的限制和需要不宜敷設(shè)架空線的地方應(yīng)用電纜線路。 2、導(dǎo)線材料選擇
導(dǎo)線應(yīng)盡量采用鋁導(dǎo)線。但在有爆炸危險、劇烈震動、腐蝕嚴重的場所，以及用于移動設(shè)備、重要操作回路和配電裝置的二次回路應(yīng)采用銅導(dǎo)線。 10KV及以下的架空線路一般選用鋁絞線，對機械強度要求較高的應(yīng)選用鋼芯鋁絞
線，在有腐蝕的地區(qū)應(yīng)采用防腐型鋼芯絞線。 3、絕緣護套及鎧裝層的選擇
架空線路一般均選用無絕緣的裸導(dǎo)線。但我們用的是塑料絕緣電線，電纜按其絕緣材料、護套和鎧裝層的不同，所選用的是普通外護套（僅用于鋁護套）鋁護套重量輕、價格低、所以我們選用它。
第二節(jié)電線、電纜截面的選擇
一． 低壓電線、電纜的截面應(yīng)滿足允許溫升、電壓損失、機械強度要求。 1、按允許溫升選擇導(dǎo)線截面
供電線路導(dǎo)線的長時允許電流應(yīng)大于等于線路的最大長時工作電流；直接連接用電設(shè)備的導(dǎo)線其長時允許電流應(yīng)大于等于設(shè)備的額定電流。各種導(dǎo)線的長時允許電流見《工廠配電設(shè)計手冊》或其他手冊。 1）短時工作制用電設(shè)備
一個周期的總時間不超過10min，工作時間不超過4 min時，導(dǎo)線的允許電流按
下列情況確定：
2）面小于或等于6mm2的銅線，以及截面小于或等于10 mm2的鋁線，其允許電流按長時工作制計算。
3）面大于6mm2的銅線，以及截面大于10 mm2的鋁線，其允許電流為長時工作制允許乘以
4） 短時工作制電設(shè)備
當(dāng)其工作時間不超過4 min或停歇時間內(nèi)，導(dǎo)線能冷卻到周圍環(huán)境溫度時，則導(dǎo)線的允許電流按重復(fù)短時工作確定。 二。中性線截面的選擇
三相四線制系統(tǒng)中性線（N線）的長時允許電流不應(yīng)小于線路中最大不平衡負荷電流，同時應(yīng)考慮諧波電流的影響。一般中性線的截面不應(yīng)小于相線截面的50%；對三次諧波電流較大的線路，其中性線的截面應(yīng)與相線截面相同或相近。
保護線（PE線）的電導(dǎo)不應(yīng)小于該線路中相線電導(dǎo)的50%；當(dāng)導(dǎo)線材料與相線相同時，其截面不應(yīng)小于相線截面的50%，且不得小于16 mm2，以滿足單相接地短路熱穩(wěn)定的要求。
第三節(jié)線路的敷設(shè)
一。電纜線路和高壓架空線路的敷設(shè)，電桿、絕緣子、金具的選擇及架空導(dǎo)線與地面的最小距離車間內(nèi)導(dǎo)線水平敷設(shè)2.5m,垂直敷設(shè)1.8m;車間外水平敷設(shè)2.7m,垂直敷設(shè)2.7m。 1、架空線路的敷設(shè)
低壓架空配電線路的導(dǎo)線一般采用水平排列。電桿上的中性線應(yīng)靠近電桿，如線路附近有建筑物，應(yīng)盡量設(shè)在靠建筑物一側(cè)。中性線不應(yīng)高于相線。同一地區(qū)，中性線的位置應(yīng)一致。 2、屋內(nèi)、外布線
導(dǎo)線的布線方式有明敷和暗敷兩種。 3、絕緣導(dǎo)線明敷布線
⑴屋內(nèi)護套絕緣導(dǎo)線采用直敷布線方式。
⑵用瓷（塑料）夾在屋內(nèi)布線以及用絕緣子的屋內(nèi)或屋外布線時，絕緣導(dǎo)線至地
面的距離不應(yīng)小于2.5m。
⑶在建筑物頂棚內(nèi)采用金屬管布線。
⑷敷設(shè)在槽板內(nèi)的導(dǎo)線及塑料護套線，不應(yīng)在中間引出接頭。 4、管子布線]
⑴穿管敷設(shè)的絕緣導(dǎo)線，其電壓等級不應(yīng)低于交流500V。
⑵明敷于潮濕場所或埋地敷設(shè)的金屬管布線，應(yīng)采用焊接鋼管。 ⑶不同回路、不同電壓、不同電流種類的導(dǎo)線，不得穿入同一管內(nèi)。 5、鋼索布線
⑴對絕緣導(dǎo)線可采用瓷（塑料）夾，鼓形絕緣子或針式絕緣子固定在鋼索上。對護套絕緣導(dǎo)線、電纜、金屬或硬塑料管可直接固定在鋼索上。 ⑵鋼索的弛度不應(yīng)大于100mm，如不能達到，應(yīng)增加中間吊鉤。 6、插接式母線布線
⑴插接式母線至地面的距離不應(yīng)小2. 2m 。插接式母線終端無引出、引入線時，端頭應(yīng)封閉。
⑵插接式母線的引出支線不宜埋地敷設(shè)。
第五章短路電流計算
第一節(jié)工礦企業(yè)低壓電網(wǎng)短路電流的計算特點
一。
工礦企業(yè)低壓電網(wǎng)短路電流的計算特點
1。短路電流可按無限大電源容量系統(tǒng)計算。
2。當(dāng)?shù)蛪弘娋W(wǎng)中的變壓器容量不超過電源容量的5%時，高壓系統(tǒng)的阻抗可忽略不計。
3。低壓電網(wǎng)短路回路需要計及阻抗有：10以上的電纜、母線以及架空線的阻抗；多匝電流互感器一次線圈（300/5A及以下）的阻抗；自動開關(guān)的過電流線圈的阻抗，開關(guān)觸頭的接觸電阻等（由于單相短路電流值是用來校驗保護裝置敏度的，所以計算三相四線制電網(wǎng)的單禁止短路電流時，應(yīng)將回路中所有元件的阻抗全部計入）。 4。低壓電網(wǎng)要計及電阻的影響，只有當(dāng)回路的總電阻小于總抗的分之一時才可以不計電阻的影響。
5。低壓電網(wǎng)短路電流一般可以不考慮非周期分量，只有在變壓器低壓側(cè)母線上或低壓配電屏內(nèi)部發(fā)生短路時，才需要計算非周期分量。
6。低壓短路電流計算，用有名單位制計算更為方便，即電壓用V、電流KA、阻抗用m?、容量用KVA。
第二節(jié) 短路電流的計算
一．路回路阻抗的計算
當(dāng)高壓系統(tǒng)的阻抗不能忽略時，則應(yīng)把高壓系統(tǒng)的阻抗折算到低壓側(cè)參加計算。
1．源系統(tǒng)的電抗
我們所設(shè)計變壓器一次側(cè)母線的短路容量，則可用下式計算至變壓器低壓側(cè)的電源系統(tǒng)的電抗（忽略系統(tǒng)的電阻）。即
'
=Rsy(Rsy
Uav.12
) Uav.2
'Xsy?(
Uav.22
) Uav.2
'
式中RsyXxy——高壓系統(tǒng)的電阻、電抗，m?；
' RsyXxy——折算至變壓器低壓側(cè)的電源系統(tǒng)電阻、電抗，m?；
‘
Uav.1、Uav.2——變壓器一次側(cè)與變壓器二次側(cè)電網(wǎng)的平均電壓，V。 2．變壓器的阻抗
變壓器的阻抗用下式計算：
2
us%U2N.T
ZT?2
100SN.T22
XT?ZT?RT
式中RTXTZT——變壓器每相電阻、電抗（可杳《工廠配電設(shè)計手冊》或《煤礦電工手冊》），m?；
?PN.T、SN.T、U2N.T——變壓器的額定短路損耗、額定容量、二次額定電壓，KW、KVA、V；
us%——變壓器的短路電壓百分數(shù)。 3．線路的阻抗
RW?r0L
XW?x0L
式中RwXw——線路和電阻、電抗，m?；
r0、x0——線路每米電阻、電抗，m?/m； L——線路的長度，m.。 二。三相短路電流及短路沖擊電流的計算： 三相短路電流的周期分量有效值按下式計算： Is
(3)
?
UavZ?
?
UavR?X
2?
2?
式中Z?、R?、X?——短路回路總阻、總電阻、總電抗，m?；
Is(3)——三相短路電流，KA；
Uav——電網(wǎng)的平均線電壓（取變壓器二次額定電壓），V。
第六章電氣設(shè)備的選擇
第一節(jié)按使用環(huán)境條件選擇設(shè)備的形式
一．按使用環(huán)境條件選擇設(shè)備的形式
根據(jù)設(shè)備裝設(shè)地點、工作環(huán)境、使用要求選擇電氣設(shè)備的型號時，可參考6-1進行選擇。表中爆炸和火災(zāi)危險等級的劃分見表6-2和表6-3。
除表中所列形式外，電氣設(shè)備還有高原型、濕熱型、干熱型等多種。在《低壓電器標準》（GB1479-79）中，規(guī)定普通型低壓電器的正常工作條件為海拔高度不超過2500m，當(dāng)海拔超過上述高度時應(yīng)選用高原型電器；濕熱帶產(chǎn)品，其代號為TH；干熱帶宜選用干熱產(chǎn)品，它可通用于濕熱帶和干熱帶，其代號為T。 表6-1按特征環(huán)境選擇設(shè)備的形式
2. ①表示裝在保護箱內(nèi)或有圍欄的控制屏上，僅允許運行人員接觸；
②表示裝在可以鎖門的控制箱及柜內(nèi)，或裝在特別隔開的房間內(nèi)的控制屏上，該房間僅允許運行人員進入；
③表示裝在用不燃材料制成的防塵式控制箱、柜內(nèi)。
④表示裝在鄰近適于安裝該類設(shè)備的房間內(nèi)，或單獨的配電室內(nèi)；
⑤裝在與可能堆積易燃品的地方保持適當(dāng)?shù)木嚯x處，該距離應(yīng)使易燃品不致因電氣設(shè)備產(chǎn)生火
花而引起燃燒；
⑥表示裝在適合不準或不推薦使用。 3.空格表示不準或不推薦使用。
4.表中所列設(shè)備型號均按固定安裝方式選擇。
表6-2爆炸和火災(zāi)危險場所等級的劃分
注：1、正常情況是指正常的開車、運轉(zhuǎn)、停車等（如敞開裝料）；不正常情況是指裝置或設(shè)備的事故損壞、誤操作、維護不當(dāng)和拆卸、檢修等。
1、 正常情況下只能在局部地區(qū)成爆炸性混合物時，該局部地區(qū)劃為Q-1級，其余地區(qū)可劃分
為另一等級。
2、 Q-1級場所的建筑物和構(gòu)筑物通向露天的門窗外地人3m （垂直和水平）以內(nèi)的空間，按
Q-2級考慮。
1、門應(yīng)是難燃體（耐火極限不應(yīng)低于0.75h）的，有密封措施和自動關(guān)閉裝置（例如彈簧）。 2、 隔墻應(yīng)是實體的、非燃燒體，隔墻上一般不宜開窗，如必須開窗時，則窗應(yīng)是密封的、
固定的、難燃燒的。
3、 與Q-1、Q-2或G-1級所相鄰的走廊或套間的兩道門框之間最短凈距不應(yīng)小于2m.。
二．我們根據(jù)平煤一礦的各方面設(shè)備條件，通過以上表選擇出標準設(shè)備。
第二節(jié)低壓電器電氣參數(shù)的選擇和校驗
一．
低壓電器電氣參數(shù)的選擇和校驗
1、按正常工作條件選擇
(3)
設(shè)備的額定電壓和額定電流的選擇：Ibc?IS或Iim
2、按短路條件校驗 1） 斷路能力校驗：
式中Ibr——設(shè)備的分斷電流；
Is(3)——最大運行方式下三相短路電流周期分量有效值（動作時間大于0.02s的自動開關(guān)用，一般為DW型）；
（熔斷器及動作時間不大于0.02s的自動開關(guān)用，Iim——沖擊短路電流有效值
一般為DZ型）； 2） 短路穩(wěn)定性校驗
① 用熔斷器保護的電器或?qū)w，可不校驗穩(wěn)定。
② 用有限流作用或額定電流60A以下的熔斷器保護的電器或?qū)w，且熔斷器按要求選擇時，可不校驗動、熱穩(wěn)定性。
③ 按極限分斷電流選擇的自動空氣開關(guān)，一般不再校驗動、熱穩(wěn)定性。
第三節(jié)低壓電器的選擇
一．低壓電器的選擇
1、刀開關(guān)的選擇
刀開關(guān)按額定電壓、額定電流及分斷電流選擇，按短路時的動、熱穩(wěn)定性校驗。 刀開關(guān)斷開的負荷電流不應(yīng)大于制造廠允許的分斷電流值。一般結(jié)構(gòu)的刀開關(guān)通常不允許帶負荷操作，但裝有滅弧室的刀開關(guān)，可用不頻繁帶負荷操作。
作為母線分段開關(guān)時，一般按一臺變壓器額定電流的70%來選擇其額定電流。 2、熔斷器的選擇
熔斷器按額定電壓、額定電流與分斷電流選擇。熔斷器的額定電流應(yīng)不小于熔體的額定電流。其最大分斷電流大于線路上的短路沖擊電流有效值。通常制造廠提供的熔斷器的最大分斷電流為周期分量的有效值，為簡化計算，也可用被保護線路三相短路電流周期分量有效值來校驗。 3、自動開關(guān)的選擇
自動開關(guān)按額定電壓、額定電流和分斷能力選擇其電氣參數(shù)，按用途選擇其種類。自動開關(guān)的用途分類可分為（1）配電用自動開關(guān)（2）電動機保護用自動開關(guān)（3）照明用自動開關(guān)（4）漏電保護用自動開關(guān) 4、接觸器與磁力啟動器的選擇
接觸器磁力啟動器按額定電壓、額定電流選擇，按短路時動、熱穩(wěn)定性校驗。當(dāng)切斷短路電流時，還應(yīng)校驗設(shè)備的分斷能力。
另外還應(yīng)根據(jù)控制電源的要求選擇吸引線圈的電壓等級和電流種類。按聯(lián)鎖接點的數(shù)目和它需要遮斷的電流大小確定輔助接點。根據(jù)操作次數(shù)校驗接觸器所允許的動作頻繁。
第四節(jié)低壓母線的選擇
一．
低壓母線的選擇
我們?yōu)榱嗽O(shè)計簡便可根據(jù)動力變壓器容量選擇，選擇時可直接查表6-4。對低壓母
線一般不做動、熱穩(wěn)定性校驗。
表6-4變壓器低壓側(cè)0.4KV母線選擇表
第五節(jié)低壓配電屏的選擇
一。低壓配電屏的選擇
1、選擇配電屏的形式
對我們煤礦企業(yè)變電所，常用的低壓配電裝置一般有開啟式的普通型低壓配電屏和封閉式你壓開關(guān)柜。PGL系列低壓配電屏為開啟式雙面維護的低壓配電裝置，其結(jié)構(gòu)設(shè)計比較合理、電路配置安全、防護性能好、分斷能力高，一、二次回路編號相對應(yīng)，而且以屏為單元組合成各種不同方案，便于選型，目前應(yīng)用較為廣泛。
各種類型低壓配電裝置的性能、特點、適用場所及其一次接線方案參見《工廠常用電氣手冊》。
2、一次電路方案的選擇
1）按用途選擇
低壓配電屏按用途可分為受電屏、饋電屏、聯(lián)絡(luò)屏等。我們選擇時可根據(jù)其用途選擇出合適的配電屏。 2）按進、出線方式選擇
配電屏有電纜進、出線和架空進、出線，選擇時可根據(jù)具體進、出線需要選擇。 3）按負荷情況選擇
每個配電屏出線有單條和多條兩種。對重要用戶或負荷較大的用戶可選單路饋出的配電屏；對不重要的用戶及負荷不大的用戶，可選多路饋出的配電屏。
對屏內(nèi)的主要設(shè)備應(yīng)進行電氣參數(shù)的校驗，如不合格，訂貨時可提出更必元件的型號和參數(shù)，也重選一次電路方案。
第七章變電所的繼電保護
第一節(jié)交流操作繼電保護的類型
一． 交流操作繼電保護的類型 1、直接動作式電流脫扣跳閘保護
直接動作式電流脫扣器跳閘保護。它利用操作機構(gòu)內(nèi)的過流脫扣器直接動作于跳閘，不需另外裝設(shè)繼電器。這種形式所用設(shè)備最少，接線最筒單，用于無時限過電流和電流速斷保護。
2、間接動作式去分流跳閘保護 1） 反時限繼電器觸點去分流跳閘
間接動作式反時限電流繼電器觸點去分流跳閘保護它是利用GL-15（25）、16（26）型電流繼電器的強力切換接點，在故障時去掉分流作用來完成跳閘，平時利用其常閉接點短接跳閘線圈。這種接線可實現(xiàn)帶反時限特性的過電流保護和電流速斷保護。但我們沒有采用此方法。
2） 定時限特性保護的去分流跳閘 ①采用DSJ-1型并聯(lián)時間繼電器。由ZJ6型串聯(lián)中間繼電器及DSJ-1型并聯(lián)時間繼電器成的定時限過流保護去流跳閘。它是利用ZJ6型中間繼電器（繼電器內(nèi)附有飽和變流器）強力過渡轉(zhuǎn)換接點去掉分流作用，利用時間繼電器建立時限，可實現(xiàn)定時限保護和電流速斷保護。
②采用BSJ-1型串聯(lián)時間繼電器。目前廣泛采用的是由串聯(lián)中間繼電器和BSJ-1型串聯(lián)時間繼電器組成的過流保護去分流跳閘的接線。
二。綜合以上幾種方式，我們平煤一礦采用的是直接動作式電流脫扣器跳閘保護。
第二交流操作繼電保護的整定計算
一。直接動作式保護裝置的計算內(nèi)容有：保護裝置的整定計算；保護裝置靈敏度的校驗和電流互感器10%誤差校驗。去分流跳閘保護裝置的計算內(nèi)容除上述三項外，還有強力切換接點容量校驗和脫扣線圈動作可靠性校驗。 1、保護裝置的動作電流整定及靈敏度校驗
保護裝置動作電流的整定計算和靈敏度校驗與直流操作的計算方法相同。由于直接動作式電流脫扣器誤差相對較大，故可靠系數(shù)需按表7-1選取。
表7-1直接動作式電流脫扣器可靠系數(shù)K
2、電流互感器10%誤差校驗
1）計算保護裝置電流互感器的一次電流倍數(shù)m
對定時限過電流保護和電流速斷保護應(yīng)按下式計算：
m?
KKIopI1N
?
1.1Iop.kI2NKa.k
式中m——保護裝置電流互感器的一次電流倍數(shù)；
Kk——可靠系數(shù)，考慮電流互感器10%誤差，一般取1.1；
Iop——保護裝置的一次動作電流，A； I1N——電流互感器一次額定電流，A；
1.1——由于電流互感器10%誤差，使其一次電流倍數(shù)大于二次電流倍數(shù)的系數(shù)； Iop.k——繼電器的動作電流，A；
Ka.k——流過繼電器的電流大于電流互感器二次電流的電流分配系數(shù)，見表7-2。計算m時應(yīng)選擇使電流互感器二次負載Z最大，電流分配系數(shù)小的短路類型。
表7-2電流互感器二次負荷計算公式
我們平煤一礦各種短路類型時電流互感器二次負荷的計算公式見表7-2.計算最大二次負荷時應(yīng)選取接入元件最多的一相,并按照互感器二次負荷最嚴重的短路故障計算。
由于電流互感器二次回路中所接元件的阻抗是非線性的，因此應(yīng)按一次電流計算倍數(shù)相應(yīng)流過繼電器的電流來查取各元件的阻抗值。各元件的阻抗可查《工廠配電設(shè)計手冊》和《煤礦電工手冊》等有關(guān)手冊。
第三節(jié)低壓系統(tǒng)保護裝置的整定計算
一．壓熔斷器的選擇 1。熔體額定電流的選擇
熔體的額定電流應(yīng)保證電動機啟動時及線路出現(xiàn)尖峰電流時熔體不熔斷，因此熔體的額定電流應(yīng)按以下方法確定：
（1） 保護單臺籠型電動機支線：
IN.f?KfIn.st （2） 保護繞線型電動機支線：
鏈式配電線路 IN.f?KfIN.st.m??IN.re 樹干式配電線路 IN.f?KfIN.st.m??IN.re 自啟動電動機組 IN.f?Kf?IN.at
(4)保護照明線路：
式中I≥——熔體的額定電流，A；
——尖峰電流時熔體的不熔化系統(tǒng)，決定于啟動狀況和熔斷特性。 ——電動機的額定電流，A； ——電動機的額定啟動電流，A；
——線路中啟動電流最大的一臺電動機的額定啟動電流，A；
——除啟動電流最大的一臺電動機外，其他用電設(shè)備的額定電流之和，A； ——自啟動電動機的額定啟動電流之和，A；
——除啟動電流最大的一臺電動機外，其他用電設(shè)備的最大長時工作電流，A； ——照明線路計算系數(shù)，取決于電光源的啟動情況和熔斷器的特性。
第八章變電所的所用電系統(tǒng)
第一節(jié)變電所的操作電源
一。變電所的操作電源
1。6（10）KV變電所可采用直流操作電源，對保護簡單的中小型變電所大多采用交流操作電源。
當(dāng)采用直流操作電源時，變電所一般采用硅整流帶儲能電容器的直流電源或硅整流帶鎘鎳蓄電池的直流電源。在對操作電源可靠性要求高的變電所中也可選用鎘鎳蓄電池組的蓄電池直流操作電源。
操作電源的種類確定以后，還應(yīng)根據(jù)對操作電源可靠性的要求和操作電源負荷的大小及所需配出回路的多少確定其型號和技術(shù)參數(shù)。下面介紹目前變電所設(shè)計中常選用的鎘鎳電池直流操作電源和帶鎘鎳電池的硅整流操作電源的選擇。
1）鎳蓄電池直流系統(tǒng)的選擇
目前生產(chǎn)的鎘鎳電池直流屏有BZGN系列、ZKA系列等產(chǎn)品多種 BZGN-1系列直流屏適用于110KV及以下變電站、小型發(fā)電廠及工礦企業(yè)變（配）電所。
2）帶鎘鎳電池的硅整流系統(tǒng)的選擇
帶鎘鎳電池的硅整流直流系統(tǒng)，目前有GKA系列和ZKA系列幾種。其中GKA41系列為一路交流進線；其他幾種系列為兩路交流進線，可互為備用�？刂苹芈返慕涣麟娫慈∽运米儔浩鳎▎蜗嘟涣�220V），可從電壓互感器取得備用電源，但電壓互感器的容量不得小于2KVA。
現(xiàn)我們所設(shè)計的是采用的6（10）KV變電所直流操作電源。
第二節(jié)變電所的所用電
一。變電所的所用電
1、所用電負荷
6KV變電所中的用電負荷基本上與35KV變電所相同，但6KV配電變壓器無冷卻風(fēng)扇，當(dāng)采用鉛酸蓄電池直流電源時，則沒有與其配套的附屬設(shè)備。另外，所用電負荷的總?cè)萘恳草^35KV變電所小。變電所事故照明可采用手電簡、礦燈，或從鄰近變電所取得。 2、所用電交流系統(tǒng)
所電交流系統(tǒng)可直接選用高壓開關(guān)柜中的所用電柜，此時可不設(shè)所用電交流屏。當(dāng)不采用開關(guān)柜時，應(yīng)在控制室中設(shè)所用電交流屏。所用電交流系統(tǒng)的接線參考《煤礦電工手冊》。
第九章變電所的中央信號裝置
第一節(jié)中央信號裝置的設(shè)計原則
一．
中央信號裝置的設(shè)計原則
6KV變電所在控制室或值班室內(nèi)一般設(shè)中央信號裝置。中央信號裝置由事故信號和預(yù)告信號組成。
變電所可根據(jù)操作電源的種類，相應(yīng)地采用直流操作的中央信號或交流操作的中央信號。變電所一般采用不重復(fù)動作的中央信號裝置。設(shè)計原則的詳細內(nèi)容見下： 1．變電所為集中控制時，控制室內(nèi)應(yīng)有被控制斷路跳、合閘位置的指標信號。 2．人值班的變電所，應(yīng)在控制室或值班室內(nèi)設(shè)置能復(fù)歸音響的中央事故信號及中，中央預(yù)告信號裝置。
3．中央事故信號裝置在斷路跳閘時，除能及時發(fā)出音響信號外，在控制屏上或配電裝置上還應(yīng)有表示該回路事故跳閘的燈光或其他指示信號。
4．中央預(yù)告信號裝置地回路故障時，除能及時發(fā)出音響信號外，還應(yīng)有顯示故障性質(zhì)、地點和范圍的指示（燈光或信號繼電器）。
5．中央事故信號與預(yù)告信號應(yīng)有區(qū)別，一般事故信號用蜂鳴器；預(yù)告信號用電鈴發(fā)出音響。
6．各信號的顯示裝置應(yīng)適當(dāng)集中，以便值班人員監(jiān)視。
7．有可能誤發(fā)信號或不需要瞬時通知值班人員的信號，應(yīng)接延時預(yù)告信號。 8．對中央事故及預(yù)告信號裝置及其光字牌應(yīng)進行完好性試驗。
9．信號裝置應(yīng)有可靠的電源，對重要信號裝置應(yīng)對電源熔斷器進行監(jiān)視。 10． 對單燈控制音響監(jiān)視接線應(yīng)能實現(xiàn)亮屏或暗屏（運行時斷路器位置指示燈亮或暗）
二。總之，要求信號裝置力求簡單、可靠、醒目，應(yīng)能正確反映所監(jiān)視電氣設(shè)備的運行狀態(tài)，并能根據(jù)需要隨時檢驗信號裝置的完好性。當(dāng)被監(jiān)視設(shè)備發(fā)生異常時，信號裝置能自動發(fā)出音響和燈光信號。信號發(fā)出后應(yīng)判斷故障性質(zhì)、地點和范圍，并將該燈光信號保持到保護動作情況記錄完畢和故障消除為止，對音響信號應(yīng)能根
據(jù)需要手動或自動復(fù)歸。
第二節(jié)中央信號裝置的設(shè)計
一． 設(shè)計中央信號裝置時，一般選擇目前定型的接線形式，可不必自行設(shè)計。我們選擇時參考《35KV變電所定型屏》，該書給出了常用的三種中央信號裝置的接線形式，即事故信號不重復(fù)動作，預(yù)告信號重復(fù)動作的接線；事故、預(yù)告信號都瞬時重復(fù)動作的接線；事故信號重復(fù)動作，預(yù)告信號延時重復(fù)動作的接線。上述可對上述電路做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，或重復(fù)新設(shè)計中央信號裝置的接線，以適合變電所的實際需要。
二．不重復(fù)動作的中央信號裝置，其接線原理圖可參考《工廠配電設(shè)計手冊》、《煤礦電工手冊》。
三．中央信號裝置可布置在屏上。就地操作時，在值班室采用中央信號箱布置。布置在屏上時，其屏面布置及端子排的設(shè)計可將其端子排裝于箱內(nèi)左側(cè)面，電鈴裝于箱于箱外左側(cè)面，蜂鳴器裝于箱外右側(cè)面。箱門上裝設(shè)：事故信號電源監(jiān)視燈、預(yù)告信號電源監(jiān)視燈（白色）、預(yù)告信號燈、事故信號燈（黃色）、事故音響解除按鈕（白色）及標簽框。箱內(nèi)裝設(shè)中間繼電器。
第十章變電所屋內(nèi)外布置變電所
第一節(jié)變電所布置的一般要求
一、變電所布置的一般要求
1．6KV變電所一般采用屋內(nèi)式布置；對小容量的分散負荷供電時，若環(huán)境條件允許可采用屋外式或桿上式布置，其變配電裝置均布置在屋外或屋外電桿上。采用屋內(nèi)布置時，一般分高壓配電室、低村配電室、電容器室以及變壓器室、控制室和值班室等。對變壓器也可根據(jù)環(huán)境條件采用屋外式布置，變壓器布置的形式及適用場合可根據(jù)表10-1確定。 變電所布置上和般要求如下：
（1） 設(shè)備布置應(yīng)緊湊合理，便于設(shè)備的操作、巡視、搬運、檢修和試驗，還
要考慮發(fā)展的可能性。
（2） 各房間的位置應(yīng)安排合理。配電室的位置要便于進、出線；低壓配電室
盡量靠近變壓器室；電容器室盡量與高壓配電室相毗連；控制室、值班室和輔助間的位置要便于工作人員工作和管理。
（3） 習(xí)盡量利用自然采光和自然通風(fēng)。變壓器室和電容器室盡量避免西曬，
控制室盡可能朝南。 （4） 配電室、控制室、值班室等的地面，一般應(yīng)比室外高出150mm～300mm，
附設(shè)在車間內(nèi)的變電所可與車間地面相平。變壓器室的地面標高視需要而定。
（5） 有人值班的變電所有單獨的控制或值班室，并設(shè)有其他輔助間及生活設(shè)
施。
表10-1變壓器的布置形式及適用場合
第二節(jié)電氣間距、通道與圍欄
一．氣間距
1。屋內(nèi)低壓配電裝置的電氣間距（凈距）應(yīng)不小于表10-2所列數(shù)值：
表10-2屋內(nèi)低壓配電裝置的安全凈距 mm
二．道與圍欄
1．屋內(nèi)低壓配電裝置的走廊寬度不應(yīng)小于表10-3中的數(shù)值。
表10-3低壓配裝置走廊的最小寬度 mm
注：在建筑物的局部部分，表中走廊寬度允許縮小200mm.
2．屋內(nèi)低壓配電裝置的遮欄高度不應(yīng)低于：網(wǎng)狀遮欄1.7m，柵欄1.2m,無孔遮欄1.7m。
3．無遮欄裸導(dǎo)體布置在走廊上方離地高度小于表10-2中的C值時，應(yīng)設(shè)置遮欄保護，遮欄高度不應(yīng)小于1.9m。
第三節(jié)各電氣設(shè)備室的布置
一．壓配電室
1
．低壓配電裝置一般設(shè)在單獨的低壓配電室內(nèi)，對有人值班的變電所，其低壓配電室允許與值班室合并，此時低壓配電裝置的正面距墻不宜小于3m。
2．對采用集中控制的廠房或車間（如選煤廠等）允許與控制室合并，此時低壓配電屏組與控制屏組之間，如為單列布置時其間距應(yīng)不小于0.8m。
3．室采用架空進線時，進線配電屏應(yīng)與變壓器室隔墻進線孔在同一中心線上。
1．一般要求
1）每臺油量為60Kg及以上的變壓器應(yīng)安裝在單獨的變壓器室內(nèi)。
2）變壓器外廓與變壓器室墻壁和門的距離，不應(yīng)小于表10-4所列數(shù)值。
表10-4變壓器外廓與變壓器墻壁和門的最小凈距 mm
3門內(nèi)加設(shè)遮攔，以保證操作人員安全。
4）確定變壓器室的尺寸時，應(yīng)考慮發(fā)展的可能性，一般按裝大一級容量的變壓器考慮。
二．壓器室的布置
變壓器室的布置形式及主要尺寸，與進、出線方式和采用設(shè)備有關(guān)。電氣裝置國家標準圖集中的布置方案很多，工礦企業(yè)常選用的幾種方案和變壓器室內(nèi)設(shè)備安裝示例圖見《鋼鐵企業(yè)電力設(shè)計參考資料》、《煤礦電工手冊》等有關(guān)書籍。
第四節(jié)屋外變壓器布置
一．屋外變壓器布置
1、一般要求
（1）10KV及以下屋外變壓器裝置的電氣間距、通道、圍欄、防火設(shè)施要求一定按照安全規(guī)程規(guī)定上的做。
（2）桿上變電臺的變壓器，安裝容量不宜超過315KVA；變壓器底部距地面不應(yīng)小于2.5m;隔離開關(guān)和跌落式熔斷器斷開后，其帶電部分距變壓器底部的垂直距離不應(yīng)小于2.5m。
（3）落地區(qū)性安裝的屋外變壓器裝置，其帶電部分離地面高度低于2.5m時或雖高于2.5m，但易為外人接近時，均應(yīng)設(shè)置固定圍欄。圍欄門應(yīng)有鎖。
（4）油量為1000Kg及以上的變壓器，應(yīng)設(shè)置容量為100%油量的擋油設(shè)施。
（5）附設(shè)于車間外的普通型變壓器，不宜設(shè)在屋面傾斜的低側(cè)，防止屋面冰塊和水落到變壓器上；當(dāng)外物有可能落到變壓器或母線上時，變壓器不宜露天放置。
（6）桿上變電臺應(yīng)盡量避開車輛行人較多的場所，在布線復(fù)雜、轉(zhuǎn)角、分支、進戶、交叉路口等的電桿上不宜裝設(shè)變壓器臺。
2、屋外變壓器的布置
屋外變壓器的布置方式，可根據(jù)進、出線的方式和采用設(shè)備不同，在標準集中查取。工礦企業(yè)常用的幾種布置方式可參考《工廠配電設(shè)計手冊》和《煤礦電式手冊》。手冊中還列出了與布置方式相對應(yīng)的屋外變壓器裝置選型表，可供選擇。
第十一章變電所的防雷與接地
第一節(jié)變電所的防雷保護
一、變電所的直接雷擊保護
1、裝設(shè)接雷擊保護的范圍
變電所的屋外配電裝置包括組合導(dǎo)線、母線廊道、主變壓器，變電所的油處理室、大型變壓器修理室和易燃材料庫等建筑物設(shè)直接雷擊保護裝置。變電所的主控制室和35KV以下的配電裝置室，一般不需裝設(shè)雷擊保護。但當(dāng)該建筑物較高和年雷暴日較多時，也應(yīng)裝設(shè)直接雷擊保護。具體裝設(shè)條件見表11-1。
表11-1建、構(gòu)筑物裝設(shè)直接擊保護的參考范圍
護。當(dāng)需保護設(shè)施已在相鄰高建筑物的保護范圍內(nèi)時，可不再裝設(shè)直接雷擊保護裝置。
2、對直接雷擊保護裝置的有關(guān)規(guī)定
（1）35KV及以下的高壓配裝置，采用獨立避雷針或避雷線。在其架構(gòu)和房頂上不宜裝設(shè)避雷針。
（2）在裝有避雷針和避雷線的構(gòu)物上，嚴禁架設(shè)通訊線、廣播線和低壓線。
（3）獨立避雷針或避雷線與被保護設(shè)施及周圍電力設(shè)施的帶電部分和接地部分之間，在空氣中的距離不得小5m；在地中的距離不得小于3 m。此外還應(yīng)滿足下式的要求： 對獨立避雷針，在空氣中的距離為
D≥0.3
式中D——空氣中的距離，m；
D——地中的距離，m；
R——獨立避雷針的沖擊接地電阻，
H——被保護建、構(gòu)筑物或計算點的高度，m。
避雷線與被保護設(shè)施之間距離的計算請參見《鋼鐵企業(yè)電力設(shè)計參考資料》、《煤礦電工手冊》等有關(guān)書籍。
二、變電所對線路入侵波的防護
6KV配電裝置的防入侵波保護，應(yīng)在每組母線和每路架空線上裝設(shè)閥型避雷器按圖11-1連接。6KV母子線上的避雷器與主壓器的電氣距離見表11-2。
表11-2閥型避雷器與主變壓器最大電氣距離（3KV～10KV）
第二節(jié)配電網(wǎng)的防雷保護
（1）與架空線連接的3KV～10KV配電變壓器，其3KV～10KV側(cè)應(yīng)用避雷器保護，并盡量靠近變壓器裝設(shè)，其接地線應(yīng)與變壓器低壓側(cè)性點（或中性點不接地的電力網(wǎng)中，中性點擊穿保險的接地端）以及金屬外殼在一起接地。
（2）多雷區(qū)的3KV～10KV，Y，yn0和Y,y接線的配電變壓器，除在高壓側(cè)裝設(shè)避雷器外，宜在低壓側(cè)裝設(shè)一組220V避雷順、440V壓敏電阻、或擊穿保險器，以防反變換波和低側(cè)雷電侵入波擊穿高壓側(cè)絕緣。低壓中性點不接地的配電變壓器，應(yīng)在中性點裝設(shè)擊穿保險器。
（3）3KV～10KV柱上斷路器和負荷開關(guān)，應(yīng)用閥型避雷器或空氣間隙保護。經(jīng)常斷路運行而又帶電的柱上斷路器、負荷開關(guān)或隔離開關(guān)，應(yīng)在帶電側(cè)裝設(shè)避雷器或保護間隙，其接地線應(yīng)與柱上斷路等的金屬外殼連接，且接地電阻不應(yīng)超過10歐。
（4）3KV～10KV架空配電線路不裝設(shè)避雷線。
（5）為了提高3KV～10KV鋼筋混凝土電桿配電線路的絕緣水平，可采用瓷橫和高一級電壓的絕緣子。
（6）在多雷區(qū)或易雷擊段，直接與架空線相連的電度表宜裝防雷裝置。
第三節(jié)變電所的接地系統(tǒng)
一． 變電所的接地系統(tǒng)
1、接地的范圍
1）、保護接地的范圍
應(yīng)當(dāng)接地的部分：
（1）電機、變壓器、電器、攜帶式用電器具的底座和外殼；
（2）電氣設(shè)備傳動裝置；
（3）互感器的二次繞組，但繼電保護另有規(guī)定者除外；
（4）配電屏與控制屏的框架；
（5）交、直流電力電纜接線盒、終端盒的金屬外殼和電纜的金屬外皮、穿線的鋼管等；
不需接地的部分：
（1）在木質(zhì)、瀝青等不良導(dǎo)電地面的干燥房間內(nèi)，額定電壓為交流380V及以下直流440V及以下的電力設(shè)備外殼；
（2）安裝在配電屏、控制屏和配電裝置上的儀表、繼電器和其他低壓電器的外殼，以及當(dāng)絕緣損壞時，支持物上不會引起危險電壓的絕緣子金屬底座等。
（3）額定電壓220V及以下的蓄電池室內(nèi)的支架。
2）工作接地的范圍
（1）變壓器、發(fā)電機、電容器組的中性點，在變壓器中性點絕緣系統(tǒng)中，經(jīng)擊穿熔斷器接地；
（2）電流互感器、避雷針、避雷線、避雷網(wǎng)、保護間隙等。
2、接地裝置
交流電力設(shè)備的接地裝置應(yīng)充分利用直接埋入地中的或水中的自然地體。凡是埋入地中的金屬管道（易燃易爆的液、氣體管道除外）、水工建筑物及建、構(gòu)筑物的地下金屬結(jié)構(gòu)、埋于土中的電纜金屬外皮、非絕緣的架空地線等都可作為自然接地體。 當(dāng)自然接地體的電阻符合要求時，一般不敷設(shè)人工接地體，但發(fā)電廠、變電所除外。一般情況下，垂直接地體對工頻電流流散作用不大，流散作用大小主要取決于接地網(wǎng)占地面積的大小。所以，發(fā)電廠、變電所的接地裝置，除利用自然接地體外，不論采用何種接地體，都應(yīng)敷設(shè)以水平接地和散泄雷電流之用。
第十二章電氣照明設(shè)計
第一節(jié)電氣照明設(shè)計的原則與要求
一． 電氣照明設(shè)計的原則與要求
照明設(shè)計合理與否不僅影響工作人員的視力健康，而且還會影響工礦企業(yè)的安全生產(chǎn)和照明的經(jīng)濟性。為此，照明設(shè)計應(yīng)遵循以下原則：
1。作業(yè)面上應(yīng)有合適的照度。既保證工作和視力健康對照度的要求，又保證照明的經(jīng)濟性。
2。保證照明的均勻度，限制眩光，力求視覺舒適。工作環(huán)境中的亮度分布應(yīng)力求均勻，既保證作業(yè)面上照明的均勻，又保證作業(yè)面與周圍環(huán)境（墻、頂棚、地板等）的亮度差動別不致過大。
3。保證照明的穩(wěn)定性和避免頻閃效應(yīng)。照明的光通量要穩(wěn)定，防止電光源的擺動，盡量消除電光源的頻閃效應(yīng)或選擇頻閃效應(yīng)低的電光源。
4。電光源的顯色性要好。在需要辨別顏色的場所，應(yīng)盡量選擇顯色指數(shù)高的電光源或多種光源混合合作。
5。照明裝置要技術(shù)先進，工作安全可靠，維護檢修方便。
6。照明裝置的選擇應(yīng)盡量美觀，與周圍環(huán)境和建筑協(xié)調(diào)統(tǒng)一。
第二節(jié)電光源類型的選擇
一． 電光源類型的選擇
選擇電光源的類型時，應(yīng)根據(jù)電光源的特性和使用場所對電光源的要求選擇。選擇電光源的一般原則如下：
1．盡量選擇發(fā)光效率高、使用壽命長的電光源，以保證照明的經(jīng)濟性。
2．有旋轉(zhuǎn)機械的場所，應(yīng)選擇無頻閃效應(yīng)的電光源。
3．在顯色性要求高的場所，應(yīng)選擇顯色指數(shù)高的電光源。
4．在電壓波動大的場所，應(yīng)選擇光通量受電壓變化影響小的電光源。
5．在溫度變化大的場所，應(yīng)選擇光通量受溫度變化影響小的電光源。
6．在有震動的場所，應(yīng)選擇耐震性能好的電光源。
此外，在選擇電光源的類型時還應(yīng)注意以下幾點：
7．燈的開關(guān)頻繁、需要及時點亮、調(diào)光的場所，或不能有頻閃效應(yīng)及防止電磁波干
擾的場所，宜采用白熾燈或鹵鎢燈。
8．一般生產(chǎn)車間、輔助車間、倉庫以及非生產(chǎn)建筑物、辦公樓、宿舍和廠區(qū)道路等，
應(yīng)優(yōu)先用價格低廉的白熾燈和熒火燈。
9．當(dāng)懸掛高度在4m及以下時，宜采用熒光燈；當(dāng)懸掛高度在4m以上時，宜采用高
強氣體放電燈，如高壓汞燈或高壓鈉燈；有高掛條件并需要大面積照明的場所，宜采用金屬鹵化物燈或氙燈。當(dāng)不宜采用高強氣體放電燈時，也可采用白熾燈。
10． 在照明要求不高，且照明時間較短的場所以及在局部照明的場所，宜選用白熾
燈。
11． 應(yīng)急照明應(yīng)采用能瞬時點燃的白熾燈、熒光燈等。
12． 當(dāng)采用一種光源不能滿足光色或顯色性要求時，可采用兩種光源的混光光源，
混光光源的混光通量比。
第三節(jié)燈具的選擇與布置
一、燈具的選擇
1．按使用環(huán)境選擇燈具的形式
為了保證既安全又經(jīng)濟地使用電光源，必須根據(jù)不同的使用環(huán)境選擇不同結(jié)構(gòu)的燈具。 根據(jù)工作場所的環(huán)境條件不同，應(yīng)分別采用下列各種燈具。
（1） 在空氣較干燥和少塵的場所，采用開啟式燈具。
（2） 在特別潮濕的場所，應(yīng)采用防潮燈具或帶防水燈頭的開啟式燈具。
（3） 在有腐蝕氣體和蒸氣的場所，宜采用耐腐蝕材料制成的密閉式燈具。
（4） 在高溫場所，宜采用帶有散熱孔的開啟式燈具。
（5） 在有塵埃的場所，應(yīng)按防塵的保護等級分類來選擇合適的燈具。
（6） 在裝有鍛錘、重級工作制橋式吊車等震動、擺動較大場所的燈具，應(yīng)有防震措
施和保護網(wǎng)，防止燈泡自動松脫與掉下。
（7） 在易受機械損傷場所的燈具，應(yīng)加保護網(wǎng)。
（8） 在有爆炸和火災(zāi)危險場所使用的燈具，應(yīng)采用增安型或隔爆型燈具。
2．按配光特性和安裝高度選擇燈具
燈具的結(jié)構(gòu)形式不同其配光特性也不同，所以還應(yīng)根據(jù)燈具的配光特性和使用環(huán)境及生產(chǎn)對配光特性的要求的要求選擇燈具。不同照明燈具的配光特性按光通量在燈具水平面上、下兩個空間的分配比例分類。
二．燈具的布置
1．室內(nèi)燈具的布置
（1） 燈具的布置應(yīng)滿足照度要求，并盡量減少眩光和陰影，作業(yè)面上照度均勻，布
置經(jīng)濟合理。
（2） 燈具的布置方式。一般采用均勻布置方式，均勻布置可布置成矩形或菱形。需
局部照明或定向照明的地方，可視具體情況進行布置。
（3） 供繼續(xù)工作用的事故照明，應(yīng)與正常照燈具相間布置，相間布置時可采取列間
或燈間相間布置，并應(yīng)盡量保持原有照度的30%～50%。
第四節(jié)照度計算
一． 照度計算是按照規(guī)定的照度及其他已知條件計算燈泡的功率和盞數(shù)，并確定燈具的布置方案；或根據(jù)已確定的燈泡功率、盞數(shù)和燈具的布置方案等已知條件，校驗照度是否達到標準要求。照度計算的方法有單位容量法、利用系數(shù)法、概算曲線法和逐點計算法等幾種，各種計算方法的特點及其適用范圍見表12-1所示。 表12-1照度計算常用方法的特點及適用范圍
率和盞數(shù)，并確布置方案。
第五節(jié)照明供電系統(tǒng)的擬定
一、照明供電電壓
1．正常和事故照明燈的工作電壓一般為220V。照明網(wǎng)絡(luò)一般采用380/220V三相四線制中性點直接接地系統(tǒng)，只有在線路電流不超過30A時，才可采用220V單相供電線路。
2．于危險場所的廠房內(nèi)，當(dāng)燈具安裝高度低于2.2m時，應(yīng)有防止觸電危險的措施（如采用帶玻璃罩和金屬網(wǎng)的安全燈具），否則應(yīng)采用36V電壓。
3．?dāng)y帶式行燈的電壓一般采用36V。在危險場所而又不便于工作的狹窄地點，或工作人員接觸大塊接地良好的金屬面（如鍋爐等金屬容器和金屬平臺等），則攜帶式行燈的電壓不得超過12V。
二、供電方式
1．照明設(shè)備一般與動力設(shè)備共用一臺變壓器供電。如由于動力負荷的影響，電壓偏移過大，不能保證照明質(zhì)量或燈泡壽命時，可設(shè)照明專用變壓器。
2．事故照明一般應(yīng)與工作照明同時裝設(shè)，作為工作照明的一部分經(jīng)常接電。供繼續(xù)工作用的事故照明，應(yīng)接在獨立電源上，一般與工作照明分別由接在不同母線段上的變壓器供電。供疏散人員用的事故照明，應(yīng)接在與工作照明分開的回路上，當(dāng)建筑物只有一路電源時則應(yīng)在進線分開。
3．對不設(shè)變電所的車間，為了保證照明電壓質(zhì)量，工作照明電源一般均采用專用供電線路。如需要事故照明時，則事故照明電源可與動力合用供電線路。對遠離變電所的小型車間或建筑物，才考慮工作照明與動力合用供電線路。與動力合用供電線路時，可將照明電源接在動力配電箱的前面。
4．為了便于檢修，車間每回路供電干線上連接的照明配電箱不超過3個。室外用架空干線向各建筑物供電時可不受此限，但在每個建筑物進線處應(yīng)裝設(shè)刀開關(guān)和熔斷器。
5．廠區(qū)道路照明，應(yīng)分區(qū)集中由少數(shù)變電所供電，并由這些變電所或委托傳達室、警衛(wèi)室控制。
6．人防部門有特殊要求時，應(yīng)根據(jù)其要求統(tǒng)一考慮全廠外部照明的供電和控制。
第六節(jié)設(shè)備、保護裝置及導(dǎo)線的選擇與布置
一、照明控制設(shè)備及保護裝置的選擇與布置
1．照明控制設(shè)備與保護裝置的選擇
車間照明應(yīng)選擇照明配電箱控制，配電箱中各回路僅帶熔斷器的配電箱。大型車間宜采用帶低壓斷路器的配電箱。
照明供電系統(tǒng)一般彩霞熔斷器進行短路保護或采用低壓斷路進行短路、過負荷及漏電保護。對室內(nèi)照明支線每一單相回路一般采用不大于15A的熔斷器或低壓斷器保護。對安裝大功率燈泡的回路允許增大到20A～30A
在三相四線制的中性線上不能裝設(shè)熔斷器；對單相線路，當(dāng)有接零的設(shè)備時，零線上不能裝設(shè)熔斷器。
2．照明控制設(shè)備的布置
照明配電箱有懸掛式和嵌入式幾種，布置時可根據(jù)配電箱形式不同將其懸掛在墻上或鑲嵌在墻體中。配電箱及變壓器 箱中心距地1.5m。若不在照明配電箱內(nèi)進行控制，則配電箱的安裝高度可提高到2m及以上。
照明控制用的局部開關(guān)（拉線開關(guān)除外）距地1.3m。插座的安裝高度：在廠房內(nèi)距地1m；在辦公室及生活福利設(shè)施距1.3m。
二．照明線路導(dǎo)線的選擇與敷設(shè)
照明線路導(dǎo)線一般采用塑料或橡皮絕緣電線。導(dǎo)線的截面應(yīng)按導(dǎo)線的長時允許電流、線路的允許電壓損失、導(dǎo)線的機械強度選擇和校驗，導(dǎo)線的截面還應(yīng)不小于保護裝置所允許的最小截面。當(dāng)采用氣體放電燈電時，因其三次諧波電流較大，所以三相四線系統(tǒng)中的中性線截面應(yīng)按最大一相的電流選擇。
三．氣照明平面布置圖的繪制
為了施工和安裝的需要，設(shè)計時應(yīng)繪制電氣照明平面布置圖。圖中應(yīng)反映出室內(nèi)的布置輪廓，各場所的名稱、尺寸和照度；按國家標準的圖形符號標出全部燈具、線路等相關(guān)電器的安裝位置；根據(jù)規(guī)定的種種電器的標注格式，標出其型號、規(guī)格、安裝方式等有關(guān)參數(shù)。
四． 綜上所述，我們平煤一礦對車間照明應(yīng)選擇照明配電箱控制，配電箱中各回路僅帶熔斷器的配電箱。大型車間宜采用帶低壓斷路器的配電箱采用三相四線制的中性線上不能裝設(shè)熔斷器；對單相線路，當(dāng)有接零的設(shè)備時，零線上不能裝設(shè)熔斷器的方法進行導(dǎo)線的布置和選擇。
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