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摘要：该工厂的供电系统由一条6kV高压进线电源提供，为确保负荷供电的可靠性，在高压侧又设有高压电源备用联络线的电源供电方式，从而使整个供电系统更具有其可靠性和灵活性。为适应工厂企业用电负荷变化大、自然功率因数低的特点，该设计中采用低压并联电容器的方法来补偿无功功率，以减少供电系统的电能损耗和电压损失，同时提高了供电电压的质量。
关键词：供电可靠；适应企业；供电质量
中图分类号：TM911文献标识码：A文章编号：1006-8937（2011）12-0090-02
电能是现代工业生产的主要能源和动力。在工厂里可以大大增加产量，提高劳动率，降低生产成本，减轻工人劳动强度。做好工厂电力工作，不仅对电力工业是一种促进，而且对发展工业生产，实现工业现代化也具有十分重要的意义。
1变电所位置和型式的选择
在考虑变电所的位置时，应考虑变电所所址的一般原则：
①尽量接近负荷中心，以缩短供电线路的长度，使电能损耗和电压损失和有色金属的消耗量尽量最少，减少输电线路投资和电能损耗。
②与城乡或工矿企业规划相协调，便于架空线与电缆出线的引入和引出，进出线方便，尽量避免线路交叉和跨越。
③执行国家节约用地的政策，不占或少占耕地及经济效益高的土地，尽量减少征地费用及农业损失。占地要少，但应留有发展、扩建的余地。
④变电所地址应尽可能地选择在靠近铁路、公路、和河流交通线附近，便于主要设备的运输及对变电所的管理。
⑤应考虑变电所与周围环境、邻近设施的相互影响。
2短路电流计算
①短路的原因。短路就是指不同电位的导电部分之间的低阻性短接。造成短路的主要原因是电气设备载流部分的绝缘损坏。这种损坏可能是由于设备长期运行、绝缘自然老化或由于设备本身不合格、绝缘强度不够而被正常电压击穿，或设备绝缘正常而被过电压击穿，或者是设备绝缘受到外力损伤而造成短路。工作人员由于违反安全操作规程而发生误操作，或者误将低电压的设备接入较高电压的电路中，也可能造成短路。
②短路的后果。短路后，短路电流比正常电流大得多。如此大的短路电流可对供电系统产生极大的危害：短路时要产生很大的电动力和很高的温度，而使故障元件和短路电路的其他元件损坏；短路时短路电路中电压要骤降，严重影响其中电气设备的正常运行；短路时保护装置动作，要造成停电，而且越靠近电源，停电范围越大，造成的损失越大。
3变电所一次设备的选择与检验
3.1一次设备
变配电所中担负输送和分配电能任务的电路称为一次回路系统，电路一次系统中所有电气设备称为一次设备。
①对高压侧，一次设备的选择，必须满足一次路正常条件下和短路故障条件下工作的需求，同时设备应工作安全可靠，运行维护方便，投资经济合理。
②对低电压侧一次设备的选择，与高压一次设备的选择一样必须在正常条件下和短路故障条件下工作的要求同时设备应工作安全可靠，运行维护方便，投资经济合理。
3.2选择电气设备的注意事项
3.2.1选择电气设备过程中应
按工作电压选择：设备的额定电压UN.e不应小于所在线路的额定电压UN，即UN.e≥UN；按工作电流选择：设备的额定电流IN.e不应小于所在线路的计算电流I30，即IN.e≥I30；按断流能力选择：设备的额定开断电流IOC不应小于设备分断瞬间的短路电流有效值Id,即IOC≥ Id。
3.2.2按短路条件校验
短路条件校验,就是校验电器和导体在短路时的动稳定和热稳定。
①隔离开关、负荷开关和断路器的短路稳定度校验。
动稳定校验条件I max ≥Ish。
其中，I max为开关的动稳定电流有效值kA；Ish为开关所在处的三相短路冲击电流有效值KA。
②电流互感器的短路稳定度校验。
动稳定校验条件：imax≥ish。
其中，imax为电流互感器的动稳定电流kA。
热稳定校验条件：
It≥I∞
4变电所的防雷保护和接地系统设计
4.1变电所的防雷保护
4.1.1直击雷防护
如变电所的主变压器装在室外或有露天配电装置时，则应在变电所外面适当位置设独立避雷针，其保护范围应保护整个变电所。按规定，独立避雷针的接地装置接地电阻R≤10 Ω，通常采用3～6根长2.5 m，直径50 mm的钢管，在装避雷针的杆塔附近作一排或多边形排列，管间距离5 m，打入地下，管顶距地面0.6 m,接地管间用40 mm×4 mm的镀锌扁钢焊接连接，避雷针采用直径20 mm的镀锌圆钢，长1～1.5 m，独立避雷针的接地装置与变电所公共，接地装置应有3 m以上距离。
4.2.2雷电侵入波的防护
①在10 kV高压配电室内装设有GG-（ACF）-54型开关柜，其中，配有HY5WS-10型避雷器来保护，防雷电侵入波的危害。
②380 V低压架空出线杆上，装设保护间隙或将其绝缘的铁脚接地，用以防护沿低压架空线侵入的雷电波。
4.2变电所公共接地装置的设计
供电系统和电器设备的接地和接零，按其目的分为工作接地、保护接地、重复接地、接零和过电压保护接地等。
①工作接地：在正常或事故情况下，为了保证电气设备可靠地运行，必须在供电系统中某点（如发电机或变压器的中性点）直接或经消弧线圈、击穿熔断器与地做金属连接，称为工作接地。
②保护接地：电气设备的金属外壳，由于设备绝缘损坏有可能带电，为防止这种电压危及人身安全的接地，称为保护接地。
③重复接地：将零线上的一点或多点与大地多次做金属的连接称为重复接地。
变电所的接地装置，除利用自然接地体外，还应敷设人工接地网。人工接地网应以水平接地体为主。人工接地网的外缘应闭合，外缘各角应做成圆弧形。当不能满足接触电势或跨步电势的要求时，人工接地网内应敷设水平均压带。人工接地网的埋设深度宜采用0.6 m。
①接地电阻的要求。此变电所的公共接地装置的接地电阻应满足以下条件RE≤4Ω。
②接地装置的设计。采用2.5 m,Φ50 mm的钢管20根，沿变电所四面均匀布置，管距5m，垂直打入地下，管顶离地面0.6 m,管间用40 mm×4 mm的镀锌扁钢焊接相连。接地干线均采用25 mm×4 mm的镀锌扁钢。
接地电阻的验算：RE===3.07 Ω满足RE≤4Ω的接地电阻要求。
参考文献：
[1] 徐永根.工业与民用配电设计手册[M].北京:中国电力出版 社,2003.
[2] 电力部生产司.高压配电装置设计技术规程[M].北京:水利 电力出版社,2000.
[3] 电力部生产司.变电所设计技术规程[M].北京:水利电力出 版社,2003.
[4] 丁毓山.中小型变电所实用设计手册[M].北京:中国水利电 力出版社,1995.
[5] 刘介才.工厂供电简明设计手册[M].北京:机械工业出版社, 1990.
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
关键词：供电可靠；适应企业；供电质量
中图分类号：TM911文献标识码：A文章编号：1006-8937（2011）12-0090-02
电能是现代工业生产的主要能源和动力。在工厂里可以大大增加产量，提高劳动率，降低生产成本，减轻工人劳动强度。做好工厂电力工作，不仅对电力工业是一种促进，而且对发展工业生产，实现工业现代化也具有十分重要的意义。
1变电所位置和型式的选择
在考虑变电所的位置时，应考虑变电所所址的一般原则：
①尽量接近负荷中心，以缩短供电线路的长度，使电能损耗和电压损失和有色金属的消耗量尽量最少，减少输电线路投资和电能损耗。
②与城乡或工矿企业规划相协调，便于架空线与电缆出线的引入和引出，进出线方便，尽量避免线路交叉和跨越。
③执行国家节约用地的政策，不占或少占耕地及经济效益高的土地，尽量减少征地费用及农业损失。占地要少，但应留有发展、扩建的余地。
④变电所地址应尽可能地选择在靠近铁路、公路、和河流交通线附近，便于主要设备的运输及对变电所的管理。
⑤应考虑变电所与周围环境、邻近设施的相互影响。
2短路电流计算
①短路的原因。短路就是指不同电位的导电部分之间的低阻性短接。造成短路的主要原因是电气设备载流部分的绝缘损坏。这种损坏可能是由于设备长期运行、绝缘自然老化或由于设备本身不合格、绝缘强度不够而被正常电压击穿，或设备绝缘正常而被过电压击穿，或者是设备绝缘受到外力损伤而造成短路。工作人员由于违反安全操作规程而发生误操作，或者误将低电压的设备接入较高电压的电路中，也可能造成短路。
②短路的后果。短路后，短路电流比正常电流大得多。如此大的短路电流可对供电系统产生极大的危害：短路时要产生很大的电动力和很高的温度，而使故障元件和短路电路的其他元件损坏；短路时短路电路中电压要骤降，严重影响其中电气设备的正常运行；短路时保护装置动作，要造成停电，而且越靠近电源，停电范围越大，造成的损失越大。
3变电所一次设备的选择与检验
3.1一次设备
变配电所中担负输送和分配电能任务的电路称为一次回路系统，电路一次系统中所有电气设备称为一次设备。
①对高压侧，一次设备的选择，必须满足一次路正常条件下和短路故障条件下工作的需求，同时设备应工作安全可靠，运行维护方便，投资经济合理。
②对低电压侧一次设备的选择，与高压一次设备的选择一样必须在正常条件下和短路故障条件下工作的要求同时设备应工作安全可靠，运行维护方便，投资经济合理。
3.2选择电气设备的注意事项
3.2.1选择电气设备过程中应
按工作电压选择：设备的额定电压UN.e不应小于所在线路的额定电压UN，即UN.e≥UN；按工作电流选择：设备的额定电流IN.e不应小于所在线路的计算电流I30，即IN.e≥I30；按断流能力选择：设备的额定开断电流IOC不应小于设备分断瞬间的短路电流有效值Id,即IOC≥ Id。
3.2.2按短路条件校验
短路条件校验,就是校验电器和导体在短路时的动稳定和热稳定。
①隔离开关、负荷开关和断路器的短路稳定度校验。
动稳定校验条件I max ≥Ish。
其中，I max为开关的动稳定电流有效值kA；Ish为开关所在处的三相短路冲击电流有效值KA。
②电流互感器的短路稳定度校验。
动稳定校验条件：imax≥ish。
其中，imax为电流互感器的动稳定电流kA。
热稳定校验条件：
It≥I∞
4变电所的防雷保护和接地系统设计
4.1变电所的防雷保护
4.1.1直击雷防护
如变电所的主变压器装在室外或有露天配电装置时，则应在变电所外面适当位置设独立避雷针，其保护范围应保护整个变电所。按规定，独立避雷针的接地装置接地电阻R≤10 Ω，通常采用3～6根长2.5 m，直径50 mm的钢管，在装避雷针的杆塔附近作一排或多边形排列，管间距离5 m，打入地下，管顶距地面0.6 m,接地管间用40 mm×4 mm的镀锌扁钢焊接连接，避雷针采用直径20 mm的镀锌圆钢，长1～1.5 m，独立避雷针的接地装置与变电所公共，接地装置应有3 m以上距离。
4.2.2雷电侵入波的防护
①在10 kV高压配电室内装设有GG-（ACF）-54型开关柜，其中，配有HY5WS-10型避雷器来保护，防雷电侵入波的危害。
②380 V低压架空出线杆上，装设保护间隙或将其绝缘的铁脚接地，用以防护沿低压架空线侵入的雷电波。
4.2变电所公共接地装置的设计
供电系统和电器设备的接地和接零，按其目的分为工作接地、保护接地、重复接地、接零和过电压保护接地等。
①工作接地：在正常或事故情况下，为了保证电气设备可靠地运行，必须在供电系统中某点（如发电机或变压器的中性点）直接或经消弧线圈、击穿熔断器与地做金属连接，称为工作接地。
②保护接地：电气设备的金属外壳，由于设备绝缘损坏有可能带电，为防止这种电压危及人身安全的接地，称为保护接地。
③重复接地：将零线上的一点或多点与大地多次做金属的连接称为重复接地。
变电所的接地装置，除利用自然接地体外，还应敷设人工接地网。人工接地网应以水平接地体为主。人工接地网的外缘应闭合，外缘各角应做成圆弧形。当不能满足接触电势或跨步电势的要求时，人工接地网内应敷设水平均压带。人工接地网的埋设深度宜采用0.6 m。
①接地电阻的要求。此变电所的公共接地装置的接地电阻应满足以下条件RE≤4Ω。
②接地装置的设计。采用2.5 m,Φ50 mm的钢管20根，沿变电所四面均匀布置，管距5m，垂直打入地下，管顶离地面0.6 m,管间用40 mm×4 mm的镀锌扁钢焊接相连。接地干线均采用25 mm×4 mm的镀锌扁钢。
接地电阻的验算：RE===3.07 Ω满足RE≤4Ω的接地电阻要求。
参考文献：
[1] 徐永根.工业与民用配电设计手册[M].北京:中国电力出版 社,2003.
[2] 电力部生产司.高压配电装置设计技术规程[M].北京:水利 电力出版社,2000.
[3] 电力部生产司.变电所设计技术规程[M].北京:水利电力出 版社,2003.
[4] 丁毓山.中小型变电所实用设计手册[M].北京:中国水利电 力出版社,1995.
[5] 刘介才.工厂供电简明设计手册[M].北京:机械工业出版社, 1990.
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文