学位论文-—某纺织厂全厂总配电所及配电系统设计.doc

毕业论文（设计） 某纺织厂全厂总配电所及配电系统设计姓 名 学 号 年 级 专 业 电气工程及其自动化 系（院） 指导教师 29摘 要电能是现代工业生产的主要能源和动力。它对我们日常生活以及对社会的工业都起着重要的作用。因此，做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。本设计为一个纺织厂的总配电的电力系统设计。设计中主要包括了高压供电系统设计、总降压变电所的设计、以及制条车间、纺织车间、织造车间、染整车间等车间变电所的设计。其中对工厂供电系统的一次接线设计做了着重的分析。包括工厂主接线设计、短路电流的计算、主要电气设备的选择、以及主变压器的保护和接地保护等。关键词：高压供电；降压变电所；车间变电所ABSTRACTElectrical energy is the main energy source and power for modern industry production. It is playing a important role in the present societys industry and in our daily life. Therefore, it is a extremely vital significance to do factory power supply work better for the development of industrial production and realizing the industry modernization, This design is for a mill total power distribution electrical power system. It mainly included the high-voltage power supply system design, the voltage dropping resistor transformer substation design, and the system strip workshop in the design, the textile workshop, weaves the workshop, dyes workshop transformer substation and so on entire the workshop designs. It has made the emphatically analysis to a factory power supply system wiring design. Including manufacturer wiring design, short-circuit current computation, main electrical equipment choice, and main transformer protection and earth protection and so on. Key words: high-voltage power supply; Voltage dropping resistor transformer substation; workshop transformer substation目 录引言11 整体方案确定31.1 供电电压的选择31.2 供电方案的技术经济比较32 参数计算42.1 无功功率计算42.2 静电电容器补偿82.3 计算电容器的数量n92.4 标幺值计算112.5 三相短路电流计算113 电气设备的选择143.1 高压断路器143.2 隔离开关153.3 电流互感器153.4 电压互感器164 系统校验174.1 热稳定性校验174.2 继电保护装置的选择与整定184.3 部分保护185 接地、防雷保护及运行维护205.1 单根避雷针的保护范围215.2 车间配电线路的运行维护22结论23参考文献24附录25谢辞29引言本厂负荷性质：多数车间为三班制,少数车间为一班或两班制。全年为306个工作日，年最大负荷利用时效为6000小时。属于二级负荷。该厂自然条件（1）气象条件a.月最热平均最高温度为30度；b.土壤中0.71米深处一年中月最热平均温度为20度；c.年雷暴日为3l天；d.土壤冻结深度为1.10米；e.夏季主导风向为南风。（2）地质及水文条件根据工程地质勘探资料获悉，厂区地址原为耕地，地势平坦，地下水位为2.85.3米。地面压力为20吨平方米。该设计主要包括:（1）高压供电系统设计（2）总降压变电站设计a.主结线设计：根据设计任务书，分析原始资料与数据，列出技术上能实施的最优方案.b.短路电流计算：根据电气设备选择和继电保护的需要，确定短路计算点，计算三相短路电流，计算结果列出汇总表。c.主要电气设备选择：主要电气设备的选择，包括断路器、隔离开关、互感器、导线截面和型号等设备的选择及校验。d.主要设备的继电保护：包括主变压器保护方式选择和整定计算。e.防雷、接地保护设计。（3）车间变电所设计根据车间负荷情况，选择车间变压器的台数、容量，以及变电所位置的原则考虑，数值计算根据各车间负荷统计进行，具体数据见表1、2、3。表1 第一变电所原始数据表序号用电或车间单位名称设备容量(千瓦)costg计算负荷变压器台数及容量备注千瓦千乏千伏安1制条车间3060.80.80.75244.8183.63062纺纱车间3400.80.80.752722043403软水站77.490.650.80.7550.37337.78262.964锻工车间36.90.30.651.1711.0712.9517.045机修车间355.440.30.51.73103.632184.47621.086托儿所,幼儿院12.80.60.61.3370.6810.2112.787仓库37.960.30.51.7711.3913.3217.538小计739.745625.938935.39表2 第二变电所原始数据表序号用电或车间单位名称设备容量(千瓦)costg计算负荷变压器台数及容量备注千瓦千乏千伏安1织造车间577.50.80.80.75462346.5577.52染整车间4410.80.80.75352.8264.64413浴室,理发室1.880.811.501.504食堂20.630.750.80.7515.4711.6019.085独身宿舍200.8116166小计847.77622.701055.08表3 第三变电所原始数据表序号用电或车间单位名称设备容量(千瓦)costg计算负荷变压器台数及容量备注千瓦千乏千伏安1锅炉房1510.750.80.75113.2584.94141.562水泵房1180.750.80.7588.566.38110.633化验室500.750.80.7537.528.1346.884卸油泵房280.750.80.752115.7526.255小计260.25195.20325.321 整体方案确定1.1 供电电压的选择根据系统电源情况，供电电压有两种方案：方案1：工作电源与备用电源都采用35kV电压，工厂总降压变电所的高压侧接线方式有两种：（1）单母线接线；（2）双母线接线。经过经济预算，本方案要用2台主变压器。方案2：工作电源采用35kV电压，用架空线路引入，厂内总降压变电所中装设一台主变压器，变压器高压侧装设断路器，备用电源采用10kV，接在总降压变电所内的10kV母线的一个分段上。接线方式有两种：（1）单母线接线；（2）双母线接线。1.2 供电方案的技术经济比较对2种方案进行比较方案1 工作电源和备用电源都采用35kV优点：（1）供电电压高，线路功率损耗及电能损耗少；（2）电压损失小，调压问题易解决；（3）可以减少无功功率补偿的设备及其投资；（4）根据运行经验的统计数据，35kV的架空线路故障率比10kV的线路故障率小很多，供电的可靠性高。缺点：需要装设两台主变压器，投资及运行费用将大大增加。方案2 工作电源采用35kV而备用电源采用10kV电源。优点：（1）工厂内部不用装设主变压器，可以降低工厂的运行投资；（2）工厂内部不用装设主变压器，可以减少工人的工作量。缺点：（1）线路的故障率要大于方案1，供电可靠性不如方案1；（2）需要增加无功补偿的投资；（3）线路供电电压过低，会增加线路的功率损耗和电能的损耗。线路的电压损耗将大于方案1；（4）需要设置总配电所。方案2工作电源与备用电源之间设有备用电源自动投入装置（BZT），当工作电源因故障而断开的时候，备用电源会立即投入使用。中间装设有一个断路器，在正常情况下是闭合的。由上面分析计算可以知道，方案1装设两台35kV的主变压器以及高压断路器，至使投资大大增加，方案2虽然在线路故障率的电能损耗率上不及方案1，但是他的投资大大降低，并且在此方案下也同样能够满足该工厂的二级负荷的供电。并且从长远的利益上看，如果该工厂需要扩大其规模，只需要更换一台主变压器及其配套仪器，并且接线方式采用双母线接线，所以此方案是符合要求的。2 参数计算2.1 无功功率计算第一变电所的计算：所用数据见表1。=设备容量 =tg第一变电所的分析计算第一变电所：=739.745kW，=625.938 kVar，=935.39kVA因此可以选择1000kVA变压器一台 电压变比为 10/0.4kV,查文献3附表可得-1000/10 数据为:=2.0kW，=13.7kW，%=4.5，%=1.7。变压器的功率损耗由公式 其中 = = 计算可求得：=12.0+13.7=13.99kW =11000+11000=56.39 kVar10kV线路功率等于计算负荷与变压器损耗之和 =739.745+13.99=753.745kW，=625.94+58.7=682.33 kVar=导线选用LGJ-35型1,3，查表可得LGJ-35型导线得允许通过电流为135A58.5A又通过查表可得LGJ-35导线得数据为=1.38/km，=0.374/km此时功率因数为： 0.9进行无功补偿计算，假设取则有=754.445（tanarccos0.74-.tanarccos093）=387.20kVar补偿后的视在功率为：S=790.36kVA此时变压器的功率损耗为：=0.015=0.015790.36=11.85kW=0.06=0.06790.36=47.47kW变压器高压侧的计算负荷为=753.745+11.85=765.6kW=625.94-387.2+45=238.74kVar=801.96kVA补偿后的功率因数为：cos=0.9540.90 满足要求第二变电所的分析计算所用数据见表2。第二变电所：=847.77kW，=622.70kVar，=1055.08kVA因此可以选择1250kVA变压器一台 电压变比为10/0.4kV，查表文献附表可得3： -1250/10，数据为：=2.35 kW，=16.4kW，%=4.5，%=1.6。变压器的功率损耗由公式=n+ =12.35+16.5=14.03kW=n+=11250+11250 =60.07kVar10kV线路功率等于计算负荷与变压器损耗之和=847.77+14.03=861.8kW，=622.70+60.07=682.77kVar= =1099.49kVA=A导线选用LGJ-35 型 查表可得LGJ-35型导线得允许通过电流为135A58.5A又通过查表可得LGJ-35导线得数据为=1.38/km =0.374/km此时的功率因数为：cos=0.7840.9进行无功补偿计算 取cos=0.93kVar补偿后的视在功率为：S=899.03kVar变压器的功率损耗为：=0.015=0.015899.03=13.49kW=0.06=0.06899.03=53.94kVar变压器高压测的计算负荷为=847.77+13.9=861.26kW =622.7-323.46+53.94=299.24kVar=912.27kVA补偿后的功率因数为：cos=0.9540.90 满足要求第三变电所分析计算：所用数据见表3。=260.25kW，=195.20kVar，=325.32kVA因此可以选择400kVA变压器一台，电压变比为 10/0.4kV，查文献3附表可得-400/10，数据为：=0.94kW，=6kW，%=4，%=2.3，变压器的功率损耗由公式=n+ =10.94+16=4.91kW=n+=1400+1=19.78kVar10kV线路功率等于计算负荷与变压器损耗之和=260.25+4.91=265.16kW，=195.20+19.78=214.98kVar=341.36kVA=19.71A查表可选择LJ-16的导线允许通过电流105A19.71ALJ-16导线的数据为5=1.98/km，=0.358/km此时的功率因数为 cos=0.780.9进行无功功率补偿计算的时候假设cos=0.93=260.25（tanarccos0.78+ tanarccos0.93）=115.70kVar变压器的功率损耗为：=0.015=0.015115.70=1.74kW=0.06=0.06115.70=6.94kVar变压器高压侧的计算负荷为=260.25+1.74=261.99kW=195.20-115.70+6.94=86.44kVar=275.88kVA此时的功率因数cos=0.9490.90 满足要求。2.2 静电电容器补偿静电电容器即电力电容器。利用电容器进行补偿，具有投资省、有功功率损耗运行维护方便、故障范围小等优点。但当通风不良、运行温度过高时，油介质电容器易发生漏油、鼓肚、爆炸等故障。因此，建议使用粉状介质电容器。当企业感性负载比较多时，它们从供电系统吸取的无功功率是滞后（负值）功率，如果用一组电容器和感性负载并联，电容需要的无功功率是超前（正值）功率，如果电容器选的合适，令Qc+Ql=0，这时企业已不需要向供电系统吸取无功功率，功率因数为1，达到最佳效果2,4。电容器补偿容量的确定：电力电容器的补偿容量Qc可按下式计算：=(-)式中 最大有功计算负荷，kW、补偿前、后功率因数角的正切值平均负荷系数，一般取0.71，视的计算情况而定。如果在计算时已采用了较小系数值，可取1。某些已进行生产的工矿企业，可由以下公式确定其有功电能消耗量：= (kWh)式中 有功电能消耗量有功计算负荷最大有功计算负荷年利用小时数并联补偿移相电容器，应满足以下电压和容量的要求 n式中 电容器的额定电压（kV）电容器的工作电压（kV）n并联的电容器总数电容器的工作容量（kVar）电容器的补偿容量（kVar）无功功率分析计算完毕后第一变电所:=739.75kW，=625.94kVar，=935.39kVA；第二变电所：=847.77kW，=622.70kVar，=1055.08kVA；第三变电所：=260.25kW，=195.20kVar，=325.32kVA。2.3 计算电容器的数量n由公式n=可计算电容器的数量n。为每台容量额定容量，为需要补偿的无功功率，n为电容器的数量。低压电容器一般是三相的，高压电容器一般作单相的，应将单相电容器均匀的分配到三相电网上，因此n应该为3的倍数。根据表2数据，从表4中可选择补偿电容器型号为：BW0.4-40(60,80)-1(3)表4 补偿电容的选择型号额定电压/kV标准容量/ kVar相数BW0.23-4(5)-1BW0.4-12(13,14)-1(3)BW0.4-40(60,80)-1(3)BWF6.3-22(25,30,40,50,100)-1WBWF10.5-22(25,30,33.4,40,50,100,120)-1WBW0.525-12(13,14)-1(3)BWM6.3-100(200,334)-1WBWF12.5-25(40,100,120,150)-1WBWM10.5-50(100,200,334)-1WBGM6.3-45(50,100)-1WBGM10.5-45(50,100)-1W0.230.40.46.310.50.5256.312.510.56.310.54 512 13 1440 60 8022 25 34 40 50 10022 25 30 33.4 40 50 100 12012 13 14100 200 33425 40 100 120 15050 100 200 33445 50 10045 50 10011 31 31111 3111111第一变电所需要补偿的无功功率为487.56kVar第二变电所需要补偿的无功功率为342.86kVar第三变电所需要补偿的无功功率为115.70kVar所以可以求得3个变电所需要并联的电容个数分别为=5，=5，=3对35/10kV的变压器进行选择=1847.77kW =483.84kVar则 =1910.07kVA应该选择容量为2500kVA的变压器一台，查文献3附表可得-2500/35的数据为：=4.25kW，=27.5kW，%=6.5，%=1.3计算此时的变压器损耗为=n+ =14.25+127.5=21.33kW=n+=12500+12500=133.42kVar则高压侧=1847.77+21.33=1869.10kW=483.842+133.42=617.26kVar=1968.39kVA=32.47A 查表可选择LGJ-16的导线允许通过电流 105A33.64ALGJ-16导线的数据为 =2.04/km =0.387/km此时的功率因数为cos=0.90 满足要求2.4 标幺值计算假设基准量=1000MVA基准电压为=35kV =10.5kV选用0.5Km LGJ-16导线的电抗为=0.3870.5=1.76总降压变电所的主变压器的电抗为 =1000=262.5 三相短路电流计算变电所10kV母线短路原始数据见表5。表5 变电所10kV母线短路原始数据运行方式电源10千伏母线短路容量说明系统最大运行方式=187兆伏安系统为无限大容量系统最小运行方式 =107兆伏安已知系统的最大和最小运行方式，所以可求得最大和最小运行方式下的短路总电抗，=5.35,=9.35点短路的电流计算如图1所示图1 点的短路计算由于该点三相短路电流的基准电流值为 =54.98kA所以可以求得最大和最小运行方式下的三相短路电流的有效值=54.98=10.28kA =54.98=5.88kA冲击电流分别为:=2.5=2.5510.28=26.12kA =2.55=2.555.88=14.99kA现将点短路的计算数据列于表6。表6 点短路的计算项目计算公式=2.55系统最大运行方式10.28kA10.28kA26.12kA187MVA系统最小运行方式5.88kA5.88kA14.99kA107MVA经过计算比较两相短路的大小为 = 单相短路电流比两相短路电流还要小,所以在进行电气选择的时候只需要计算三相短路电流即可5，6，再计算线路末端短路的电流,线路如图2所示。图2线路末端短路等效电路图表示为:两种情况下的电路图为:最大运行方式: 最小运行方式: 由于在最小运行方式下：=+x=26+1.94=27.94最大运行方式下：=+=26+=26.97由于电流的基准值为: =54.98kA所以求得在此情况下的三相短路电流的有效值分别为:=54.97=2.04kA=54.97=1.97kA现将线路末端短路的计算数据列于表7。表7 线路末端短路的计算项目计算公式=2.55系统最大运行方式2.04kA2.04kA5.20kA37.08MVA系统最小运行方式1.97kA1.97kA50.2kA35.79MVA3 电气设备的选择10kV母线的选择:主变压器一侧工作电流为:=137.46A则母线的计算面积为:S=其中的值通过查表可得为0.9，此时应该选用规格为540的母线，它允许通过的电流为540A大于工作的电流137.47A，满足要求。3.1高压断路器高压断路器的作用：高压断路器又称为高压开关，是高压供电系统中最重要的电器之一，由于高压断路器具有良好的灭弧性能，因此它能够在有负荷的情况下接通或断开电路，而且能在系统发生短路故障时快速切断短路电流7，8，9。高压断路器的操动机构用来使断路器接通，维持导通状态和断开之用。因此，每一种操动机构都应有接通机构、维持机构和断开机构。 操动机构还应该使断路器接通时有必要的速度，因为当断路器缓慢地被接通若电网中存在短路时，触头可能熔焊。因此，在接通断路器时，操动机构相应产生足够大的功率，其大小与断路器的型号有关。与此相反，在使断路器断开时，操动机构只要做很小的功时锁住机构释放，在断路弹簧下断路器断开。 在该设计中根据计算电流选择型号为：SN8-10/200的少油式断路器。少油断路器中的油仅当作灭弧介质使用，不作为主要绝缘介质，而载流部分是依靠空气，陶瓷材料或者是有机绝缘材料来绝缘的，因而开关的油量很少（一般只有几千克），油箱下部是高强度铸铁制成的基座，所以能够造得很坚固，安装方便，使用可靠性大10,11,12。3.2 隔离开关隔离开关又称为刀闸（俗称令克）。主要用途是保证高压装置检修时的安全。采用隔离开关，可以将高压装置中需要检修的设备与其他带电部分可靠地分开，并构成明显的断开间隙。隔离开关没有灭弧装置，所以不允许切断负荷电流和短路电流，否则电弧不仅会使隔离开关烧毁，而且可能发生严重的短路故障，同时电弧对操作人员也会造成伤亡事故。因此，操作规程规定，在接通电源时，应先闭合隔离开关，再合上断路器，在停电时，应先断开断路器，再断开隔离开关。根据电力设计技术规范规定，隔离开关也可以做以下操作： （1）切合电压互感器及避雷器回路； （2）切合励磁电流不超过2A的空载变压器； （3）切合电容电流不超过5A的空载线路。根据上述计算可以知道隔离开关应该选择型号为GW4-10/200的隔离开关。 3.3 电流互感器电流互感器（current transformer,简写CT，文字符号TA），又称仪用变流器。电压互感器（voltage transformer ,缩写PT，文字符号TV），又称仪用变压器。他们合称仪用互感器或称互感器（transformer）。互感器的主要功能是：（1）用来使仪表、继电器等二次设备与主电路绝缘。既可避免主电路的高电压直接引入仪表，继电器等二次设备，又可防止仪表，继电器等二次设备的故障影响主电路，提高一、二次电路的安全性和可靠性，并有利于人身安全。（2）用来扩大仪表，继电器等二次设备的应用范围，也可使仪表，继电器等设备的规格统一，有利于设备的批量生产。电流互感器的选择应当根据下列条件：a.安装地点，用以确定采用户外式还是户内式；b.根据使用情况选择电流互感器的类型和型号；c.一次绕组的额定电压，应当是；d.一次绕组的额定电流，应当是一般取=（1.2-1.5）e.确定变流比，二次绕组的额定电流规定为5A；f.确定准确度等级和二次负荷校验。根据测量仪表和继电保护确定电流互感器的准度，使电流互感器二次所接负荷总阻抗不大于电流互感器二次的额定电流，即；g.短路动稳定校验 电流互感器的动稳定是用动稳定倍数表示的，即允许的最大电流与一次额定电流幅值之比，即 =应该满足公式。式中 电流互感器的动稳定倍数；电流互感器允许的最大电流峰值；电流互感器一次额定电流 ；三项短路电流冲击电流；电流互感器接线的注意事项：a.电流互感器的二次侧不允许开路，如果开路，将出现高压危及仪表和人身安全；b.电流互感器的副边必须接地，确保安全；c.电流互感器注意事项：电流互感器在连接时要其端子的极性。所选用电流互感器的型号为：LQJ-10。3.4 电压互感器（1）电压互感器的选择条件：a.根据安装地点的条件选用户内型或户外型；b.根据系统情况和接线方式选择电压互感器的型号；c.根据供电系统的电压选用，使互感器的一次侧额定电压等于供电系统的电压；d.根据测量仪表和继电器的要求选用互感器的准确度，并应校验二次负荷的容量不应大于互感器的额定容量。因为电压互感器高低压两侧都有熔断器保护，所以不需要做短路校验。（2）电压互感器接线的注意事项：a.二次侧不允许短路；b.二次侧必须有一点接地；（3）电流互感器在连接时要其端子的极性。所选电压互感器的型号为：JDJ-354 系统校验4.1 热稳定性校验所选高压隔离开关和断路器的热稳定校验13,14： 高压断路器合格。 隔离开关合格。10kV母线的校验：=175.06540 满足要求。动稳定校验:母线平放装设.W=0.167b=0.1670.6=2.5 F=1.76=1.76=0.48kg/cm母线最大跨度查表为=700kg/=190.9cm进线的绝缘子间的距离可取90cm即可。电气设备的选择见表8表8 电气设备的选择列表计算数据高压断路器SN8-10/200隔离开关GW4-10/600电流互感器LQJ-10V=10kVV=10kVV=10kVV=10kVI=144.34AI=600AI=600A150/5=10.79kA=187MVA200MVA=27.5kA33kA50kA4.2 继电保护装置的选择与整定总降压变电所需设置以下继电保护装置：（1）主变压器保护；（2）备用电源进线保护；（3）变电所10kV母线保护。此外还需要设置以下装置：（1）备用电源自动投入装置；（2）绝缘监查装置。主变压器保护,根据规程规定2500kVA变压器设置以下保护:a.瓦斯保护：防御变压器铁壳内部短路和油面降低,轻瓦斯动作于信号,重瓦斯动作于跳闸。b.电流速断保护：防御变压器线圈和引出线的多相短路,动作于跳闸。c.过电流保护：防御外部相间短路并作为瓦斯保护及电流速断保护的后备保护,保护动作于跳闸。4.3 部分保护（1）电流速断保护速断保护采用两相不完全星型接法,动作电流应躲过系统最大运行方式下变压器二次侧三相短路的短路电流值，按照公式：=1.32.04=2.652kA归算到35kV侧的电流值为: =2.652=0.785kA=758A灵敏度按系统最小运行方式时保护装置,安装处的两相短路电流来校验。=则 =6.722 满足要求。特点：装置简单，动作迅速可靠，与瓦斯保护配合能够很好的保护中小型的变压器。（2）限时电流速断保护 动作电流：动作电流应该躲开下一条线路无时限电流速断保护的动作电流进行整定=1.3758=985.4A灵敏度校验：=1.731.5 所以符合要求。特点：结构简单，动作可靠。（3）过电流保护系统正常运行时变压器一次侧出现的最大负荷电流为:=(58.5+63.54+19.71)=141.75=40.5A二次侧最大的负荷电流为141.75A。所以有 =1.2141.75=598A其中为可靠系数，在这里取1.2 为返回系数，在这里取0.85电动机的自启动系数电流继电器的动作电流为：=其中为电流互感器的变比。所以进入继电器的电流为：= =19.93A由于继电器的动作电流为：=为可靠系数取值为1.05-1.25；继电器的返回系数取值0.85；电流互感器的变流比 150/5；电流互感器的接线系数取1；取2 为被保护线路的最大负荷电流。所以=114A =19.93A动作电流应该躲开被保护线路的最大负荷电流，且在自起动电流下继电器能可靠返回进行整定。=其中为可靠系数，取1.15-1.25；自起动系数，取13；继电器的返回系数，取0.85；被保护线路的最大负荷电流，在此情况下的最大负荷电流为141.75A=141.75=400.24灵敏度校验，要求对本条线路以及下一条线路或设备相间故障都有反应能力，反应能力用灵敏系数衡量，由于=4.241.5，所以灵敏度满足条件。而动作时间: 该变电所10千伏配出线路定时限过流保护装置的整定时间为l.5秒，要求配电所不大于1.0秒，所以变压器过流保护动作时间为 t=1.5+10.=2.5s按公式=2.852.5 满足要求5 接地、防雷保护及运行维护工作接地的定义与作用：将电力系统中的某一点（通常是中性点）直线或经特殊设备（如消弧线圈，电抗，电阻，击穿保险器等）与大地作金属连接称为工作接地。它的作用：（1）防止绝缘化击穿造成的高电压，串入低压侧的危险，（2）降低电气设备承受的耐压，在中性点不接地系统中，当某一相故障接地时，另外两相对地电压升高为线电压，电气设备绕组与外壳之间的电压称为线电压。在中性点接地系统中，一相故障接地，另外两相对地电压人为相电压，电气设备绕组与外壳之间的电压称为相电压，这就降低了对电气设备绝缘的要求，同时也减少了触电危险。保护接地的作用：减少电气设备外壳与大地之间的电阻（接地电阻），以保证在绝缘击穿的情况下，电器设备外壳对地电压不超过安全电压15。5.1 单根避雷针的保护范围单支避雷针的保护范围如图3所示，一个折线圆锥行的轮廓线可由图中注明的尺寸关系画出，图中h为避雷针的高度，为被保护物的高度，为避雷针高出被保护物的高度，称为避雷针的有效高度，为在高度上避雷针的水平保护半径。保护半径计算如下：（1）在地面上的保护半径为，=1.5h（2）在高度水平面上的保护半径为 当时 =（h-）p 当时 =（1.5h-2）p式中p为高度影响系数，与避雷针的高度有关，当h小于等于30m时候 p=130h120m时，p=变电所防直接雷击的措施：（1）35kV的屋外配点装置；根据我国三十多年来的运行经验，35根据kV及以上的露天配电装置，需要有直击雷保护。（2）建筑物的防雷分级。图3 单根避雷针的保护范围a.一级防雷建筑物。具有特别重要用途的建筑物，如国家级的会堂、办公建筑、档案馆、大型博物馆建筑，特大型及大型铁路客运站、国际性的航空港、通信枢纽、国宾馆、大型旅游建筑物、国际航空客运站等。国家级重点文物保护的建筑物和构筑物。高度超过100m的建筑物。b.二级防雷建筑物；重要的或人员密集的大型建筑物，如省部级办公楼、省级会堂、体育、交通、通信、广播等建筑、大型商店、影剧院等。省级重点文物保护的建筑物和构筑物。19层及以上的住宅建筑和高度超过50m的其他民用建筑物。c.三级防雷建筑物。（a）当一年的计算雷击次数大于或者是等于0.05时，或通过调查确认需要防雷德建筑物。（b）建筑群中最高或位于建筑群边缘高度超过20m的建筑物。（c）高度为15m及以上的烟囱，水塔等孤立的建筑物或构筑物，在雷电活动较弱地区（年雷电日不超过15）其高度可为20m及以上。（d）历史上雷害事故严重地区或雷害事故较多地区的较重要建筑物。由于雷击的选择性和严重性，同一地区中的强雷区可适当提高建筑物的防雷等级。5.2 车间配电线路的运行维护（1）检查导线的发热情况 裸母线在正常运行的最高温度一般为70度。通常在母线接头处涂以变色漆或示温蜡，以检查其发热情况。（2）检查线路的负荷情况 线路的负荷电流不得超过导线的允许载流量，否则导线要过热，对于绝缘导线，过热可导致火灾。（3）检查配电箱，分线盒，开关