前 言
社會主義進入新時代以來，我國取得了電力技術方面快速進步、電力系統執行安全係數高、各個國家之間的合作循序共進、電源構造逐漸環保、供給範疇穩紮世界首位等成就，促進了中國近10年來的經濟發展。
現如今，機械廠供電對發展電力工業，實現工業現代化發揮著不可或缺的作用，機械廠能否安全執行也成了目前人們最關心的問題之一，隨著企業對電力供應需求的日益增加，機械廠發生雷電事故的機率也隨之增大，雷電事故所帶來的影響不容小視。雷電所產生的過
摘 要
本設計的主要內容是10kV機械廠的防雷保護。此次設計根據任務書所提供的原始資料以及查閱大量參考文獻設計出了一套經濟安全的防雷保護方案。首先透過對短路電流的定義、產生短路電流原因、短路電流危害等資訊進行了解；接著對負荷內容的提取和資料的總結、計算，確定無功補償的裝置選擇。然後再根據機械廠的實際執行情況設計主接線的接線方式。最後對整篇設計進行總體總結。透過本設計，最大限度地提高了機械廠的供電可靠性，保證機械廠能處在一個較為安全的環境下執行。
[關鍵詞]
：機械廠；防雷；短路計算；負荷計算；無功補償
目
錄
前 言
摘 要
第1章
某10
k
V機械廠的防雷保護設計專案任務
1。1 任務描述
1。2 設計任務
1。3 設計思路
第2章
資訊諮詢
2。1 短路電流的資訊諮詢
2。2 變電所主接線方式的資訊諮詢
2。3 變電所防雷保護的資訊諮詢
2。4 負荷的資訊諮詢
2。5 無功補償的資訊諮詢
第3章 某10kV機械廠的防雷保護設計工作計劃
3。1 負荷計算及無功補償的方法
3。2 短路電流計算步驟和方法
3。3 變電所主接線方案設計思路
3。4 變電所防雷保護設計思路
第4章 實施
某10kV機械廠防雷保護設計
工作計劃
4。1 負荷的計算確定
4。2 無功補償計算確定
4。3 短路電流的計算確定
4。4 變壓器主接線方案設計
第5章
過程檢查與控制
5。1 短路電流計算的注意事項
5。2 負荷計算的注意事項
5。3 無功補償的注意事項
5。4 遇到的問題及解決方法
第
6
章
專案總結
6。1 負荷計算總結
6。2 無功功率總結
6。3 短路電流計算總結
6。4 變電所主接線方式方案設計總結
6。5 變電所防雷保護總結
6。6 任務完成情況及存在問題總結
致 謝
參考文獻
四、
第1章 某10kV機械廠的防雷保護設計專案任務
1。1 任務描述
現如今，雷電不僅會損壞通訊等電器裝置、造成計算機網路的中斷、燒燬供配電網路、引起火災，甚至會對人身安全造成威脅。因此，為了保證機械廠能安全執行以及在發生雷電事故時能降低雷電所造成的危害程度，對10kV機械廠設計防雷保護是很有必要的。
1。2 設計任務
原始資料如下：
在一個兩班制的機械廠車間，年最大負荷利用小時，日最大負荷持續時間分別為4600小時和300分鐘。其動力裝置的UN為380V，照明及廠用裝置的UN為220V。
根據供電工程所需要的電源要求，按照工廠預先簽定的供用電協議，這家機械廠從距離最近的一條10kV的線路中獲取電源。該幹線的線距為兩米；幹線頭部距離本廠有大約6km距離。幹線首端的高壓斷路器斷流容量為五百兆伏安。此斷路器所配的定時限過流保護，整定的動作時間為一點五秒。採用適用於高壓線路的聯絡線備用電源，與靠近單位高壓線路的架空線為3000m。已給出的條件是本機械廠的高電壓一側的架空線路和電纜線路分別是80000m和25000km。
海拔：500m（地層以砂粘土為主）
地下水位：2m
年平均雷電日：40天
根據所提供的10kV機械廠原始資料，完成以下設計任務：
（1）對原始資料的分析
（2）負荷計算及無功補償
（3）短路電流計算
（4）變電所主接線方式的設計
（5）變電所防雷保護
1。3 設計思路
本次設計方案主要是研究某10kV機械廠的防雷保護，依照原始的機械廠資料內容，分析計算出了廠用總負荷，短路電流，無功功率因數。透過運用公式計算出的結果分析整理，進行變壓器主接線方式的分析以及方案的選擇設計。最後本設計還會對10kV機械廠的整個系統做出防雷保設計，用來保障機械廠在雷電時期的安全可靠執行。
第2章 資訊諮詢
2。1 短路電流的資訊諮詢
2。1。1 短路電流的概念
短路電流是由於不正常執行而發生的相間或相與土壤（或中性線）之間的異常連線所產生的電流。短接觸電流的值將遠遠高於額定電流，短接觸點與電源之間的電氣距離決定了短接觸電流的大小。
2。1。2 產生短路的原因
（1）電力裝置、電氣元件的絕緣損壞。
（2）自然因素。
（3）人為因素。
2。1。3 短路電流的危害
短路電流的三種危害：
（1）短路電流熱效應。裝置正常工作電流的十幾到幾十倍就是短路電流的數值，此數值是瞬時變化值，短路時流過的大電流將使系統電氣裝置出現明顯的過熱現象，裝置絕緣遭受破壞，使輸電線路和耗電器件受到破壞，甚至引起火災。
（2）短路電流電動力效應。當電力系統發生故障時，會出現一個很強的電動力影響，改影響是由於短路電流產生的。巨大的短路電流會在系統裝置中產生一個很大的電動力現象，將引起系統裝置的扭曲變形、甚至發生嚴重破壞。
（3）短路電流磁效應。當有不對稱短路時，不均衡的變化磁場由不均稱短路電流產生，這種磁場將對電力導線周圍的通訊線和可控矽控制系統等其他系統產生不良影響。
2。2 變電所主接線方式的資訊諮詢
2。2。1 變電所主接線方式的概念
變電所主要接線形式是電氣系統的主要內容，它應配備多個防雷裝置、多個互感器和其他保護和測量裝置，構成輔助站的電力收集和分配系統。
2。2。2 電氣主接線的基本方式
（1）單母線接線：系統所有配電裝置只裝設一組母線，所有電源進出線都接在相同一組母線上，並且同一迴路均裝設斷路器與隔離開關。
（2）單母線分段接線：當發電機的輸出線數目較大時，採用母線分段是可接受的，即採用單條母線供電，提高效率。系統正常工作時可以接通或斷開分段斷路器。
（3）雙母線接線：有兩組母線（母線Ⅰ和母線Ⅱ），QF母線接線開關上有兩組接地棒；每條出線和電源透過斷路器和兩組母線隔離開關與兩組接地棒相連。
（4）橋式接線：它用於只有兩個變壓器和兩條輸出線的配電裝置，只使用三個電路開關，可分為兩種方式連線內部和外部橋樑。
2。3 變電所防雷保護的資訊諮詢
（1）直擊雷造成的過電壓：當大氣中的雲層積攢到一定厚度時，會出現雷雲集中電氣裝置的情況，形成較大的雷電流，裝置中的閃光電流（雷電流）產生高光電壓（雷電壓），閃光電流流過裝置，造成毀滅性的熱效應和機械效應。
（2）透過感應效應產生過電壓：當雷雲層在架空線路上方，電力線上的大多數有異性的負荷都是由於靜電感應引起的。
2。4 負荷的資訊諮詢
考慮到電力供應中斷和電力供應中斷對政策、經濟和人身安全的影響，負荷可分為以下三類：
（1）一類負荷：應有兩個獨立的電源，當任何一個電源不能供電時，另一個電源應保證所有一級負荷的正常連續供電。
（2）二類負荷：如果這類負荷的電力供應中斷，將造成產品產量將急劇下降，大量原材料將廢棄。
（3）三類負荷：只需要一個電源。停電的影響比一、二級負荷小得多，可以長期停電。
2。5 無功補償的資訊諮詢
2。5。1 無功補償的概念
無功補償也叫無功功率補償。無功補償可以提高電網功率因數，或者判斷補償裝置的選擇是否合理，直接關係到能否降低電網的損耗，提高電網的質量。
2。5。2 無功補償裝置
常見的無功補償裝置有：
（1）電抗器
（2）調相機
（3）電容器
（4）靜止無功補償器