10kv变电所及低压配电系统的设计

甘肃机电职业技术学院毕业论文设计.3按断流能力选择对一些需要开断电流的设备，则还有断流能力的要求，即最大开断电流应不小于安装地点可能开断的最大电流，或者按断流容量选择。4.410KV侧断路器与隔离开关的选择与校验4.4.1高压断路器的选择与校验电气设备的选择是发电厂和变电所电气设计的主要内容之一。正确的选择电气设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。在进行电气设备选择时必须符合国家有关经济技术政策。技术要先进，经济要合理，安全要可靠，运行要灵活，而且要符合现场的自然条件要求。所选设备正常时应能可靠工作，短路时应能承受多种短路效应。电气设备的选择应遵循以下两个原则：1.按正常工作状态选择；2.按短路状态校验。4.4.2高压断路器的功能和类型高压断路器具有相当完善的灭弧装置，因此它不仅能通断正常负荷电流，而且能通断一定的短路电流。它还能在保护装置的作用下自动跳闸，切除短路故障。常用的高压断路器有油断路器、六氟化硫断路器和真空断路器。4.4.3高压断路器的选择与校验额定电压：是指断路器正常工作时的线电压；额定电流：是指环境温度在40℃时，断路器允许长期通过的最大工作电流；额定断开电流：它是断路器开断能力的标志，其大小与灭弧室的结构和介质有关；额定开断容量：开断能力常用断流容量表示，；选择时，除按一般原则选择外，由于断路器还有切断短路电流，因而必须校验短路容量，热稳定性及动稳定性等各项指标。热稳定电流：热稳定电流是表示断路器能随短路电流热效应的能力；动稳定电流或极限通过电流：表示能承受短路电流所产生的电动力的能力；断路器的分、合闸时间：表示断路器的动作速度。按工作环境选择：选择户外或户内，若工作条件特殊，还需要选择特殊型式；按额定电压选择：应该大于或等于所在电网的额定电压，即：；按额定电流选择：应该等于或大于负载的长时最大工作电流，即：；校验高压断路器的热稳定性：It2t≥I∞2tima；校验高压断路器的动稳定性：；校验高压断路器的断流容量（或开断电流）：熔断断流容量按校验；根据设计条件，选择断路器，根据上述条件和要求并查表有：选择与校验项目安装地点数据VS1—630—12额定电压U=10kv12kv额定电流I=14.45A630A断流能力I=4.07kAI=20kA动稳定度i=10.38kAi=50kA热稳定度it=4.07×1.2kA·s=23.90kA·sIt=20×4kA·s=1600kA·s（表4-1断路器的选择校验表）本设计10KV高压断路器选择断路器型号为：VS1—630—12断路器。4.5高压隔离开关高压隔离开关的作用：高压隔离开关是在无载情况下断开或接通高压线路的输电设备，以及对被检修的高压母线、断路器等电器设备与带电的高压线路进行电气隔离的设备。形式结构：高压隔离开关一般有底座、支柱绝缘子、导电刀闸、动触头、静触头、传动机构等组成。一般配有独立的电动或手动操动机构，单相或三相操动。高压隔离开关主刀闸与接地刀闸间一般都设有机械连锁装置，确保两者之间操作顺序正确。各类高压隔离开关、接地开关根据不同的安装场所有各种不同的安装方式选择条件：海拔高度不大于1000米为普通型，海拔高度大于1000米为高原型；地震烈度不超过8度；环境温度不高于+400C，户内产品环境温度不低于-100C，户外产品环境温度不低于-300C；户内产品空气相对湿度在+250C时其日平均值不大于95%，月平均值不大于90%（有些产品要求空气相对湿度不大于85%）；户外产品的覆冰厚度分为5毫米和10毫米；户内产品周围空气不受腐蚀性或可燃气体、水蒸气的显著污秽的污染，无经常性的剧烈震动。户外产品的使用环境为普通型，用于Ⅰ级污秽区，防污型用于Ⅱ级（中污型）、Ⅲ级（重污型）污秽区。根据设计条件，选择户内型高压隔离开关，根据上述条件和要求并查表有：10KV的高压隔离开关选择GN8—10T/200型选择与校验项目安装地点数据GN8—10T/200额定电压U=10kv10kv额定电流I=14.45A200A断流能力I=4.07kA—动稳定度i=10.38kAi=25.5kA热稳定度it=4.07×1.2kA·s=23.90kA·sIt=20×4kA·s=1600kA·s（表4.2高压隔离开关的选择校验表）4.60.4KV侧断路器与隔离开关的选择与校验4.6.1低压断路器的选择及效验(一)低压断路器过电流脱扣器的选择过电流脱扣器的额定电流I也应不小于线路的计算电流I,即I≥I(二)低压断路器热脱扣器的选择热脱扣器的额定电流I也应不小于线路的计算电流I,即I≥I(三)低压断路器的选择①低压断路器的额定电压U应不低于线路的额定电压U,即U≥U低压断路器的额定电流I应不小于它所安装的脱扣器额定电流I或I，即I≥II≥I（四）低压断路器断流能力的校验①对动作时间0.02s以上的万能式断路器，其极限分断电流I应不小于通过它的三相短路电流周期分量有效值I，即I≥I②对动作时间0.02s以下的塑壳式断路器，其极限分断电流I或i应不小于通过它的三相短路电流周期分量有效值I或i，即I≥Ii≥i故所选设备合格。4.710KV侧高压开关柜的选择与校验开关柜是金属封闭开关设备的俗称，是按一定的电路方案将有关电气设备组装在一个封闭的金属外壳内的成套配电设备。金属封闭开掼设备分为三种类型：铠装式，即各室间用金属板隔离且接地，如KYN型和KGN型；间隔式，即各室间是用一个或多个非金属板隔离，如JYN型；箱式，即具有金属外壳，但间隔数目少于铠装式或间隔式，如XGN型。从中压断路器的置放方式来看，分为：落地式，即断路器手车本身落地推入柜内；中置式，即手车装于开关柜中部。根据一次主接线形式和所选设备来看，10kV高压开关柜选用KYN28A—12型高压中置式开关柜。进线柜中配真空断路器额定电流为630A、额定开断电流为40kA。计量柜中配隔离开关，并与进线柜中的真空断路器连锁，计量用电流、电压互感器，电压互感器用熔断器保护。压变、避雷器柜中配电压互感器测量过电压，并用熔断器保护，还有避雷器。出线柜配真空断路器和保护用电流互感器，配接地开关。各柜均以带电显示器显示计量读数。4.810KV侧高压熔断器的选择高压熔断器是一种过流保护元件,由熔件与熔管组成。当过载或短路时，熔件熔断，达到切断故障保护设备的目的。电流越大，熔断时间越短。在选择熔件时，除保证在正常工作条件下（包括设备的起动）熔件不熔断外，还应该符合保护选择性的要求。高压熔断器的选择：除按环境、电网电压、电源选择型号外，还必须按校验熔断器的断流容量；选择的主要指标是选择熔件合熔管的额定电流，熔断器额定电流按选。所选择的熔件应在长时最大工作电流及设备起动电流的作用下不熔断，在短路电流作用下开关熔断；要求熔断器特性应与上级保护装置的动作时限相配合（即动作要有选择性）。这里主要用做电压互感器保护用。根据上述条件并查表有：10kV的高压熔断器选择RN2—10/200型熔断器。4.9互感器的选择4.9.1电流互感器的选择电流互感器是一次电路与二次电路间的连接元件，用以分别向测量仪表和继电器的电压线圈与电流线圈供电。电流互感器的结构特点是：一次绕组匝数少（有的只有一匝，利用一次导体穿过其铁心），导体相当粗；而二次绕组匝数很多，导体较细。它接入电路的方式是：将一次绕组串联接入一次电路；而将二次绕组与仪表、继电器等的电流线圈串联，形成一个闭合回路，由于二次仪表、继电器等的电流线圈阻抗很小，所以电流互感器工作时二次回路接近短路状态。二次绕组的额定电流一般为5A。电流互感器在使用中要注意以下几点：①电流互感器在工作时其二次侧不得开路，二次侧不允许串接熔断器和开关；②电流互感器二次侧有一端必须接地，防止一次、二次绕组绝缘击穿时，一次侧的高电压窜入二次侧，危及人身和设备的安全。电流互感器的选择条件：（1）额定电压大于或等于电网电压：（2）原边额定电压大于或等于长时最大工作电流:（3）二次侧总容量应不小于该精度等级所规定的额定容量:（4）校验：内部动稳定按：:电流互感器额定一次电流；：动稳定倍数外部动稳定按:即选：LZZJ—10—200/54.9.2电压互感器的选择电压互感器一次侧是并接在主接线高压侧，二次线圈与仪表和继电器电压线圈串联，一次侧匝数很多，阻抗很大，因而，它的接入对被测电路没有影响，二次线圈匝数少，阻抗小，而并接的仪表和继电器的线圈阻抗大，在正常运行时，电压互感器接近于空载运行。二次绕组的额定电压一般为100V。电压互感器的类型及接线按相数分单相、三相三芯和三相五芯柱式；按线圈数来分有双线圈和三线圈；实际中广泛应用三相三线五柱式（Y－Y）.（1）电压互感器在使用中要注意以下几点：①一次、二次侧必须加熔断器保护，二次侧不能短路，防止发生短路烧毁互感器或影响一次电路正常运行；②电压互感器二次侧有一端必须接地，防止一次、二次绕组绝缘击穿时，一次侧的高电压窜入二次侧，危及人身和设备的安全；③二次侧并接的电压线圈不能太多，避免超过电压互感器的额定容量，引起互感器绕组发热，并降低互感器的准确度。（2）电压互感器的技术要求与说明：=1\*GB3①.电压互感器能在1.1倍额定电压下长期运行，并能在8小时内无损伤的承受2倍额定电压，当额定电压在330kV以上时，互感器绝缘所能承受的耐压强度为额定操作冲击耐受电压值和额定雷电冲击耐受电压值；当额定电压在330kV以下时，互感器绝缘所能承受的耐压强度为额定短时工频耐受电压值和额定雷电冲击耐受电压值。②.额定电压因数，即在规定时间内仍然能满足热性能和准确级要求的最高一次电压与额定一次电压的比值，额定电压因数与互感器初级绕组接线方式有关。③.电压互感器的误差极限：在额定频率、80%-100%额定电压间任一电压值，功率因数为0.8（滞后）、二次负荷为25%-100%额定负荷中任一值下，各准确等级的电压互感器误差不超过下表所列限值，对保护用电压互感器，在额定频率、5%额定电压及额定电压因数相对应的电压、二次负荷为25%-100%额定负荷、功率因数为0.8（滞后）时，电压互感器误差限值不超过下表中3P、6P两项值；在2%额定电压、二次负荷为25%-100%额定负荷、功率因数为0.8（滞后）时，电压互感器误差限值不超过下表中3P、6P两项限值的两倍。对于中性点有效接地系统的接地电压互感器，其剩余电压绕组的标准准确级为3P或6P，对于中性点非有效接地系统的接地电压互感器，其剩余电压绕组的标准准确级为6P，如果有次级绕组，次级绕组带有保护准确级，二次负荷在25%-100%额定负荷下、功率因数为0.8（滞后）下，剩余电压绕组还应满足规定的准确级选择计量用为JN3-10型电压互感器4.10母线的选择

为了保证供电系统安全、可靠、优质、经济地运行，进行导线和电缆截面时必须满足下列条件:

1.发热条件

导线和电缆(包括母线)在通过正常最大负荷电流即线路计算电流时产生的发热温度，不应超过其正常运行时的最高允许温度。

2.电压损耗条件

导线和电缆在通过正常最大负荷电流即线路计算电流时产生的电压损耗，不应超过其正常运行时允许的电压损耗。对于工厂内较短的高压线路，可不进行电压损耗校验。

3.经济电流密度

35KV及以上的高压线路及电压在35KV以下但距离长电流大的线路，其导线和电缆截面宜按经济电流密度选择，以使线路的年费用支出最小。所选截面，称为“经济截面”。此种选择原则，称为“年费用支出最小”原则。工厂内的10KV及以下线路，通常不按此原则选择。

4.机械强度

导线（包括裸线和绝缘导线）截面不应小于其最小允许截面。对于电缆，不必校验其机械强度，但需校验其短路热稳定度。母线也应校验短路时的稳定度。对于绝缘导线和电缆，还应满足工作电压的要求。4.1110KV侧母线的选择导线的型号根据它们使用的环境、工作电压等选择。工厂户外架空线路一般采用裸导线，其中铝绞线（LJ）导电较好，重量轻，对风雨作用的抵抗力较强；对化学腐蚀作用的抵抗力较差。多用在10KV以下线路下，其杆距不超过100—125m。工厂车间内采用的配电线路及从电杆上引进户内的线路多为绝缘导线。绝缘导线的线芯材料有铝芯和铜芯两种，一般优先采用铝芯线BLV。绝缘导线外皮的绝缘材料有塑料和橡皮绝缘两种。塑料绝缘线的绝缘性能良好，价格较低，又可节约大量橡胶和面纱，在室内敷设可取代橡皮绝缘线。由于塑料在低温时要变硬变脆，高温时易软化，因此塑料绝缘线不宜在户外使用。导线截面的选择必须满足安全、可靠的条件。也就是说，从满足正常发热条件看，要求通过导线或电缆的电源不应当大于它的允许载流量；从满足机械强度条件看，要求架空导线的截面不应小于它的最小允许截面。此外还应保证电压质量，即线路电压损失不应大于正常运行时允许的电压损耗；以及满足经济要求等。按发热条件选择高压母线截面的效验选择高压母线截面时必须使其载流量大于计算电流。高压母线无功补偿后的电流计算由上面计算可知=40.72A，根据计算电流，查表选择截面为200mm2的TMY型铜排在平放时的载流量为425A，在竖放时的载流量为422A，；选择截面为800mm2的TMY型铜排在平放时为1295A,在竖放时为1666A，它们均大于40.7A.于是选择高压母线型号为TMY-3*(50*4)和TMY-3*(80*10)+1*(60*6)都符合。

第五章变压器的保护5.1变压器的保护原则对于变压器内部的某些轻微故障，灵敏性能不能满足要求，因此变压器通过通常还装设反应内部油、气、温度德等特征的非电量保护。此外，对于某些不正常运行状态，如果可能损伤变压器，也需要装设专门的保护。瓦斯保护瓦斯保护能保护油箱内各种轻微故障，但像变压器绝缘子闪络等油箱外故障，瓦斯保护不能起作用，对于容量为800KVA及以上的油浸式变压器和400KV及以上的车间内油浸式变压器应装设瓦斯保护。变压器发生轻微故障时，油箱内产生的气体较少且速度慢，由于油枕在油箱的上方，气体沿轨道上升，使气体继电器的油面下降，当下降到动作门槛时，故障点周围温度上升产生大量的气体，变压器内部压力升高，迫使变压器油从油箱经过管道向油枕方向冲去，气体继电器感受到油速达到动作门槛时，重瓦斯动作，瞬时动作于回路，切除变压器，以防事故重大。差动保护或电流速断保护对于容量为6300KVA及以上的变压器，以及发电厂厂用变压器和并列运行的变压器，10000KVA及以上的发电厂厂用备用变压器和单独运行的变压器，应装设纵差保护。电流速断保护用于对于容量为10000KVA以下的变压器，当后备保护的动作时限大于0.5s时，应装设速断保护，对2000KVA以上的变压器，当电流速断不能满足要求时，应装设纵差保护。外部相间短路纵差保护盒瓦斯保护的后备保护，其动作时限按电流保护的阶梯原则来整定，延时动作与变压器个电源侧断路器，并发相应信号，一般采用过电流保护，复合电压启动过电流保护或负序电流单相低电压保护。对双绕组变压器应装于主电源侧，根据主接线情况，保护可带一段或两段时限。带两段时限时，以较短时限跳母联断路器或分段断路器，使有可能缩小故障影响范围，以较长时限断开变压器各侧的断路器。过负荷保护对于400KVA以上变压器，当数台并列运行或单独运行作为其他负荷的备用电源时，应装设过负荷保护，过负荷保护一般只装在一相，其动作时间较长，延时动作于信号。过励磁保护对频率减低和电压升高而引起变压器过励磁时，励磁电流急剧增加，铁芯及附近的金属构件损耗增加，引起高温。长时间或反复过励磁，将而使绝缘老化。高压侧电压为500KV及以上的变压器应装设过励磁保护，在变压器允许的励磁范围内，保护作用于信号，都拿过励磁超过允许值时，可动作于跳闸。过励磁保护反应于铁芯的实际工作磁密和额定工作磁密之比而动作。6、其他非电量保护对变压器温度及油箱内压力升高和冷却系统故障，应按现行有关变压器的标准要求，专设可用于信号或动作跳闸的非电量保护。为了满足电力系统稳定方面的要求，的那个变压器发生故障时，要求保护装置快速切除故障。通常变压器的总差保护和瓦斯保护已构成双重化快速保护，但对变压器外部引起出线上的故障只有一套快速保护。当变压器故障而纵差保护拒动时，将由延时的后备保护切除。为了保证在任何情况下都能快速切除故障，对于大型变压器，应设双重化纵差保护。5.2电流速断保护1变压器的电流速断保护主要是对变压器的内部短路故障进行保护。其组成、原理与线路的电流速断保护完全相同，变压器电流速断保护动作电流（速断电流）的整定计算公式也与线路电路速断保护的基本相同。2变压器电流速断保护的灵敏度，按其保护装置装设处（即高压侧）在系统最小运行方式下发生两相短路的短路电流来校检，要求1.53变压器的电流速断保护，与线路电流速断保护一样，也有“死区”。弥补死区的措施，也是配备带时限的过电流保护。过电流保护装置为了保证有选择性,其整定时限必须逐级增加△t秒，越靠近电源，短路电流越大，而保护装置动作时限也越长，这对设备安全运行非常不利，为弥补此缺点，可以采用瞬时动作的电流速断保护配合使用。电流速断保护的优点是动作迅速，能缩短故障切除时间，其缺点是存在死区，不能保护整个线段，其保护范围可由本线段短路电流分布曲线确定。电流速断保护不能单独使用，必须与过电流保护配合。速断保护的动作电流应按本线路末端在最大运行方式下发生短路的短路电流来整定。（7.3）速断保护继电器动作电流为：（7.4）式中——可靠系数，DL型继电器取1.2～1.3，GL型继电器取1.5～1.6。速断保护的灵敏度是在系统最小运行方式下保护安装处两相短路电流与其动作电流之比，即。（7.5）电流速断保护就是一种瞬时动作的过电流保护，也称瞬时电流速断保护。对于采用DL系列电流继电器的速断保护来说，就相当于定时限过电流保护中抽去时间继电器，即在起动用的电流继电器之后，直接接信号继电器和中间继电器，最后由中间继电器触头接通断路器的跳闸回路。由于保证断路器动作选择性而引入可靠系数后，速断保护动作电流大于被保护范围末端的最大短路电流，使保护装置不能保护全段线路而有一段死区，因而速断保护不能做主保护，必需和过电流保护装置配合使用，作为辅助保护是比较经济合理的。5.3纵连差动保护纵联差动保护的原理：变压器的差动保护，主要用来保护变压器内部以及引出线和绝缘套管的相间短路，并且也可用来保护变压器内部的匝间短路，其保护区在变压器一、二次侧所装电流互感器之间。（图5-1变压器纵联差动保护的单相电路原理图）5.4过负荷保护变压器的过负荷保护一般只对并列运行的变压器或工作中有可能过负荷（如作为其他负荷的备用电源）的变压器才装设。由于过负荷电流在大多数情况下是三相对称的，因此过负荷保护只需采用一个电流继电器装于一相电流中，保护装置作用于信号。为了防止变压器外部短路时，变压器过负荷保护发出错误信号，以及在出现持续几秒钟的尖峰负荷时不致发出信号，通常过负荷动作时限为10-15S。变压器过负荷保护的动作电流可按下式计算：（7.8）式中——变压器的一次侧额定电流；——可靠系数，一般可取1.05；——继电器返回系数，DL型取0.85，GL型取0.8；——电流互感器电流比。5.5过电流保护当流过被保护元件中的电流超过预先整定的某个数值时就使断路器跳闸或给出报警信号的装置称为过电流保护装置，它有定时限和反时限两种。反时限：接线简单、经济，广泛应用于10kV以下的中小型工厂供电系统，可同时实现电流速断保护，但动作时间较麻烦，误差较大。定时限：接线复杂，动作时间简单，应用于35kV以上的供电系统。过电流保护装置的整定计算：过电流保护装置动作电流计算一般包括动作电流的计算，动作时限的整定和灵敏度的校检。（1）过电流保护装置动作电流计算过电流保护的最小起动电流必须按二个条件整定：一是必须躲过正常工作电流的最大负荷电流，二是躲过外部故障切断后各电动机的自起动电流。过电流保护装置的一次侧起动电流可按下式计算式中——可靠系数，DL型继电器取1.2；GL型继电器取1.3；——返回系数，DL型取0.8，GL型取0.85；——电动机自起动系数。由实验或实际运行数据来确定，当可查时，可考虑将取3-4。电流继电器的动作电流为：式中——接线系数；——电流互感器。（2）过电流保护的灵敏系数规程要求中性点不接地系统在最小运行方式时，保护区末断发生两相短路时，可考虑系数不应小于1.25～1.5，即:

第六章低压配电装置和防雷保护装置6.1低压配电装置6.1.1低压保护电器保护电器主要包括各种熔断器、电磁式过电流继电器和失压(欠压)脱扣器、低压断路器的热脱扣器、电磁式过电流脱扣器和失压（欠压）脱扣器等。继电器和脱扣器的区别在于，前者带有触头，通过触头进行控制；后者没有触头，直接由机械运动进行控制。6.1.2保护类型保护电器分别起短路保护、过载保护和失压(欠压)保护的作用。短路保护是指线路或设备发生短路时，迅速切断电源。熔断器、电磁式过电流继电器和脱扣器都是常用的短路保护装置。应当注意，在中性点直接接地的三相四线制系统中，当设备碰壳接地时，短路保护装置应该迅速切断电源，以防触电。在这种情况下，短路保护装置直接承担人身安全和设备安全两方面的任务。过载保护是当线路或设备的载荷超过允许范围时，能延时切断电源的一种保护。热继电器的热脱扣器是常用的过载保护装置;熔断器可用作照明线路或其它没有冲击载荷的线路或设备的过载保护装置。由于设备损坏往往造成人身事故，过载保护对人身安全也有很大意义。失压(欠压保护是当电源电压消失或低于某一限度时，能自动断开线路的一种保护。其作用是当电压恢复时，设备不致突然起动，造成事故;同时，能避免设备在过低的电压下勉强运行而损坏。1熔断器选用熔断器时，应注意其防护形式满足生产环境的要求;其额定电压符合线路电压;其额定电流满足安全条件和工作条件的要求;其极限分断电流大于线路上可能出现的最大故障电流;其保护特性应与保护对象的过载特性相适应;在多级保护的场合，为了满足选择性的要求，上一级熔断器的熔断时间一般应大于下一级的3倍。为保护硅整流装置，应采用有限流作用的快速熔断器。同一熔断器可以配用几种不同规格的熔体，但熔体的额定电流不得超过熔断器的额定电流。熔断器的熔体与触刀、触刀与刀座应保持接触良好，触头钳口应有足够的压力。在有爆炸危险的环境，不得装设电弧可能与周围介质接触的熔断器;一般环境也必须考虑，防止电弧飞出的措施。应当在停电以后更换熔体;不能轻易改变熔体的规格;不得使用不明规格的熔体，更不准随意使用钢丝或铁丝代替熔丝。2．热继电器热继电器和热脱扣器是利用电流的热效应做成的。同一热继电器或同一热脱扣器可以根据需要配用几种规格的热元件，每种额定电流的热元件，动作电流均可在小范围内调整。为适应电动机过载特性的需要，热元件通过整定电流时，继电器或脱扣器不动作;通过1.2倍整定电流时，动作时间将近20min;通过1.5倍整定电流时，动作时间将近2min;为适应电动机启动要求，热元件通过6倍整定电流时，动作时间应超过5s，可见其热容量较大，动作不可能太快，只宜作过载保护，而不宜作短路保护。继电器或脱扣器的动作电流整定为长期允许负荷电流的大小即可。电动机工作时可能会出现短时间的过载。一般情况下电枢绕组只要不超过其容许温升，就不会产生什么危害。但长时间过载会导致过热而影响使用寿命。而常用的熔断器只能用作短路保护。热继电器就是用来保护电动机使之免受长期过载的危害。热继电器是利用电流的热效应而动作的。由电阻丝做成的热元件，其电阻值较小，工作时将它串接在电动机的主电路中，电阻丝所围绕的双金属片是由两片线膨胀系数不同的金属片压合而成，左端与外壳固定。当热元件中通过的电流超过其整定值而过热时，由于双金属片的上面一层热膨胀系数小，而下面的大，使双金属片受热后向上弯曲，导致扣板脱扣，扣板在弹簧的拉力下将常闭触点断开。触点是串接在电动机的控制电路中的，使得控制电路中的接触器的动作线圈断电，从而切断电动机的主电路。由于双金属片的受热过程需要一定时间，因而在电动机起动或短时过载时,热继电器不会立即动作，从而可避免不必要的停车。因此，热继电器不能用作短路保护。如果要热继电器复位，则按下复位按钮即可恢复工作。热继电器根据热元件的整定电流的大小有许多规格。整定电流是指当热元件中通过的电流超过整定值的20%时，热继电器应在20min内动作。选用时，应根据电动机的额定电流选择具有相应整定电流值的热元件。3电磁式继电器不带延时的电磁式过电流继电器(或脱扣器)的动作时间不超过0.15，短延时的仅为0.1——0.45，这两种都适用于短路保护。从人身安全的角度看，采用这种过电流保护电器有很大的优越性，因为它能大大缩短碰壳故障持续的时间，迅速消除触电的危险。长延时的电磁式过电流继电器(或脱扣器)的动作时间都在15以上，而且具有反时限特性，适用于过载保护。4.组合开关它又称转换开关，它是由数层动、静触片组装在绝缘盒内而构成。动触片装在转轴上,用手柄转动转轴可使动触片与静触片快速接通与断开，利于熄灭电弧。静触片分层装在各圆形胶木盒内，一端伸出盒外，连在接线柱上。组合开关由于结构紧凑，体积小，操作方便，因而广泛地应用在机床等生产设备上，作为电源引入开关，或用以直接控制小型异步电动机。5．低压断路器选用低压断路器时，应当注意低压断路器的额定电压及其欠电压脱扣器的额定电压不得低于线路额定电压;断路器的额定电流及其过电流脱扣器的额定电流不应小于线路计算负荷电流;低压断路器瞬时(或短延时)过电流脱扣器的整定电流应小于线路末端单相短路电流的2/3等。一台低压断路器可能装有以上三种过电流脱扣器，也可能只装有其中的两种或一种。上级断路器保护特性应高于下级的保护特性，二者不能交叉。自动空气断路器也叫自动开关,是常用的一种低压保护电器，可实现短路、过载和失压保护。断路器的主触点是通过操作机构(手动或电动)使之闭合的，其触点系统由于装有灭弧装置因而不仅能接通或切断正常的工作电流，还能在发生故障时迅速切断比正常工作电流大好几倍的故障电流，从而能有效地保护电路中的电气设备。8．交流接触器各等级接触器的磁系统是通用的，电磁铁工作可靠、损耗小、噪音小，具有很高的机械强度，线圈的接线端装有电压规格的标志牌，标志牌按电压等级有着特定的颜色，清晰醒目，接线方便，可避免因接错电压规格而导致线圈烧毁。交流接触器常见故障及处理方法如下：(1)铁芯吸不上或吸力不足:电流电压过低，线圈技术参数不符合使用要求，线圈烧毁或断线，卡住，生锈，弹力过大。(2)铁芯不放开或释放过慢:触头熔焊或压力过小，卡住，生锈，磁面有油污或尘埃，剩磁过大(铁芯材料或加工问题)。(3)线圈过热或烧损:铁芯不能完全吸合，使用条件不符，操作频率过高(交流)，空气潮湿或含有腐蚀性气体。(4)电磁铁噪音过大:电压过低，压力过大，磁面不平、有油污、尘埃，短路环断裂。6.2防雷保护变电所的防雷保护和接地装置是确保安全供配电的重要设施之一。电力系统运行中，由于雷击容易使电气设备的电压高于额定电压。即出现过电压现象。雷电流的热效应可以烧断导线和烧毁电力设备；雷电流的机械效应产生的电动力可摧毁设备、杆塔和建筑；雷电流的电磁效应可产生过电压，击穿电气设备的绝缘，甚至引起火灾和爆炸，雷电的闪络放电可烧坏绝缘子，使断路器跳闸造成大面积停电。因此，在有着大量一二类负荷的工厂变电所，装设防雷保护和接地装置是必要的。6.2.1过电压及其防护供配电系统在正常运行时，电气设备的绝缘处于电网的额定电压作用之下。但是由于雷击等原因，供配电系统中某些部分的电压可能升高，甚至会大大超过正常运行状态下的数值。这种对电气设备绝缘造成危害的电压升高，称之为过电压。过电压按其产生的原因不同，分为内部过电压和外部过电压。1.内部过电压在电力系统中，由于断路器操作、发生故障或其他原因引起电磁能量转换而产生的过电压，称之为内部过电压。内部过电压的能量来自电网本身，所以其幅值和电网的工频电压有一定的倍数关系。运行经验证明，内部过电压的幅值在多数情况下不会超过电网工频电压的3.5倍，只要合理选择电气设备的绝缘强度，在运行期间加强定期检查，及时排除绝缘弱点，内部过电压造成的破坏是可以防止的。另外，由于各级变配电所的高、低压母线上均装有阀型避雷器，它对幅值较高的内部过电压也兼有防护作用。2.外部过电压供配电系统的电气设备和地面建筑物遭受直接雷击或感应雷击时所产生的过电压，其能量来源于系统外部，故称为外部过电压，又称大气过电压或雷电过电压。雷电过电压在供配电系统中所形成的雷电冲击电压的幅值可达几百千伏，雷电冲击电流的幅值可达几百千安，从而会造成线路停电、电气设备损坏、建筑物破坏和人畜伤亡等严重事故。3.内部过电压产生的原因1、操作过电压：1）切断空载线路或并联电容器组时：可能出现LC震荡，从而产生过电压。2）切断空载变压器时；可能出现磁能转化为电能。2、电弧接地过电压。3、谐振过电压：LC参数，出现LC谐振，从而引起过电压。内部过电压与电力网的结构、参数、中性点接地方式、断路器的性能、操作方式等因素有关。6.2.2防雷装置变电所是电力系统重要组成部分，因此，它是防雷的重要保护部位。如果变电所发生雷击事故，将造成大面积的停电，给社会生产和人民生活带来不便，这就要求防雷措施必须十分可靠。1

接闪器

专门用来直接接受雷击的金属构件，称之为接闪器。其功能是把接引来的雷电流，通过引下线和接地装置向大地中泄放，保护建筑物及其他设备免受直接雷害。常用的接闪器有避雷针、避雷线、避雷带和避雷网。2.避雷器避雷器用来防止雷电冲击波沿线路侵入变配电所，对变配电所内电气设备的绝缘造成损坏。避雷器一般接于母线与架空线路的进出口处，装在被保护设备的电源侧，与被保护设备并联。当雷电冲击波侵入时，避雷器迅速对地放电，而使被保护设备的绝缘免受冲击波的损坏，当冲击波消失后，避雷器又能自动恢复起始状态。避雷器可分为保护间隙、管型避雷器、阀型避雷器和金属氧化物避雷器等。3.

变电所的防雷措施

变电所遭受的雷击是下行雷，主要来自两个方面：一是雷直击在变电所的电气设备上；二是架空线路的感应雷过电压和直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电所。因此，直击雷和雷电波对变电所进线及变压器的破坏防护是十分重要的。

(1)变电所的直击雷防护。装设避雷针是直击雷防护的主要措施，避雷针是保护电气设备、建筑物不受直接雷击的雷电接受器。它将雷吸引到自己的身上，并安全导入地中，从而保护了附近绝缘水平比它低的设备免遭雷击。

装设避雷针时对于35kV变电所必须装有独立的避雷针，并满足不发生反击的要求；对于110kV及以上的变电所，由于此类电压等级配电装置的绝缘水平较高，可以将避雷针直接装设在配电装置的架构上，因此，雷击避雷针所产生的高电位不会造成电气设备的反击事故。

(2)变电所对侵入波的防护。变电所对侵入波防护的主要措施是在其进线上装设阀型避雷器。阀型避雷器的基本元件为火花间隙和非线性电阻，目前FS系列阀型避雷器为火花间隙和非线性电阻，其主要用来保护小容量的配电装置SFZ系列阀型避雷器，主要用来保护中等及大容量变电所的电气设备；FCZ1系列磁吹阀型避雷器，主要用来保护变电所的高压电气设备。

(3)变电所的进线防护。对变电所进线实施防雷保护，其目的就是限制流经避雷器的雷电电流幅值和雷电波的陡度。当线路上出现过电压时，将有行波沿导线向变电所运动，其幅值为线路绝缘的50％冲击闪络电压，线路的冲击耐压比变电所设备的冲击耐压要高很多。因此，在接近变电所的进线上加装避雷线是防雷的主要措施。如果没架设避雷线，当接近变电所的进线上遭受雷击时，流经避雷器的雷电电流幅值可超过5kA，且其陡度也会超过允许值，势必会对线路造成破坏。

(4)变压器的防护。变压器的基本保护措施是接近变压器安装避雷器，这样可以防止线路侵入的雷电波损坏绝缘。

装设避雷器时，要尽量接近变压器，并尽量减少连线的长度，以便减少雷电电流在连接线上的压降。同时，避雷器的接线应与变压器的金属外壳及低压侧中性点连接在一起，这样，当侵入波使避雷器动作时，作用在高压侧主绝缘上的电压就只剩下避雷器的残压了(不包括接地电阻上的电压压降)，就减少了雷电对变压器破坏的机会。

(5)变电所的防雷接地。变电所防雷保护满足要求以后，还要根据安全和工作接地的要求敷设一个统一的接地网，然后避雷针和避雷器下面增加接地体以满足防雷的要求，或者在防雷装置下敷设单独的接地体。6.3接地装置的设计 6.3.1接地装置由接地连接线和接地体构成的总和。接地装置由接地极(板)、接地母线(户内、户外)、接地引下线(接地跨接线)、构架接地组成接地装置。它被用以实现电气系统与大地相连接的目的。与大地直接接触实现电气连接的金属物体为接地极。它可以是人工接地极，也可以是自然接地极。对此接地极可赋以某种电气功能，例如用以作系统接地、保护接地或信号接地。接地母排是建筑物电气装置的参考电位点，通过它将电气装置内需接地的部分与接地极相连接。它还起另一作用，即通过它将电气装置内诸等电位联结线互相连通，从而实现——建筑物内大件导电部分间的总等电位联结。接地极与接地母排之间的连接线称为接地极引线。按接地的目的，电气设备的接地可分为：工作接地、防雷接地、保护接地、仪控接地。

工作接地：是为了保证电力系统正常运行所需要的接地。例如中性点直接接地系统中的变压器中性点接地，其作用是稳定电网对地电位，从而可使对地绝缘降低。

防雷接地：是针对防雷保护的需要而设置的接地。例如避雷针（线）、避雷器的接地，目的是使雷电流顺利导入大地，以利于降低雷过电压，故又称过电压保护接地。

保护接地：也称安全接地，是为了人身安全而设置的接地，即电气设备外壳(包括电缆皮)必须接地，以防外壳带电危及人身安全。

仪控接地：发电厂的热力控制系统、数据采集系统、计算机监控系统、晶体管或微机型继电保护系统和远动通信系统等，为了稳定电位、防止干扰而设置的接地。也称为电子系统接地。

（图6-1垂直接地体）（图6-2水平接地体）6.3.2自然接地体和人工接地体交流电力设备的接地装置，应充分利用直接埋入地中或水中的自然接地体。当自然接地体的接地电阻符合要求时,一般不敷设人工接地体，但变电所除外。利用自然接地体和外引式接地装置时，应用不少于两根导体在不同地点与接地网相连接，但电力线路除外。人工接地体的材料可采用水平敷设的圆钢、扁钢、垂直敷设的角钢、圆钢等。接地装置的导体截面，应符合热稳定与均压的要求，且不应小于表5.1.2所列规格。类别地上地下屋内屋外圆钢直径（毫米）扁钢截面（cm2）厚度（毫米）角钢厚度（毫米）5243264842.584844钢管管壁厚度（毫米）作为接地体2.52.52.5作为接地线1.62.51.6(表6.3.1钢接地体和接地线的最小规格)注：1、电力线路杆塔的接地体引出线，其截面不应小于50cm2，并应热镀锌。2、经常流过直流电力电流的接地体和接地线，其地下部分的最小规格见本规范第八章。3、作为接地线的钢管，表中地下系指车间地坪内。敷设在腐蚀较强场所的接地装置，应根据腐蚀的性质采取热镀锌、热镀锡等防腐措施，或适当加大截面。人工垂直接地体与人工水平接地体，都属于人工接地体。也就是在建筑物基础接地体的接地电阻不能满足防雷要求的情况下而增设的人工接地装置，根据埋设在土壤中的方式不同分为垂直与水平两种类型。垂直接地体与水平接地体在功能上没区别，都是起到把雷电流散流至大地的作用。但这两种在用料的材质和施工工艺上根据国家防雷法规的规定，有不同的要求。垂直接地体宜采用角钢、钢管；水平接地体宜采用扁钢、圆钢。圆钢直径不小于10毫米；角（扁）钢截面积不小于100平方毫米，其厚度不小于4毫米；钢管壁厚不小于3.5毫米。垂直接地体的长度为2.5米，人工垂直接地体与人工水平接地体的距离为5米，如果地方受到限制可适当减小。

致谢历时将近两个月的时间终于将这篇论文写完，在论文的写作过程中遇到了无数的困难和障碍，都在同学和老师的帮助下度过了。尤其要强烈感谢我的论文指导老师—XX老师，她对我进行了无私的指导和帮助，不厌其烦的帮助进行论文的修改和改进。另外，我向热心帮助过我的所有老师和同学表示由衷的感谢!在论文工作中，遇到了许许多多这样那样的问题，有的是专业上的问题，有的是论文格式上的问题，一直得到***老师的亲切关怀和悉心指导，使我的论文可以又快又好的完成，吕老师和孙老师以其渊博的学识、严谨的治学态度、求实的工作作风和他们敏捷的思维给我留下了深刻的印象，我将终生难忘我的老师对我的亲切关怀和悉心指导，再一次向他们表示衷心的感谢，感谢他为学生营造的浓郁学术氛围，以及学习、生活上的无私帮助!值此论文完成之际，谨向老师致以最崇高的谢意!

感谢这篇论文所涉及到的各位学者。本文引用了数位学者的研究文献，如果没有各位学者的研究成果的帮助和启发，我将很难完成本篇论文的写作。

感谢我的同学和朋友，在我写论文的过程中给予我了很多你问素材，还在论文的撰写和排版灯过程中提供热情的帮助。

由于我的学术水平有限，所写论文难免有不足之处，恳请各位老师和学友批评和指正！

参考文献[1]贺威俊等编著.《电力牵引供变电技术》西南交通大学出版社，1998[2]贺威俊、简克良主编.《电气化铁道供变电工程》中国铁道出版社，1980[3]娄和恭等合编.《发电厂变电所电气部分》水利电力出版社，1987[4]李群湛贺建闽编著.《牵引供电系统分析》西南交通大学出版社，2016[5]曹建猷著.《电气化铁道供电系统》中国铁道出版社，1983[6]李群湛连级三高仕斌编著.《高速铁路电气化工程》西南交通大学出版社，2015[7]简克良主编.《电力系统分析》.西南交大出版社，1992[8]铁道部电气工程局电气化勘测设计院，《电气化铁道设计手册牵引供电系统》，1988[9]袁则富，何其光译.《电气化铁路供电》西南交通大学出版社，1989[10]张保会,尹项根.电力系统继电保护.北京:中国电力出版社,2014[11]刘国亭.电力工程CAD.北京:中国水利水电出版社,2015[12]徐滤非，供配电系统.北京；机械工业出版社，2016

论大学生写作能力写作能力是对自己所积累的信息进行选择、提取、加工、改造并将之形成为书面文字的能力。积累是写作的基础，积累越厚实，写作就越有基础，文章就能根深叶茂开奇葩。没有积累，胸无点墨，怎么也不会写出作文来的。写作能力是每个大学生必须具备的能力。从目前高校整体情况上看，大学生的写作能力较为欠缺。一、大学生应用文写作能力的定义那么，大学生的写作能力究竟是指什么呢？叶圣陶先生曾经说过，“大学毕业生不一定能写小说诗歌，但是一定要写工作和生活中实用的文章，而且非写得既通顺又扎实不可。”对于大学生的写作能力应包含什么，可能有多种理解，但从叶圣陶先生的谈话中，我认为：大学生写作能力应包括应用写作能力和文学写作能力，而前者是必须的，后者是“不一定”要具备，能具备则更好。众所周知，对于大学生来说，是要写毕业论文的，我认为写作论文的能力可以包含在应用写作能力之中。大学生写作能力的体现，也往往是在撰写毕业论文中集中体现出来的。本科毕业论文无论是对于学生个人还是对于院系和学校来说，都是十分重要的。如何提高本科毕业论文的质量和水平，就成为教育行政部门和高校都很重视的一个重要课题。如何提高大学生的写作能力的问题必须得到社会的广泛关注，并且提出对策去实施解决。二、造成大学生应用文写作困境的原因：（一）大学写作课开设结构不合理。就目前