二 负荷计算和无功功率补偿……………………………2-6
三 变电所位置的选择………………………………………6
四 主变压器台数和容量及主接线方案的选择…………7-10
五 短路电流的计算……………………………………10-12
六 变电所一次设备的选择与校验……………………12-14
七 变电所高、低压导线的选择………………………15-18
九 降压变电所防雷和接地装置的设计………………18-20
十 设计总结（或心得和体会）……………………………20
十一 参考文献………………………………………………20
机械厂降压变电所主接线电气原理图……………………………21
前言
本课程设计检验我们本学期学习的情况的一项综合测试，它要求我们把所学的知识全部适用，融会贯通的一项训练，是对我们能力的一项综合评定。
电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所占比例一般很小（除电化工业）。电能在工业生产中的重要性，并不在于在产品成本或投资总额所占比重多少，而在于工业生产实现电气化后可以大大增加产量，减轻工人劳动强度，降低生产成本，提高产品质量，提高劳动生产率，改善工作条件，有利于实现生产过程自动化。另一方面，如果工厂电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重后果。因此做好工厂供电工作对发展工业生、实现工业现代化都具有极其重要的意义，对于节约能源、支援国家经济建设同样也具有重大意义。
本设计为工厂变电所设计，对在工厂变电所设计中的若干问题如负荷计算，三相短路分析，短路电流计算，高低压设备的选择与校验，防雷与接地，变电所的过电压保护，计量无功补偿等几方面的设计进行了阐述。
工厂供电工作要很好为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，同时做好节能工作，要从以下基本要求做起:
（1）安全 在电能的供应、分配和利用过程中，不应发生人生事故及设备事故。
（2）可靠 应满足电能用户对供电可靠性的要求。
（3）优质 应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。
（4）经济 供电系统投资要尽量少，运行费要低，尽可能节约电能和减少有色金属消耗。
此外，在供电工作中，要合理处理局部和全局、当前和长远等关系，要做到局部与全局协调，顾全大局，适应可持续发展要求。
二、负荷计算和无功功率补偿
2.1 负荷计算
2.1.1单组用电设备计算负荷的计算公式
a)有功计算负荷（单位为KW）
= ，为系数
b)无功计算负荷（单位为kvar）
= tan
c)视在计算负荷（单位为kvA）
=
d)计算电流（单位为A）
=,为用电设备的额定电压（单位为KV）
2.1.2多组用电设备计算负荷的计算公式
a)有功计算负荷（单位为KW） =
式中是所有设备组有功计算负荷之和，是有功负荷同时系数，可取0.85~0.95
b)无功计算负荷（单位为kvar）
=，是所有设备无功之和；是无功负荷同时系数，可取0.9~0.97
c)视在计算负荷（单位为kvA） =
d)计算电流（单位为A） =
表1负荷计算
| 编号 | 名称 | 类别 | 容量Pe/KW | Kd | cos | tan | /KW | /kvar | /KVA | /A |
| 1 | 铸造车间 | 动力 | 210 | 0.30 | 0.65 | 1.17 | 63.00 | 73.71 | —— | —— |
| 照明 | 5 | 0.70 | 1.00 | 0.00 | 3.50 | 0.00 | —— | —— | ||
| 小计 | —— | —— | —— | —— | 66.50 | 73.71 | 99.27 | 151.01 | ||
| 2 | 锻压车间 | 动力 | 250 | 0.20 | 0.60 | 1.33 | 90.00 | 119.70 | —— | —— |
| 照明 | 5 | 0.70 | 1.00 | 0.00 | 3.50 | 0.00 | —— | —— | ||
| 小计 | —— | —— | —— | —— | 93.50 | 119.70 | 151. | 231.05 | ||
| 3 | 金工车间 | 动力 | 220 | 0.20 | 0.65 | 1.17 | 44.00 | 51.48 | —— | —— |
| 照明 | 5 | 0.70 | 1.00 | 0.00 | 3.50 | 0.00 | —— | —— | ||
| 小计 | —— | —— | —— | —— | 47.50 | 51.48 | 70.05 | 106.55 | ||
| 4 | 工具车间 | 动力 | 300 | 0.30 | 0.65 | 1.17 | 90.00 | 105.30 | —— | —— |
| 照明 | 6 | 0.70 | 1.00 | 0.00 | 4.20 | 0.00 | —— | —— | ||
| 小计 | —— | —— | —— | —— | 94.20 | 105.30 | 141.29 | 214.92 | ||
| 5 | 电镀车间 | 动力 | 200 | 0.40 | 0.70 | 1.02 | 80.00 | 81.60 | —— | —— |
| 照明 | 6 | 0.80 | 1.00 | 0.00 | 4.80 | 0.00 | —— | —— | ||
| 小计 | —— | —— | —— | —— | 84.80 | 81.60 | 117.68 | 179.01 | ||
| 6 | 热处理车间 | 动力 | 100 | 0.50 | 0.70 | 1.02 | 50.00 | 51.01 | —— | —— |
| 照明 | 5 | 0.70 | 1.00 | 0.00 | 3.50 | 0.00 | —— | —— | ||
| 小计 | —— | —— | —— | —— | 53.50 | 51.01 | 73.92 | 112.44 | ||
| 7 | 装配车间 | 动力 | 100 | 0.35 | 0.70 | 1.02 | 35.00 | 35.71 | —— | —— |
| 照明 | 6 | 0.80 | 1.00 | 0.00 | 4.80 | 0.00 | —— | —— | ||
| 小计 | —— | —— | —— | —— | 39.80 | 35.71 | 53.47 | 81.34 |
| 8 | 机修车间 | 动力 | 100 | 0.20 | 0.60 | 1.33 | 20 | 26.67 | —— | —— |
| 照明 | 2 | 0.80 | 1.00 | 0.00 | 1.60 | 0.00 | —— | —— | ||
| 小计 | —— | —— | —— | —— | 21.60 | 26.67 | 34.32 | 52.21 | ||
| 9 | 锅炉房 | 动力 | 100 | 0.60 | 0.70 | 1.02 | 60 | 61.21 | —— | —— |
| 照明 | 2 | 0.70 | 1.00 | 0.00 | 1.40 | 0.00 | —— | —— | ||
| 小计 | —— | —— | —— | —— | 61.40 | 61.21 | 86.70 | 131.88 | ||
| 10 | 仓库 | 动力 | 20 | 0.40 | 0.80 | 0.75 | 8 | 6 | —— | —— |
| 照明 | 1 | 0.80 | 1.00 | 0.00 | 0.80 | 0.00 | —— | —— | ||
| 小计 | —— | —— | —— | —— | 8.80 | 6 | 10.65 | 16.20 | ||
| 11 | 生活区 | 照明 | 200 | 0.70 | 0.90 | 0.48 | 140 | 67.81 | 155.56 | 236.63 |
| 总计 | 动力 | 1800 | 711.6 | 680.2 | ||||||
| 照明 | 243 | |||||||||
| 计入 K=0.8 K=0.85 | 0.75 | 569.28 | 578.17 | 811.39 | 1232.78 | |||||
2.2 无功功率补偿
无功功率的补偿：由上表1可知，该厂380V侧最大负荷时的功率因数只有0.75。而供电部门要求该厂10KV进线侧最大负荷时功率因数不低于0.9。考虑到主变压器的无功损耗元大于有功损耗，因此380V侧最大负荷时功率因数应稍大于0.9，暂取0.92来计算380V侧所需无功功率补偿容量：
= (tan - tan)=569.28[tan(arccos0.75) - tan(arccos0.92) ] =259.59 kvar
图2.1 PGJ1型低压无功功率自动补偿屏的接线方案
参照图2.1，选PGJ1型低压自动补偿评屏，并联静电电容器电容器为BW0.4-14-3型，采用其方案1（主屏）1台与方案3（辅屏）3台相结合，总共容量为84kvar4=336kvar。补偿前后，变压器低压侧的有功计算负荷基本不变，而无功计算负荷=（578.17-336）kvar=224.17 kvar，视在功率=611.83 kVA，计算电流=929.57A,功率因数提高为cos== 0.93。
在无功补偿前，该变电所主变压器T的容量为应选为1000kVA,才能满足负荷用电的需要；而采取无功补偿后，主变压器T的容量选为800kVA的就足够了。同时由于计算电流的减少，使补偿点在供电系统中各元件上的功率损耗也相应减小，因此无功补偿的经济效益十分可观。因此无功补偿后工厂380V侧和10kV侧的负荷计算如表2所示。
表2 无功补偿后工厂的计算负荷
| 项目 | cos | 计算负荷 | |||
| /KW | /kvar | /kVA | /A | ||
| 380V侧补偿前负荷 | 0.75 | 569.28 | 578.17 | 811.39 | 1232.78 |
| 380V侧无功补偿容量 | -336 | ||||
| 380V侧补偿后负荷 | 0.93 | 569.28 | 224.17 | 611.83 | 929.57 |
| 主变压器功率损耗 | 0.01=6.11 | 0.05=30.59 | |||
| 10KV侧负荷计算 | 0.92 | 575.39 | 254.76 | 629.27 | 36.33 |
变电所的位置应尽量接近工厂的负荷中心，工厂的负荷中心按负荷功率矩法来确定。在工厂平面图的下边和左侧，分别作一直角坐标的轴和轴，然后测出各车间（建筑）和宿舍区负荷点的坐标位置，、、分别代表厂房1、2、3...10号的功率，设定（1.4，3）、（1.9，2）、（2.9，7）、（1.9，3.5）、（3.0，3.5）、（3.0，2.6）、（3.0，1.8）、（4.3，3.5）、（4.3，2.6）、（4.3，1.8），并设（0.6，0.5）为生活区的中心负荷，如图3-1所示。而工厂的负荷中心假设在P(,),其中P=+++=。因此仿照《力学》中计算中心的力矩方程，可得负荷中心的坐标：
（3-1）
（3-2）
把各车间的坐标代入（3-1）、（3-2），得到和，得到位置坐标（2.5,2.6）。
四、变电所主变压器台数、容量、类型及主接线方案的选择
4.1 变电所主变压器的选择
根据工厂的负荷性质和电源情况，工厂变电所的主变压器考虑有下列两种可供选择的方案：
1)装设一台变压器 型号为S9型，而容量根据式，为主变压器容量，为总的计算负荷。选=800 KVA>=629.27 KVA，即选一台S9-800/10型低损耗配电变压器。至于工厂二级负荷所需的备用电源，考虑由邻近单位相联的高压联络线来承担。
2)装设两台变压器型号为S9型，而每台变压器容量根据式（4-1）、（4-2）选择，即
800 KVA=（480~560）KVA （4-1）
=(99.27+117.68+86.70) KVA=303.65 KVA （4-2）
因此选两台S9-630/10型低损耗配电变压器。工厂二级负荷所需的备用电源，考虑由邻近单位相联的高压联络线来承担。主变压器的联结组均为Yyn0 。
4.2 变电所主接线方案的选择
按上面考虑的两种主变压器方案可设计下列两种主接线方案：
4.2.1装设一台主变压器的主接线方案
S9-800/10
10/0.4KV
4.2.2装设两台主变压器的主接线方案
4.3 主接线方案的技术经济比较
表4-1 主接线方案的技术经济比较
| 比较项目 | 装设一台主变的方案 | 装设两台主变的方案 | |
| 技术指标 经济指标 | 供电安全性 | 满足要求 | 满足要求 |
| 供电可靠性 | 基本满足要求 | 满足要求 | |
| 供电质量 | 由于一台主变，电压损耗较大 | 由于两台主变并列，电压损耗较小 | |
| 灵活方便性 | 只有一台主变，灵活性稍差 | 由于有两台主变，灵活性较好 | |
| 扩建适应性 | 稍差一些 | 更好一些 | |
| 电力变压器的综合投资额 | 查得S9-800/10的单价为15.1万元，而变压器综合投资约为其单价的2倍，因此综合投资约为2*15.1=30.2万元 | 查得S9-630/10的单价为10.5万元，因此两台变压器的综合投资约为4*10.5=42万元，比一台主变方案多投资11.8万元 | |
| 高压开关柜（含计量柜）的综合投资额 | 查得GG-1A(F)型柜可按每台4万元计，其综合投资可按设备的1.5倍计，因此高压开关柜的综合投资约为4*1.5*4=24万元 | 本方案采用6台GG-1A(F)柜，其综合投资约为6*1.5*4=36万元，比一台主变方案多投资12万元 | |
| 电力变压器和高压开关柜的年运行费 | 主变的折旧费=30.2万元*0.05=1.51万元；高压开关柜的折旧费=24万元*0.06=1.44万元；变配电的维修管理费=（30.2+24）万元*0.06=3.25万元。因此主变和高压开关柜的折旧和维修管理费=（1.51+1.44+3.25）=6.2万元 | 主变的折旧费=42万元*0.05=2.1万元；高压开关柜的折旧费=36万元*0.06=2.16万元；变配电的维修管理费=（42+36）万元*0.06=4.68万元。因此主变和高压开关柜的折旧和维修管理费=（2.1+2.16+4.68）=8.94万元，比一台主变方案多投资2.74万元 | |
五、短路电流的计算
5.1 绘制计算电路
图5-1短路计算电路
5.2 确定短路计算基准值
选基准容量Sd=100MVA ,
取Ud1=10.5KV 则Id1=
取Ud2=0.38KV 则Id2=
5.3 计算短路电路中个元件的电抗标幺值
5.3.1电力系统
已知电力系统出口断路器的断流容量Soc=500MVA，故 =100MVA/500MVA=0.2 （5-3）
5.3.2架空线路
查表得LGJ-150的线路电抗，而线路长8km，故 （5-4）
5.3.3电力变压器
查表得=4.5，故
=5.6 （5-5）
式中，为变压器的额定容量
因此绘制短路计算等效电路如图5-2所示。
图5-2 短路计算等效电路
5.4 k-1点（10.5kV侧）的相关计算
5.4.1总电抗标幺值
=0.2+2.6=2.8 （5-6）
5.4.2 三相短路电流周期分量有效值
（5-7）
5.4.3 其他短路电流
（5-8）
（5-9）
（5-10）
5.4.4 三相短路容量
（5-11）
5.5 k-2点（0.4kV侧）的相关计算
5.5.1总电抗标幺值
=0.2+2.6+5.6=8.4 （5-12）
5.5.2三相短路电流周期分量有效值
（5-13）
5.5.3 其他短路电流
（5-14）
（5-15）
5.5.4三相短路容量
（5-15）
以上短路计算结果综合图表5-3所示。
表5-1 短路计算结果
| 短路计算点 | 三相短路电流/KA | 三相短路容量/MVA | ||||
| k-1 | 1.96 | 1.96 | 1.96 | 5.0 | 2.96 | 35.7 |
| k-2 | 18.1 | 18.1 | 18.1 | 33.28 | 19.73 | 11.9 |
6.1 10kV侧一次设备的选择校验
6.1.1按工作电压选则
设备的额定电压一般不应小于所在系统的额定电压，即，高压设备的额定电压应不小于其所在系统的最高电压，即。=10kV， =10+10*15%=11.5kV，高压开关设备、互感器、支柱绝缘额定电压，穿墙套管额定电压、熔断器额定电压=10kV。
6.1.2按工作电流选择
设备的额定电流不应小于所在电路的计算电流，即
6.1.3 隔离开关、负荷开关和断路器的短路稳定度校验
a)动稳定校验条件
、分别为开关的极限通过电流峰值和有效值，、分别为开关所处的三相短路冲击电流瞬时值和有效值
b)热稳定校验条件
对于上面的分析，如表6-1所示，由它可知所选一次设备均满足要求。
表6-1 6 kV一次侧设备的选择校验
| 选择校验项目 | 电压 | 电流 | 断流能力 | 动稳定度 | 热稳定度 | ||
| 装置地点条件 | 参数 | ||||||
| 数据 | 10kV | 57.7 | 1.96kA | 5.0kA | =6.5 | ||
| 一次设备型号规格 | 额定参数 | ||||||
| 高压少油断路器SN10-10I | 10kV | 630A | 16kA | 40kA | =512 | ||
| 高压隔离开关-10T/200 | 10kV | 200A | - | 25.5 kA | |||
| 高压熔断器RN2-10 | 10kV | 0.5A | 50kA | - | - | ||
| 电压互感器JDJ-10 | 10/0.1kV | - | - | - | - | ||
| 电压互感器JDZJ-10 | kV | - | - | - | - | ||
| 电流互感器LQJ-10 | 10kV | 100/5A | - | =31.8 kA | =81 | ||
| 避雷针FS4-10 | 10kV | - | - | - | - | ||
| 户外隔离开关GW4-12/400 | 12kV | 400A | 25kA | ||||
同样，做出380V侧一次设备的选择校验，如表6-2所示，所选数据均满足要求。
表6-2 380V一次侧设备的选择校验
| 选择校验项目 | 电压 | 电流 | 断流能力 | 动稳定度 | 热稳定度 | ||
| 装置地点条件 | 参数 | ||||||
| 数据 | 380V | 总929.57A | 18.1kA | 33.28kA | |||
| 一次设备型号规格 | 额定参数 | ||||||
| 低压断路器DW15-1500/3D | 380V | 1500A | 40kA | - | - | ||
| 低压断路器DW20-630 | 380V | 630A （大于） | 30kA | - | - | ||
| 低压断路器DW20-200 | 380V | 200A （大于） | 25kA | - | - | ||
| 低压断路HD13-1500/30 | 380V | 1500A | - | - | - | ||
| 电流互感器LMZJ1-0.5 | 500V | 1500/5A | - | - | - | ||
| 电流互感器LMZ1-0.5 | 500V | 100/5A 160/5A | - | - | - | ||
查表得到，10kV母线选LMY-3(40*4)，即母线尺寸为40mm*4mm;380V母线选LMY-3(120*10)+80*6，即相母线尺寸为120mm*10mm, 中性线母线尺寸为80mm*6mm。
七、变压所高、低压导线的选择
7.1 10kV高压进线和引入电缆的选择
7.1.1 10kV高压进线的选择校验
采用LJ型铝绞线架空敷设，接往10kV公用干线。
a).按发热条件选择 由==57.7A及室外环境温度36°，查表得，初选LJ-16,其40°C时的=86.1A>,满足发热条件。
b).校验机械强度 查表8-34得，最小允许截面积=35，而LJ-35满足要求，故选它。
由于此线路很短，故不需要校验电压损耗。
7.1.2 由高压配电室至主变的一段引入电缆的选择校验
采用YJL22-10000型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆之间埋地敷设。
a)按发热条件选择 由==57.7A及土壤环境23°，查表8-44得，初选缆线芯截面为25的交联电缆，其=90A>,满足发热条件。
b)校验热路稳定 按式，A为母线截面积，单位为；为满足热路稳定条件的最大截面积，单位为；C为材料热稳定系数；为母线通过的三相短路稳态电流，单位为A；短路发热假想时间，单位为s。本电缆线中=1960， =0.5+0.2+0.05=0.75s，终端变电所保护动作时间为0.5s，断路器断路时间为0.2s，C=77，把这些数据代入公式中得 7.2 380低压出线的选择 7.2.1铸造车间 馈电给1号厂房（铸造轧车间）的线路 采用VLV22-1000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设； a）按发热条件需选择 由=151.01A及地下0.8m土壤温度为23℃，查表，初选缆芯截面95，其=1A>，满足发热条件。 b）校验电压损耗 由图3-1所示的工厂平面图量得变电所至1号厂房距离约为100m，而查表8-42得到120的铝芯电缆的=0.31 （按缆芯工作温度75°计），=0.07，又1号厂房的=66.5kW, =73.71kvar，故线路电压损耗为 <=5%。 c）断路热稳定度校验 不满足短热稳定要求，故改选缆芯截面为240的电缆，即选VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆，中性线芯按不小于相线芯一半选择。 7.2.2 锻压车间 馈电给2号厂房（锻压车间）的线路，亦采用VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。 7.2.3 热处理车间 馈电给3号厂房（热处理车间）的线路，亦采用VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。 7.2.4 电镀车间 馈电给4号厂房（电镀车间）的线路，亦采用VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。 7.2.5 仓库 馈电给5号厂房（仓库）的线路，由于仓库就在变电所旁边，而且共一建筑物，因此采用聚氯乙烯绝缘铝芯导线BLV-1000型5根（包括3根相线、1根N线、1根PE线）穿硬塑料管埋地敷设。 a）按发热条件需选择 由=16.20A及环境温度30，初选截面积4，其=17A>，满足发热条件。 b）校验机械强度 查表8-35得， =2.5，因此上面所选的4的导线满足机械强度要求。 c) 所选穿管线估计长60m，而查表8-39得=8.55， =0.119，又仓库的=8.8kW, =6kvar，因此 <=5% 故满足允许电压损耗的要求。 7.2.6 工具车间 馈电给6号厂房（工具车间）的线路，亦采VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。 7.2.7 金工车间 馈电给7号厂房（金工车间）的线路，亦采用VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。 7.2.8 锅炉房 馈电给8号厂房（锅炉房）的线路，亦采用VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。 7.2.9 装配车间 馈电给9号厂房（机修车间）的线路，亦采用VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。 7.2.10 机修车间 馈电给10号厂房（机修车间）的线路，亦采用VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。 7.2.11 生活区 馈电给生活区的线路 采用BLX-1000型铝芯橡皮绝缘线架空敷设。 1）按发热条件选择 由I30=236.63A及室外环境温度（年最热月平均气温）36℃，查表8-40，初选BLX-1000-1120，其3,6℃时Ial≈245A>I30,满足发热条件。 2）效验机械强度 查表8-35可得，最小允许截面积Amin=10mm2，因此BLX-1000-1120满足机械强度要求。 3）校验电压损耗 查工厂平面图可得变电所至生活区的负荷中心距离280m左右，而查表8-36得其阻抗值与BLX-1000-1120近似等值的LJ-120的阻抗=0.28， =0.32（按线间几何均距0.8m），又生活区的=140KW， =67.81kvar，因此 >=5% 不满足允许电压损耗要求。为了确保生活用电的电压质量，决定采用四回BLX-1000-195的三相架空线路对生活区供电。PEN线均采用BLX-1000-150橡皮绝缘线。重新校验电压损耗，完全合格。 7.3 作为备用电源的高压联络线的选择校验 采用YJL22—10000型交联聚氯乙烯绝缘的铝心电缆，直接埋地敖设，与相距约2Km的临近单位变配电所的10kV母线相连。 7.3.1按发热条件选择 工厂二级负荷容量共309.95KVA，，最热月土壤平均温度为23℃。查表《工厂供电设计指导》8-44，初选缆心截面为25的交联聚乙烯绝缘的铝心电缆，其满足要求。 7.3.2校验电压损耗 由表《工厂供电设计指导》8-42可查得缆芯为25的铝 （缆芯温度按80℃计），，而二级负荷的,，线路长度按2km计，因此 由此可见满足要求电压损耗5%的要求。 7.3.3短路热稳定校验 按本变电所高压侧短路电流校验，由前述引入电缆的短路热稳定校验，可知缆芯25的聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套铠装的铝心电力电缆是满足热稳定要求的。而临近单位10KV的短路数据不知，因此该联路线的短路热稳定校验计算无法进行，只有暂缺。 以上所选变电所进出线和联络线的导线和电缆型号规格如表 7-1所示。 表7-1 进出线和联络线的导线和电缆型号规格 低压 出线 8.1 变电所的防雷保护 8.1.1 直击雷防护 在变电所屋顶装设避雷针和避雷带，并引进出两根接地线与变电所公共接装置相连。如变电所的主变压器装在室外和有露天配电装置时，则应在变电所外面的适当位置装设避雷针，其装设高度应使其防雷保护范围包围整个变电所。如果变电所所在其它建筑物的直击雷防护范围内时，则可不另设的避雷针。按规定，的避雷针的接地装置接地电阻（表9-6）。通常采用3-6根长2.5 m的刚管，在装避雷针的杆塔附近做一排和多边形排列，管间距离5 m，打入地下，管顶距地面0.6 m。接地管间用40mm×4mm 的镀锌扁刚焊接相接。引下线用25 mm ×4 mm的镀锌扁刚，下与接地体焊接相连，并与装避雷针的杆塔及其基础内的钢筋相焊接，上与避雷针焊接相连。 避雷针采用直径20mm的镀锌扁刚，长1～1.5。避雷针的接地装置与变电所公共接地装置应有3m以上的距离。 8.1.2 雷电侵入波的防护 a)在10KV电源进线的终端杆上装设FS4—10型阀式避雷器。引下线采用25 mm ×4 mm的镀锌扁刚，下与公共接地网焊接相连，上与避雷器接地端栓连接。 b）在10KV高压配电室内装设有GG—1A（F）—54型开关柜，其中配有FS4—10型避雷器，靠近主变压器。主变压器主要靠此避雷器来保护，防雷电侵入波的危害。 c）在380V低压架空线出线杆上，装设保护间隙，或将其绝缘子的铁脚接地，用以防护沿低压架空线侵入的雷电波。 8.2 变电所公共接地装置的设计 8.2.1接地电阻的要求 按《工厂供电设计指导》表9-23。此边点所的公共接地装置的接地电阻应满足以下条件： 且 其中, 因此公共接地装置接地电阻。 8.2.2接地装置的设计 采用长2.5m、50mm的钢管16根，沿变电所三面均匀布置，管距5 m，垂直打入地下，管顶离地面0.6 m。管间用40mm×4mm的镀锌扁刚焊接相接。变电所的变压器室有两条接地干线、高低压配电室各有一条接地干线与室外公共接地装置焊接相连，接地干线均采用25 mm ×4 mm的镀锌扁刚。变电所接地装置平面布置图如图8-1所示。接地电阻的验算： 满足欧的接地电阻要求。 图8－1变电所接地装置平面布置 九、设计总结 通过本次近两周课程设计，工厂供电课程设计就临近尾声了，我能将所学理论知识很好的运用到了实际的工程设计当中，在具体的设计过程中，真正做到了学以致用，也使自己的实际工程能力得到了很大的提高。本次的课程设计，我主要负责的是负荷计算及无功功率计算和补偿、变电所位置选择等。在设计初期，曾遇到了一些问题，现将各问题已经都解决了。 通过这次设计，我懂得了学习的重要性，这次设计也为我今后学习兴趣奠定了基础，了解到理论知识与实践相结合的重要意义，学会了坚持、耐心和努力，这将为自己今后的学习和工作做出了最好的榜样。我觉得作为一名机电一体化专业的学生这次课程设计是很有意义的。更重要的是如何把自己平时所学的东西应用到实际中。这次课程设计让我充分认识到团队合作的重要性，只有分工明确而又协作合作才能保证整个项目的有条不絮。在课程设计的过程中，当我们碰到许多不明白的问题时，通过查找资料及请教指导老师，给了我们以很大的帮助，使我们获益匪浅。 十一、参考文献 1.《工厂供电设计指导》 刘介才 机械工业出版社 2.《工厂供电》第二版 刘介才 机械工业出版社 主接线电气原理图
八、降压变电所防雷与接地装置的设计线 路 名 称 导线或电缆的型号规格 10KV电源进线 LJ-35铝绞线（三相三线架空） 主变引入电缆 YJL22-10000-3*25交联电缆（直埋） 380V 至1号厂房 VLV22-1000-3240+1120四芯塑胶电缆（直埋） 至2号厂房 VLV22-1000-3240+1120四芯塑胶电缆（直埋） 至3号厂房 VLV22-1000-3240+1120四芯塑胶电缆（直埋） 至4号厂房 VLV22-1000-3240+1120四芯塑胶电缆（直埋） 至5号厂房 BLV-1000-1*4滤芯塑料线5根穿内径25mm硬塑管（直埋） 至6号厂房 VLV22-1000-3240+1120四芯塑胶电缆（直埋） 至7号厂房 VLV22-1000-3240+1120四芯塑胶电缆（直埋） 至8号厂房 VLV22-1000-3240+1120四芯塑胶电缆（直埋） 至9号厂房 VLV22-1000-3240+1120四芯塑胶电缆（直埋） 至10号厂房 VLV22-1000-3240+1120四芯塑胶电缆（直埋） 至生活区 四回路，每回路3*BLX-10000-1*95+1*BLX-1000-1*50橡皮线（三相四线架空） 与临近单位10KV联络线 YJL22-10000-3*25交联电缆（直埋）
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