崭新的开始

一 矿 工 厂 供 电 设 计

说

明

书

一矿工厂供电设计

前言

本设计说明书包括九章内容。详细阐述了一矿工厂供电的设计。首先介绍了工厂供电设计的基本知识，包括供电设计的一般原则、内容和程序。接着依次讲述负荷计算和无功补偿、变配电所及主变压器的选择、变配电所主接线方案的设计、短路计算及一次设备的选择、继电保护、变配电所的布置与结构设计、防雷保护和接地装置的设计及照明设计。

1通过本设计说明书的设计过程，使我懂得了很多供电知识。对一矿的工厂供电情况有了深入的了解，为以后在工矿企业工作学习打下了坚定的基础，在设计过程中，我遇到了很多难题，在老师和同学的的耐心指导下。这些难题都一一攻克。本设计说明书的顺利完成，是大家共同努力的结果。

目录

第一章、变（配）电所位置及形式的确定

第一节、变（配）电所位置的确定

第二节、变（配）电所形式的确定

第二章、变电所的负荷统计与变压器的选择

第一节、变电所的负荷统计

第二节、无功功率的补偿

第三节、主变压器的选择

１

第三章、用电设备电线电缆的选择与敷设

第一节、电线、电缆型号的选择

第二节、电线、电缆截面的选择

第三节、线路的敷设

第四章、 短路电流计算

第五章、电器设备的选择

第一节、 按使用环境条件选择设备的形式

第二节、低压电器的选择

第三节、低压母线的选择

第四节、低压配电屏的选择

第六章、变电所的继电保护

第一节、继电保护的类型

第二节、继电保护的整定计算

第三节、低压系统保护装置的整定计算

第七章、变电所屋内外布置

第一节、变电所布置的一般要求

第二节、屋外变压器的布置

第八章、变电所的防雷与接地

第一节、变电所的防雷保护

第二节、变电所的接地系统

第九章、电器照明设计

第一节、照明设计的原则与要求

２

第二节、灯具的选择与布置

第二节、 照明供电系统的拟定

第一章 变电所位置及形式的确定

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第一节 、变电所位置的确定

一 、 设计所需要原始材料

平顶山煤业（集团）有限责任公司一矿始建于1957年，位于平顶山脚下，紧邻平顶山市区，是平煤集团公司重要的生产矿井，也是我国中南地区最大的现代化矿井。

一矿现有职工11288人，各类专业技术人员1000多人，中级以上技术人员300多人，固定资产原值3.63亿元，下属区，队，厂，公司90多个，并拥有一座洗选能力340万吨/年的大型动力煤选煤厂，1993年以来，一矿济身于中国特大型矿井行列；实际年产量达到400万吨，1996年原煤产量达到452.26万吨，1997年实现利润超过一亿元，创历史最高水平。

一矿井田水文地质构造简单，可采煤层稳定，适宜于机械化开采，现有井田面积27.5平方公里，可采煤层4组9层，工业储量2.88亿吨，可才储量1.88亿吨，主导商品煤为三分之一焦混煤和洗混煤，低硫低灰，发热量稳定，广泛用于电力，冶金，建材，化工，陶瓷，供热等行业，产品畅销华东和中南五省，网络辐射安徽，江西，福建，上海等地。

多年来，在市委市政府和集团公司领导的关系支持下，一矿积极深化改革，强化管理，大力推进技术进步，企业整体素质不断提高。1955年12月，一矿简易技术时，设计生产能力只有150万吨/年，经过七十年代，八十年代二次改革扩建，使科学技术得到广泛应用，原煤实际生产能力超过了400万吨，各项经济技术指标达到 ４

了同行业的先进水平，80年代初期，一矿多产业得到了迅速发展，产品由单一型转向多元化，逐步形成集工，商，贸的劳务输出为一体的大型多经产业网络，多经企业的年产值达到了3.5亿元。

建矿以来，一矿累计生产原煤一亿多吨，上缴利润5.4亿元，企业先后荣获部级质量标准化矿井。煤炭工业一级企业，全国煤炭效益先进企业，部级高产高效矿井，煤炭工业优秀企业“金石奖”，国家环保先进单位，国家一级计量单位，省部级质量信得过企业，省市重点同守信用企业等一系列荣誉和称号，为平煤集团公司乃至平顶山市的发展做出了应有的贡献。

一矿工厂的平面图如下：

2

一矿工厂统计资料 2

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主要参考书：《电气设计手册》《变电所设计手册》《配电所设计手册》《电工手册》《电器产品样本及产品目录》《设计指导书》和有关教材。

二、变电所位置的确定：

1、. 变电所位置确定原则：

（1）接近负荷中心，进出线方便，便于设备运输；

（2）应尽量设在污染源的上风侧，尽量避开多尘，震动等危险场所；

（3）不应设在厕所，浴室或是生产过程中地面上经常潮湿和容易积水场所的下面；

（4）应考虑发展余地；

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（5）配电所兼作车间所求车间变电所与本车间没有防火间距要求。

2、变电所位置方案的确定

本设计所设计的是一矿工厂供电，主要是给四个车间供电，为了供电方便，线路短，经济合理，根据工厂的平面图，经考察把变电所建在工厂的东南角，既车间的附近。

第二节 变电所形式的确定

一、变电所接线形式及优缺点

变电所主接线包括一次结线，二次母线及配出线的结线。

（一）总降压变电所的主接线

1、总降压变电所的主接线形式的确定

一次结线的确定

变电所一次结线是指受电线路与主复压器之间的结线。包括线路变压器组结线，桥式结线和单母线分段式结线等几种。

（1） 路变压器组结线。当变电所只有一路电源

进线和一台变压器时，宜采用线路变压器

组结线。如图1－1

这种结线结构简单，电气设备少，投资省，但供电可靠性差。

线路变压器组根据变压器一次侧使用的开关不同，可有三种形式：a. 当供电线路不长，线路电源侧保护装置能保护变压器内部和低压侧的短路故障时，可采用隔离开关作为进 ７

线开关的主结线方式。b. 当系统短路容量较小，熔断器能切除短路故障时，则可采用跌落式熔断器作为进线开关的主结线方式。c. 如果熔断器的断流能力不够，不考虑操作方便时，应采用断路器作为进线开关的主结线方式。

（1） 桥式结线。根据“桥”的横连位置不同，桥式

结线又分为全桥，内桥和外桥三种

形式。如图1－2

a. 全桥结线，其特点是线路侧，变压器侧和母线上都装有断路器，故其具有远行录活，选应性强的优点，不论是切换变压器还是切换线路都可方便操作。其缺点是所用设备多，投资大，占地面积大。b. 内桥结线，其特点是在母线与变压器之间只设隔离开关，不设断路器，因而投资与占地面积比全桥少，但保持切换线路方便的优点。其缺点换变压器不方便。c. 外桥线路，其特点是电源进线端不设断路器，只设隔离开关。这种结线比内桥还少二个隔离开关，因而投资和占地面积更少，切换变压器方便，且易过渡到全桥的优点，其缺点是切换线路不方便。

一矿工厂使用的是两台变压器双回路供电，根据实际的需要，变电所一次结线应选用桥式结线中的外桥结线方式。

二次母线的确定

变电所二次母线是指主变压器低压侧所连接的母线。主要有三种形式。如图1－3

８

(1) 单母线，其优点是结构简单，所用设备少，投资小。缺点是供电可靠性差。

(2) 双母线，其优点是供电可靠，录活。缺点是所用设备多，投资大，结线复杂，操作安全性差。

(3) 单母线分段式结线，其优点是能保证重要负荷的供电可靠性，与双目线相比所用设备少，经济，系统结线简单，操作安全。

根据以上三种结线的比较，为了一矿工厂供电的可靠及经济适用，变电所的二次母线应选为单母线分段式结线方式。

总配电所的主结线

一矿工厂变电所选用的是配变压器双回路供电。工厂的总配电所的全结线，应采用单母线分段的结线方式。

二．对供电电源的要求

1. 对供电电源的要求：

(1)电源一般取子电力系统，对有一类负荷的企业，应有两回独立电源供电，对特殊重要的一类电荷（保安负荷）应由两个独立电源供电，无一类负荷的大，中型企业一般由两回电源线路供电。

（2）对特殊重要的一类负荷，即保安负荷，除两个电源外，还应保证安全停产用的保安电源。

（2） 对有一类负荷的工矿企业的两回电源线路，当任一回路发生故障停止供电时，另一回路应能担负企业的一， ９

二类负荷用电。

（4）有一类负荷的工矿企业的两回电源线路上，不得分接任何分荷。

（5）对向大型矿区选煤厂和年产500万吨以上规模的矿区机电修配厂供电的变电所的电源线路。当16（10）kv 供电时，一般不少于两回线路；当由35kv 及以上电源供电时，可只设一回线路。

二、供电电源的确定。

一矿工厂是为矿上作辅助的一类工厂，为了使一矿工厂正常安全生产，供电电源应为一个独立电源，一个备用电源。

第二章

变电所负荷统计和变压器的选择

第一节变电所负荷统计

一 、用电设备功率的确定

一矿工厂的设备都是电动机带动的，而且是长时工作多，因而用电设备的功率都等于额定功率。 二、成组用电设备的负荷统计

1. 各组用电设备负荷统计

金工： ∑P N =300KW COS ∮=0.6 P ca1=Kde1∑P N =0.25×300KW=75KW Q ca1=P ca tan ∮wm =75×1.33=99.75kvar S ca1=(Pca 2+ Qca 2) 1/2=(752+99.752) 1/2=124.8kva I ca = Sca /31/2U N =124.8/31/2×0.38=189.6A

将以上计算结果分别填入下表2－1，其它各车间负荷的计算方法与上述相同，数据分别见表2－1

2－1一矿工厂负荷统计表

2、变电所负荷总计：

ΣP ca =201.9KW Σ=285.65KVAR 负荷计算，取 K SP =0.95 K Sq =0.97

则 P Σ= KSP ΣP ca =0.95×201.9KW=191.8KW Q Σ=KSq ΣQ ca =0.97×285.65=277.1KVAR S Σ=（P Σ2+ QΣ2）1/2=337KVA I Σ= SΣ/31/2U N =337/31/2×0.38=512A 变电所功率因数： cos ∮= PΣ/ SΣ=0.57 三、无功功率的补偿

电容器的补偿方案的确定

1、电容器补偿方案的种类

（1） 变电所61（0）kv 母线上集中补偿

（2） 在变电所61（0）kv 母线上和变压器低压侧，高压侧混

合补偿

（3） 在变电所61（0）kv 母线上和高压线路末端：集中和分

散混合补偿 （4） 在变压所低压侧补偿 1. 电容器补偿方案的确定

一矿是煤炭行业，低压都在井下，（2）（3）（4）三种方案在矿上都不适合，因而选择在变电所母线上集中补偿。 电容器选用三角形结线。

电容器补偿容量的计算及选择

1、电容器补偿无功容量的计算 ： Q c =PΣ（tan NA T －tan ∮ac ）=191.8×（1.441－ 0.395）=200.6KVAR （式中cos ∮NA T =0.57 cos ∮ac =0.93） 1. 电容器型号和数量的确定

电容器采用三角形结线接在变电所的二次母线上，因此选标称容量为25kvav ，额定电压为6.3kv 的容器，则电容器总台数为：

N= Qc /qNC （U W / UN.C ）2=200.6/25×（6/ 6.3）2=8.8 每相所需电容器的台数为：

n=N/3=8.8/3=2.9

计算值n 应取整数值，即n=3，变电所电容器的总台数为：w3n=3×3=9台

2. 电容器的时间补偿容量：Q c = qNC N （U W / UN.C ）2=25×9（6/ 6.3）2=204KVAR

3. 人工补偿的功率因数为：Q ca =QΣ－Q c =277.1－204=73.1KVAR

1/21/2

S ac =（P Σ2+ Qac 2）=（191.82+ 73.12）=205.3KVA

cos ∮= PΣ/ Sac = 191.8/ 205.3=0.93 功率因数符合要求。

第二节 主变压器的选择

一、确定主变压器的台数

一矿工厂所带的都是低压负荷，为了保证供电的可靠，需选两台变压器，一台正常使用，一台备用。

二、主变压器的计算及选择

两台变压器一台工作一台备用时，每台变压器的容量为： S N.T ≥ S ac =205.3KVA

查《煤矿电工手册》第二分册（上）表4－1－12，选S9－250/10型变压器两台，其技术数据见表2－1

表2－1 S9－250/10型变压器技术数据

第三章 用电设备电线电缆的选择与敷设

第一节 电缆，电缆型号的选择原则

电线，电缆的型号应根据电压等级和使用场所来选择。

一、线路类型的确定

一矿工厂位于平顶山下，紧邻市区，交通运输频繁，人口相对密集，而且房屋密集，因而线路应采用电缆线路。

二、导线材料的选择

一矿工厂位于矿井的上面及在矿井的附近，处有剧烈震动的危险，导线需采用铜导线。

三、绝缘护套及铠装层的选择

根据一矿工厂的环境及电缆的取设方式，《工矿企业供电设计》表2－4选电缆的外户层及铠装层为聚氯乙烯护套，代号为V 。

四、电线和电缆型号的选择

电缆的型号根据工厂的情况和适用范围选择。

查《工矿企业供电设计》表8－30，选电缆为VV32铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套内细钢丝铠装电力电缆。

第二节电线电缆截面的选择

在第一节中确定所选的电缆型号为VV32，下面按经济密度选取各个车间的电缆截面。

1、 金工，锻工车间的电缆截面：

（1） 线路正常工作时的最大长时工作电流为：

I m 。n = I ca = P ca /31/2U N COS ∮wm = 153.6/31/2×0.38×0.85=275A

查《工矿企业供电》中表6－17，铜芯电缆的经济电流密度为2.5A/mm 所以其经济截面为：

A e = Im 。n / Ied =275/2.5=110mm2 为了安全，选择VV32－3×120的铜芯电缆

由于一般三相回线线路的中性截面A 。不少于相经截面的50％，因此此中性截面： A 。≥0.5A4＝0.5×120＝60 mm2 去金工，锻工车间的电缆为： VV32－3×120+1×70 （2）按长时允许电流校验

查表《工矿工厂供电》6－12可知，VV32－3*120+1*70铜芯电缆的长时允许电流为285A ，大于线路的最大长时工作

电流Icca=275A，检验合格（设环境温度为25C ）。

（3） 按机械强度校验

查表《工矿工厂供电》中6－20，满足机械强度的最小截面是25mm ，而所选截面为120mm>25mm，满足机械强度的要求。

经检验，最后确定选用VV32－3×120+1×70型铜芯电缆。 1. 去电修锻工车间的电缆： （1） 按经济密度选择

I m 。n = I ca = P ca /31/2U N COS ∮wm = 48.3/31/2×0.38×0.85=86A

查《工矿工厂供电》表6－12，铜芯电缆的经济密度为2.5A/mm，所其经济截面为：A e = I m I ed =86/2.5=34.4mm2

为了安全选择VV32－3×35+1×16型的铜芯电缆 检验方法和上面的一样。

经检验，最后确定选用VV32－3×35+1×16型的铜芯电缆。

第三节线路的敷设

由于电缆线路有远行可靠，不易受外界影响，不占地方，不妨碍观瞻等优点，

在现代化工厂，电缆线路得到广泛应用。 电缆的敷设

。

n /

1. 电缆敷设路径的选择

选择电缆敷设路途时，应考虑以下原则：(1)避免电缆遭受机械性外力，过热，腐蚀等的危害；（2）在满足安全要求条件下应使电缆较短；(3)便于敷设，维护。(4)应避开将要挖掘施工的地方。 2. 工厂可采取直接埋地的敷设方式。 3. 电缆敷设的一般要求

(1) 电缆长度宜按实际线路长度考虑增加5％～10％的裕量，以作为安装，检修时的备用，直埋电缆应作波浪形埋设。

(2) 沿墙敷设的电缆距地面2m 高度及埋入地下小于0.3m 深度的一段，所用的保护管的内径不得小于电缆外径或多根电缆包括外径的1.5倍。

4. 直埋敷设于非冻土地区的电缆，其外皮至地下构筑物基础的距离不得小于0.3m ；至地面的距离不得小于0.7m ，严禁位于地下管的正上方或正下方，有化学腐蚀性的土壤中。

车间线路的敷设

车间线路包括室内，室外配电线路，室内采取母线，室外采取橡皮绝缘导线。

1. 绝缘导线采取明敷设方式

2. 生产车间采用封闭式用线，可水平敷设也可垂直敷设，

但是支持点的间距离和至地面距离都有所规定。

第四章 短路电流计算

利用欧姆法计算短路电流

一、 绘制计算电路图

二、 计算短路回路中各主要元件的阻抗

计算工厂变电所低压400V 母线上K －1点短路电流

1. 电力系统的电抗。查《工矿工厂供电》附录表SN10－10断路器的断流容量500MV .A 因此 X 1=Uc22/Soc= （0.4KV ）2/500MV.A=3.2×10-4Ω

2. 电力变压器的电抗：由《工矿工厂供电》附录表5得，Uk%=4，因此

X 3= X 4≈U k 0/0/100 ×U c22/SN = 5/100 ×（0.4KV ）

2

/1000KV。A=8×10-3Ω

3. 绘制k －1点，短路得等效电路图

（二）短路计算表

第五章 电器设备的选择

第一节、按使用环境选择设备形式

根据设备装设地点，工作环境，使用要求选择电气设备的型号，可参照《工厂工矿供电指导》书中表2－17，表中爆炸和火灾危险等级的划分见表2－14和表2－19。结合表，我们应选择保护式，防尘式，密封式的设备。 一、刀开关选择

刀开关按额定电压，额定电流及分断电流选择，按短路时的动热稳定性选择。

刀开关断开的负荷电流不应大于制造厂允许的分断电流值，一般结构的刀开关通常不允许带负荷操作，因此可选择HD11－232/11

二、熔断器选择

选用刀熔开关，它具有刀开关和熔断器的双重功能，

采用这种组合型开关电器，可以简化配电装置结构，经济实用。可选RN1－6/100

三、自动开关的选择

自动开关按额定电压，额定电流，和分断能力选择，

其电气参数，可参考《工厂工矿供电指导设计》表2－20（自动开关的用途分类）

四、接触器与磁力启动器的选择

第三节 低压母线的选择

工厂所采用的是S9－160/10的变压器，查表《工厂工

矿供电指导设计》中的表2－21可查出变电所变压器

低压侧0.4KV 母线规格为LMY －3（30*4）扁钢－30*4

第四节低压配电器的选择

一、选择配电屏的形式

对工矿企业变电所，常用的低压配电装置一般有

开启式的普通型低压配电屏和封闭式低压开关柜。

PGL 系列低压配电屏为开启式双面维护的低压配电装

置，器结构设计比较合理，电路配电装置安全，防护

性能好，分断能力高，维护检修方便，但需离墙安装

占地面积大。

封闭式低压开关柜密封性好，可靠性高，结构紧凑，

占地面积效，但其结构复杂，耗用钢材多，价格较高，

这种开关柜也离墙安装。

二、一次电路方案的选择

1. 按用途选择

2. 按进出线方式选择

3. 按负荷情况选择

每个配电屏的配出线有单条和多条两种。工厂可采取

单条馈出的配电屏。另外工厂应采用双回路供电，在

考虑刀测量和保护的要求，屏内应有足够的电流和电

压互感器。另外采用此结线方案时，应力求接线简单，

操作方便，安全，系统接线有一定灵活性，足应有备

用回路。

第六章 变电所的继电保护

第一节、继电保护类型

一、直接动作式电流脱扣器跳闸保护

直接动作式电流脱扣器，它利用操作机构内的过流脱

扣器直接动作于跳闸，不需另外装设继电器，这种形

式所用设备最少，接线最简单，用于无时限过电流和

电流速断保护展开图。如图6—1所示

二、间接动作式去分流跳闸保护

1. 反时限继电器触点去分流跳闸

它利用GL －15（25），16（26）型电流继电器的强

力切换接点，在故障分流作用来完成跳闸。平时利

用其常闭接点短接跳闸圈。这种接线可实现带反时

限特性的过电流保护和电流速断保护，展开如图6

—2所示

2. 定时限特性保护的去分流跳闸

（1）采用DSJ －1型并联时间继电器。

它是由ZI6型串联中间继电器及DSJ －1型并联

时间继电器组成的定时限过流保护去分流跳闸。

（2） 采用BSJ －1型串联时间继电器

它是由串联中间继电器和BSJ －1型串联时间继电器组

成的过流保护去分流跳闸的接线。

（3） 间接动作式差动保护去分流跳闸

差动继电器采用BCH －2型，当差动继电器动作后，

使ZJ6型串联中间继电器有电动作，其强力过渡转

换接点，去掉分流作用，使瞬时过电流脱扣器动作

于跳闸。

第二节 继电器保护的整定计算

6KV 系统都是小接地电流系统，因此，通常只装设

防止相同短路的保护装置和防止单相接地的有选择

性的高压漏电保护装置。

一、相间短路保护

（一） 电流速断保护的整定计算

取K K =1.8 K KX =1 K i =200/5=40 I (3)s.max =62.0KA

L OPK =(KK KKX / Ki ) I(3)s.max =2.79KA

（二） 过电流保护的整定计算

取K K =2 K re =0.85 I ca =(1.5~3)I30=2×512A=1024A K KX =1

I op =(KK KKX / Kre K i ) Ica =(2/34) ×1024=60A

二、单相接地保护

（一） 零序电压式绝缘监视装置的整定计算

取K K =1.3 U o.max =12

U op.K = KK Uo.max =1.3×12=15.6V

（二） 配电流保护的整定计算

取K K =4 I co =0.89

I op ≥K K Ico =4×0.89A=3.56A

检验灵敏度: K V =( I co

0.89)/3.56=55>1.5

第三节、低压系统保护装置的整定计算

一、 压熔断器的选择

（一）容体额定电流的选择

查〈〈工矿企业供电设计指导书 〉〉表2—25取K f =0.28

电修车间 ：P=31/2UI COS∮

即：24KW=31/2×380V ×0.85×I N 。St 。m

I N 。St 。m =42.9A

∑I ca 。re 31/2UCOS ∮=11+15KW

即∑I ca 。re 31/2×380×0.85=36

∑I ca 。re =64.4

I N 。f =0.28×42.9+64.4=76.4A

其余车间列表如下：

Σ－I co )/ I op =(201－

（二）熔断器的额定电流应不少于容体的额定电流

一． 变压器继电保护

保护电力变压器的熔断器容体电流的选择，保护变压器 的熔断器容体电流，应满足下式要求：

I N 。FE =（1.5—2.0）I N 。T

I N 。T 为变压器的额定一次电流

S=31/2UI

315=31/2×6×I N 。T

I N 。T =30.3A

I N 。FE =1.5×30.3A=45.5A

第七章 变电所屋内外布置

第一节 变电所布置的一般要求

6KV 变电所一般采用屋内式布置，采用屋内布

置时，一般分有高压配电室，低压配电室，电容器室供热及变压器室，控制室和值班室等。根据一矿工厂环境条件，变压器可采用屋外式布置。

变电所布置上的一般要求如下：

（1） 设备布置应紧凑合理，便于设备的操作，巡视，搬

运，检修，机试验，还要考虑发展的可能性。

（2） 各房间的位置应安排合理。配电室的位置要便于

进出线，低压配电室尽量靠道变压器室，容器室尽量与高压配电室相互比连，控制室，值班室和辅助间的位置要便于工作人员工作和管理。

（3） 尽量利用自然采光和自然通风。变压器室和电容器室尽量

避免西晒，控制室尽可能朝南。

（4） 配电室，控制室，值班室等的地面，一般应比室外高出

150mm ～300mm ，附设在车间内的变电所同与车间地面相平。变压器室的地面标高视需要而定。

（5） 有人值班时变电所应有单独的控制室或值班室，并没有其

它辅助间及生活措施。

第二节 屋外变压器布置

变压器一般采用落地式布置，安装在钢筋混凝土基础上。落地安装的油浸变压器的最小布置尺寸见表7－1。对附近建筑物外墙的防火要求，见表7－2

表7-1屋外油浸变压器的最小布置尺寸

表7—2屋外油浸变压器对附近建筑物的防火要求

当变压器油量在1000kg 以上时，应在其下面设置

能容纳100％油量的贮油池，或20％油量的贮油池或挡油墙。当没有20％的贮油池或挡油墙时，应设有将油排到安全处所的设施，且不应引起污染危害。贮油池面积按设备外廓加1m 计，贮油池内一般铺设厚度为250mm 的卵石层（卵石直径宜为50mm ～80mm ）为防止雨水流入贮油池，贮油池四壁应高出地面100mm ，并用水泥抹面。

变压器的布置位置，除应满足安全净距和防水间距

处，还应考虑使变压器各侧引线长度尽量缩短。为此变压器的位置应与进线架构和6（10）KV 配电器室内的进线开关柜尽量布置在同一中心线上。

变压器室图如下：

第八章 变电所的防雷与接地

第一节 变电所的防雷保护

一、 直接击雷防护

在变电所屋顶装设避雷针或避雷带，并引出两根接地线与变电所公共接地装置相连。

变电所的主变压器装在室外或有露天配电装置时，则应在变电所外面的适当位置装设独立避雷针，其装设高度应使

其防雷保护范围包括整个变电所。按规定，独立避雷针的接地装置接地电阻R E ≤10Ω查〈〈工厂供电设计指导书〉〉表9—6）。通常采用3~6根长2.5m ；∮50mm 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5m ，打入地下，管顶距地面0.6m 。接地管间用40mm ×4mm 的镀锌扁钢焊接相连。引下线用 25mm ×4mm 的镀锌扁钢，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∮20mm 的镀锌圆钢，长1~1.5m。独立避雷针的接地装置与变电所公共接地装置应有3m 以上距离。

二、 雷电侵入波的防护

1、在6KV 进线的终端杆上装设FS 4—10式避雷器。引下线采用25mm ×4mm 的镀锌扁钢，下与公共接地网焊接相连，上与避雷器接地端螺栓连接。

2、在6KV 高压配电室内装设有6G —1A （F ）—54型开关柜，其中配有FS 4—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，防护雷电侵入波的危害。

第二节 变电所的接地系统

6KV 变电所内应采用环形接地网，以降低跨步电压和接触电压。

一． 接地电阻的要求：按〈〈工厂供电设计指导书〉〉表9

—6，此变电所的公共接地装置的接地电阻应满足以

下条件：

R E ≤4Ω

R E ≤120/IE =120/27A=4.4Ω

式中I E =10（80+35×25）/350A=27A

因此公共接地装置接地电阻 R E ≤4Ω

二、接地装置的设计

采用采用长2.5m ，∮50mm 的钢管16根；沿变电所三面均匀布置（变电所前面布置两排），管距5m ，垂直打入地下，管顶离地面0.6m 。管间用40mm ×4mm 的镀锌扁钢焊接相连。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25mm ×4mm 的镀锌扁钢。

接地电阻的验算：

R E = RE （1） /nη=40Ω/16×0.65=3.85Ω

满足R E ≤4Ω的接地要求。式中η=0.65（查《工厂供电

设计指导书》表9—10“环形敷设”栏近似地选取。

第九章 电器照明设计

第一节 照明设计的原则与要求

照明设计合理与否不仅影响工作人员的视力健康，而

且还会影响工矿企业的安全生产和照明的经济性。为此照明设计应遵循以下原则：

（1），作业面上应有合适的照度。既保证工作和视力

健康对照度的要求，又保证照明的经济性。

（2），保证照明的均匀度，限制眩光，力求视觉舒适。

工作环境中的亮度分布应力求均匀，既保证作业面上照明的均匀，又保证作业面与周围环境（墙、顶棚、地板等）的亮度差别不致过大。

（3），保证照明的稳定性和避免频闪效应。照明的

光通量要稳定，防止电光源的摆动，尽量消除电光源的频闪效应或选择频闪效应低的电光源。

（4），电光源的显色性要好。在需要辨别颜色的场

所，应尽量选择显色指数高的电光源或多种光源混合使用。

（5），照明装置要技术先进，工作安全可靠，维护

检修方便。

（6），照明装置的选择应尽量美观，与周围环境和

建筑协调统一。

第二节 灯具的选择与布置

一， 灯具的选择

1， 按使用环境选择灯具的形式：

为了保证既安全又经济地使用电光源，必须根据不

同的使用环境选择不同结构的灯具 。根据工作场所的

环境条件不同。应分别采用下列各种灯具。

（1） 在空气较干燥和少尘的场所，采用开启式灯具。

（2） 在特别潮湿的场所，应采用防潮灯具或带防水

灯头的开启式灯具。

（3） 在有腐蚀气体和蒸气的场所，宜采用耐腐蚀材

料制成的密闭式灯具。

（4） 在高温场所，宜采用带有散热孔的开启式灯具。

（5） 在有尘埃的场所，应按防尘的保护等级分类来

选择合适的灯具。

（6） 在装有锻锤、重级工作制桥式吊车等震动、摆

动较大场所的灯具，应有防震措施和保护网，防止灯泡

自动松脱与掉下。

（7） 在易受机械损伤场所的灯具，应加保护网。

（8） 在有爆炸和火灾危险场所使用的灯具，应采

用增安型或隔爆型灯具。

根据一矿工厂的环境情况，选择开启式灯具。

2．按配光特性和安装高度选择灯具

灯具的结构形式不同其配光特性也不同，所以还

应根据灯具的配光特性和使用环境及生产对配光特性

的要求的要求选择灯具。

根据《工矿企业供电》表11—3和《工矿企业供

电设计指导书》表2—35。2—36结合工厂的情况，灯

具形式选为宽配光染照型灯具。

二， 灯具的布置

1， 室内灯具的布置

灯具的布置应满足照度要求，并尽量减少眩光

和阴影，作业面上照度均匀，布置经济合理。

灯具采用均匀布置方式，均匀布置成矩形。采用

有反射罩的白炽灯：悬挂高度为3米，靠墙的一列灯具

一墙之间的距离为0.3倍的两灯间的距离 。

2， 变电所屋内灯具的布置

第三节 照明供电系统的拟定

一、照明供电电压

照明灯的工作电压为220V ，采用220V 单相供电线

路。

二、照明供电方式

（1）照明设备一般与动力设备共用一台变压器供电。

如由于动力负荷的影响，电压偏移过大，不能保证照明

质量或灯泡寿命时，可设照明专用变压器。

（2）事故照明一般应与工作照明同时装设，作为工

作照明的一部分经常接电。供继续工作用的事故照明，

应接在独立电源上，一般与工作照明分别由接在不同母

线段上的变压器供电。供疏散人员用的事故照明，应接

在与工作照明分开的回路上，当建筑物只有一路电源时

则应在进线分开。

（3）对不设变电所的车间，为了保证照明电压质量，

工作照明电源一般均采用专用供电线路。如需要事故照

明时，则事故照明电源可与动力合用供电线路。对远离

变电所的小型车间或建筑物，才考虑工作照明与动力合

用供电线路。与动力合用供电线路时，可将照明电源接在动力配电箱的前面。

（4）为了便于检修，车间每回路供电干线上连接

的照明配电箱不超过3个。室外用架空干线向各建筑物

供电时可不受此限，但在每个建筑物进线处应装设刀开

关和熔断器。

（5）厂区道路照明，应分区集中由少数变电所供

电，并由这些变电所或委托传达室、警卫室控制。

（6）人防部门有特殊要求时，应根据其要

求统一考虑全厂外部照明的供电和控制。

综上所述，工厂车间、办公室和车间外面的照明电源均采用专用供电线路，事故照明电源与动力合用供电线路。

总结

通过两个多月的毕业设计，让我深深地感觉到，我所学的这么多年的理论知识，终于和实践相结合了，它验证了我这几年专业知识学习的好坏，并且是我这几年知识的大总结，让我又翻开了以前所学的各门课程，这对我以后踏上工作岗位是个很好的基石，是引导我人生走向成功的总航标。所以，我真诚地请领导和老师审阅，对我这次设计中出现不合理或不符合要求的恳请批评指导。

设计人：

指导老师：

时间： 年 月 日

供电系统图