降壓變電所電氣一二次設(shè)計(jì)2013課程設(shè)計(jì)

1、信息工程學(xué)院綜合課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)題目: 110KV降壓變電所電氣一、二次設(shè)計(jì) 專(zhuān) 業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 聲明 ：本作品用以交差之用 無(wú)實(shí)際理論意義 不確保準(zhǔn)確性與實(shí)踐性 2012年 10月 10日 前 言變電站是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，由電器設(shè)備及配電網(wǎng)絡(luò)按一定的接線方式所構(gòu)成，他從電力系統(tǒng)取得電能，通過(guò)其變換、分配、輸送與保護(hù)等功能，它直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行然后將電能安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的輸送到每一個(gè)用電設(shè)備的場(chǎng)所。110KV變電站屬于高壓網(wǎng)絡(luò)，電氣主接線是發(fā)電廠變電所的主要環(huán)節(jié)，電氣主接線直關(guān)系著全廠電氣設(shè)備的選擇、是變電站電氣部分投

2、資大小的決定性因素。首先，根據(jù)主接線的經(jīng)濟(jì)可靠、運(yùn)行靈活的要求選擇各個(gè)電壓等級(jí)的接線方式來(lái)選擇。根據(jù)主變?nèi)萘窟x擇適合的變壓器，主變壓器的臺(tái)數(shù)、容量及形式的選擇是很重要，它對(duì)發(fā)電廠和變電站的技術(shù)經(jīng)濟(jì)影響大。本變電所的初步設(shè)計(jì)包括了：（1）總體方案的確定（2）短路電流的計(jì)算（3）高低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與系統(tǒng)接線方案選擇（4）繼電保護(hù)的選擇與整定（5）防雷與接地保護(hù)等內(nèi)容。最后，本設(shè)計(jì)根據(jù)典型的110kV發(fā)電廠和變電所電氣主接線圖，根據(jù)廠、所繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置、勵(lì)磁裝置、同期裝置及測(cè)量表計(jì)的要求各電壓等級(jí)的額定電壓和最大持續(xù)工作電流進(jìn)行設(shè)備選擇，而后進(jìn)行校驗(yàn). 第1章 短路電流的計(jì)算11短路的基本知識(shí)所

3、謂短路，就是供電系統(tǒng)中一相或多相載流導(dǎo)體接地或相互接觸并產(chǎn)生超出規(guī)定值的大電流。短路電流的大小也是比較主接線方案，分析運(yùn)行方式時(shí)必須考慮的因素。系統(tǒng)短路時(shí)還會(huì)出現(xiàn)電壓降低，靠近短路點(diǎn)處尤為嚴(yán)重，這將直接危害用戶(hù)供電的安全性及可靠性。為限制故障范圍，保護(hù)設(shè)備安全，繼電保護(hù)裝置整定必須在主回路通過(guò)短路電流時(shí)準(zhǔn)確動(dòng)作。變電短路電流的大小也是比較主接線方案，分析運(yùn)行方式時(shí)必須考慮的因素。系統(tǒng)短路時(shí)還會(huì)出現(xiàn)電壓降低，靠近短路點(diǎn)處尤為嚴(yán)重，這將直接危害用戶(hù)供電的安全性及可靠性。為限制故障范圍，保護(hù)設(shè)備安全，繼電保護(hù)裝置整定必須在主回路通過(guò)短路電流時(shí)準(zhǔn)確動(dòng)作。所中的各種電氣設(shè)備必須能承受短路電流的作用，不致

4、因過(guò)熱或電動(dòng)力的影響造成設(shè)備損壞。例如：斷路器必須能斷開(kāi)可能通過(guò)的最大短路電流；電流互感器應(yīng)有足夠的過(guò)電流倍數(shù)；母線要校驗(yàn)短路時(shí)承受的最大應(yīng)力；接地裝置的選擇也與短路電流大小有關(guān)等。供電系統(tǒng)應(yīng)該正常的不間斷地可靠供電，以保證生產(chǎn)和生活的正常進(jìn)行。電力系統(tǒng)正常運(yùn)行方式的破壞，多數(shù)是由短路故障引起的，系統(tǒng)中將出現(xiàn)比正常運(yùn)行時(shí)的額定電流大許多倍的短路電流，其數(shù)值可達(dá)幾萬(wàn)甚至幾十萬(wàn)安培。變電所設(shè)計(jì)中不能不全面地考慮短路故障的各種影響。、由于上述原因，短路電流計(jì)算成為變電所電氣部分設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。選擇電氣設(shè)備時(shí)，通常用三相短路電流；校驗(yàn)繼電保護(hù)動(dòng)作靈敏度時(shí)用兩相短路、單相短路電流或或單相接地電流。工程設(shè)計(jì)中

5、主要計(jì)算三相短路電流。12計(jì)算短路電流的目的短路故障對(duì)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行影響很大，所造成的后果也十分嚴(yán)重，因此在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，設(shè)備的選擇以及系統(tǒng)運(yùn)行中，都應(yīng)該著眼盡量限制所影響的范圍。短路的問(wèn)題一直是電力技術(shù)的基本問(wèn)題之一，無(wú)論從設(shè)計(jì)、制造、安裝、運(yùn)行和維護(hù)檢修等各方面來(lái)說(shuō)，都必須了解短路電流的產(chǎn)生和變化規(guī)律，掌握分析計(jì)算短路電流的方法。短路電流計(jì)算具體目的是；（1） 選擇電氣設(shè)備。電氣設(shè)備，如開(kāi)關(guān)電氣、母線、絕緣子、電纜等，必須具有充分的電動(dòng)力穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，而電氣設(shè)備的電動(dòng)力穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性的效驗(yàn)是以短路電流計(jì)算結(jié)果為依據(jù)的。（2） 繼電保護(hù)的配置和整定。系統(tǒng)中影配置哪些繼電保護(hù)以及繼電保

6、護(hù)裝置的參數(shù)整定，都必須對(duì)電力系統(tǒng)各種短路故障進(jìn)行計(jì)算和分析，而且不僅要計(jì)算短路點(diǎn)的短路電流，還要計(jì)算短路電流在網(wǎng)絡(luò)各支路中的分布，并要作多種運(yùn)行方式的短路計(jì)算。（3） 電氣主接線方案的比較和選擇。在發(fā)電廠和變電所的主接線設(shè)計(jì)中，往往遇到這樣的情況：有的接線方案由于短路電流太大以致要選用貴重的電氣設(shè)備，使該方案的投資太高而不合理，但如果適當(dāng)改變接線或采取限制短路電流的措施就可能得到即可靠又經(jīng)濟(jì)的方案，因此，在比較和評(píng)價(jià)方案時(shí)，短路電流計(jì)算是必不可少的內(nèi)容。（4） 通信干擾。在設(shè)計(jì)110KV及以上電壓等級(jí)的架空輸電線時(shí)，要計(jì)算短路電流，以確定電力線對(duì)臨近架設(shè)的通信線是否存在危險(xiǎn)及干擾影響。（5）

7、 確定分裂導(dǎo)線間隔棒的間距。在500KV配電裝置中，普遍采用分裂導(dǎo)線做軟導(dǎo)線。當(dāng)發(fā)生短路故障時(shí)，分裂導(dǎo)線在巨大的短路電流作用下，同相次導(dǎo)線間的電磁力很大，使導(dǎo)線產(chǎn)生很大的張力和偏移，在嚴(yán)重情況下，該張力值可達(dá)故障前初始張力的幾倍甚至幾十倍，對(duì)導(dǎo)線、絕緣子、架構(gòu)等的受力影響很大。因此，為了合理的限制架構(gòu)受力，工程上要按最大可能出現(xiàn)的短路電流確定分裂導(dǎo)線間隔的安裝距離。 1.3短路電流的計(jì)算步驟基本假定.1系統(tǒng)運(yùn)行方式為最大運(yùn)行方式。.2磁路飽和、磁滯忽略不計(jì)。即系統(tǒng)中各元件呈線性，參數(shù)恒定，可以運(yùn)用疊加原理。.3在系統(tǒng)中三相除不對(duì)稱(chēng)故障處以外，都認(rèn)為是三相對(duì)稱(chēng)的。.4忽略對(duì)計(jì)算結(jié)果影響較小的參數(shù)

8、，如元件的電阻、線路的電容以及網(wǎng)內(nèi)的電容器、感性調(diào)和及高壓電機(jī)向主電網(wǎng)的電能反饋等。.5短路性質(zhì)為金屬性短路，過(guò)渡電阻忽略不計(jì)。.6系統(tǒng)中的同步和異步電機(jī)均為理想電機(jī)?；鶞?zhǔn)值的選擇為了計(jì)算方便，通常取基準(zhǔn)容量Sj100MVA；基準(zhǔn)電壓Uj取各級(jí)電壓的平均電壓，即UjUp1.05Ue；基準(zhǔn)電流；基準(zhǔn)電抗常用基準(zhǔn)值如表1所示。表1 常用基準(zhǔn)值表（Sj100MVA）基準(zhǔn)電壓Uj（kV）3.156.310.537115230基準(zhǔn)電流Ij（kA）18.339.165.501.560.5020.251基準(zhǔn)電抗Xj（）0.09920.3971.1013.71325301.3.3各元件參數(shù)標(biāo)么值的計(jì)算電路元件

9、的標(biāo)么值為有名值與基準(zhǔn)值之比，計(jì)算公式如下： 采用標(biāo)么值后，相電壓和線電壓的標(biāo)么值是相同的，單相功率和三相功率的標(biāo)么值也是相同的，某些物理量還可以用標(biāo)么值相等的另一些物理量來(lái)代替，如I*=S*。電抗標(biāo)么值和有名值的變換公式如表2所示。表2中各元件的標(biāo)么值可由表1中查得。表2 各電氣元件電抗標(biāo)么值計(jì)算公式元件名稱(chēng)標(biāo) 么 值備 注發(fā)電機(jī)調(diào)相機(jī)電動(dòng)機(jī)為發(fā)電機(jī)次暫態(tài)電抗的百分值變壓器為變壓器短路電壓百分值，為最大容量線圈額定容量電抗器為電抗器的百分電抗值線路線路長(zhǎng)度系統(tǒng)阻抗Skd為與系統(tǒng)連接的斷路器的開(kāi)斷容量；S為已知系統(tǒng)短路容量其中線路電抗值的計(jì)算中，為：6220kV架空線 取0.4 /kM35kV

10、三芯電纜 取0.12 /kM610kV三芯電纜 取0.08 /kM表2中SN、Sb單位為MVA，UN、Ub單位為kV，IN、Ib單位為kA。1.3.4短路電流的計(jì)算1.3.4.1網(wǎng)絡(luò)變換計(jì)算公式串聯(lián)阻抗合成：并聯(lián)阻抗合成：，當(dāng)只有兩支時(shí)1.3.4.2短路電流計(jì)算公式短路電流周期分量有效值： 短路沖擊電流峰值：短路全電流最大有效值：式中為沖擊系統(tǒng)，可按表3選用。表3 不同短路點(diǎn)的沖擊系數(shù)短路點(diǎn)推薦值發(fā)電機(jī)端1.902.69發(fā)電廠高壓側(cè)母線及發(fā)電機(jī)電抗器后1.852.62遠(yuǎn)離發(fā)電廠的地點(diǎn)1.802.55注：表中推薦的數(shù)值已考慮了周期分量的衰減。1.3.4.3最大運(yùn)行方式下短路電流的計(jì)算最大運(yùn)行方式

11、下等值電路標(biāo)么阻抗圖見(jiàn)圖2圖3d1：d2：d3：d4：1.5短路電流計(jì)算結(jié)果110kV降壓變電站相關(guān)短路電流計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表4。短路點(diǎn)短路電流周期分量(有效值)Id(kA)短路沖擊電流(峰值)ich(kA)短路全電流最大有效值Ich(kA)最大運(yùn)行方式下d15.18713.2277.832d210.64327.1416.071d310.35226.39815.632d49.56824.39814.448最小運(yùn)行方式下d13.639.2575.481d29.85125.1214.875d39.60224.48514.499d48.92422.75613.475圖2 d1：d2：d3：d4：21繼電

12、保護(hù)的基本知識(shí)在變電所的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障和不正常運(yùn)行的可能性，如設(shè)備的相間短路、對(duì)地短路及過(guò)負(fù)荷等故障。為了保證用戶(hù)的可靠供電，防止電氣設(shè)備的損壞及事故擴(kuò)大，應(yīng)盡快地將故障切除。這個(gè)任務(wù)靠運(yùn)行人員進(jìn)行手動(dòng)操作控制是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，必須由繼電保護(hù)裝置自動(dòng)地、迅速地、有選擇性地將故障設(shè)備切除，而當(dāng)不正常運(yùn)行情況時(shí)，要自動(dòng)地發(fā)出信號(hào)以便及時(shí)處理，這就是繼電保護(hù)的任務(wù)。2.2 線路的繼電保護(hù)配置2.2.1 110kV側(cè)繼電保護(hù)配置2.3變壓器保護(hù)配置及整定計(jì)算2.3.1變壓器保護(hù)配置電力變壓器是電力系統(tǒng)中十分重要的供電元件，它的故障將對(duì)供電可靠性和系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重的影響。因此，我們必

13、須研究變壓器有哪些故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，以便采取相應(yīng)的保護(hù)措施。變壓器的故障可以分為油箱外和油箱內(nèi)兩種故障。油箱外的故障，主要是套管和引出線上發(fā)生相間短路以及中性點(diǎn)直接接地側(cè)的接地短路。這些故障的發(fā)生會(huì)危害電力系統(tǒng)的安全連續(xù)供電。油箱內(nèi)的故障包括繞組的相間短路、接地短路、匝間短路以及鐵心的燒損等。油箱內(nèi)故障時(shí)產(chǎn)生的電弧，不僅會(huì)損壞繞組的絕緣、燒毀鐵芯，而且由于絕緣材料和變壓器油因受熱分解而產(chǎn)生大量的氣體，有可能引起變壓器油箱的爆炸。變壓器外部短路引起的過(guò)電流、負(fù)荷長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)額定容量引起的過(guò)負(fù)荷、風(fēng)扇故障或漏油等原因引起冷卻能力的下降等，這些運(yùn)行狀態(tài)會(huì)使繞組和鐵芯過(guò)熱。此外，對(duì)于中性點(diǎn)不接地運(yùn)行

14、的星形接線方式變壓器，外部接地短路時(shí)有可能造成變壓器中性點(diǎn)過(guò)電壓，威脅變壓器的絕緣；大容量變壓器在過(guò)電壓或低頻率等異常運(yùn)行方式下會(huì)發(fā)生變壓器的過(guò)勵(lì)磁，引起鐵芯和其它金屬構(gòu)件的過(guò)熱。 主保護(hù)：電流差動(dòng)保護(hù)、瓦斯保護(hù)后備保護(hù)：過(guò)電流保護(hù)/低壓閉鎖過(guò)電流保護(hù)/復(fù)合電壓閉鎖過(guò)流保護(hù)/阻抗保護(hù)/零序過(guò)電流保護(hù)/零序過(guò)電壓保護(hù)/過(guò)負(fù)荷保護(hù)/過(guò)激磁保護(hù)。兩種配置模式：（1）主保護(hù)、后備保護(hù)分開(kāi)設(shè)置（2）成套保護(hù)裝置，重要變壓器雙重化配置2.3.2縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)以雙繞組變壓器為例來(lái)說(shuō)明實(shí)現(xiàn)縱差動(dòng)保護(hù)的原理，如圖5所示。?2?2?1nBnl 1nl 2?1?2- ?2I- I圖5變壓器縱差動(dòng)保護(hù)的原理接線由于變壓

15、器高壓側(cè)和低壓側(cè)的額定電流不同，因此，為了保證縱差動(dòng)保護(hù)的正確工作，就必須適當(dāng)選擇兩側(cè)電流互感器的變比，使得在正常運(yùn)行和外部故障時(shí)，兩個(gè)二次電流相等，亦即在正常運(yùn)行和外部故障時(shí)，差動(dòng)回路的電流等于零。例如在圖5中，應(yīng)使 = 或=式中高壓側(cè)電流互感器的變比；低壓側(cè)電流互感器的變比； 變壓器的變比（即高、低壓側(cè)額定電 壓之比）。由此可知，要實(shí)現(xiàn)變壓器的縱差動(dòng)保護(hù)， 就必須適當(dāng)?shù)剡x擇兩側(cè)電流互感器的變比，使其比值等于變壓器的變比，這是與前述送電線路的縱差動(dòng)保護(hù)不同的。這個(gè)區(qū)別是由于線路的縱差動(dòng)保護(hù)可以直接比較兩側(cè)電流的幅值和相位，而變壓器的縱差動(dòng)保護(hù)則必須考慮變壓器變比的影響。本次設(shè)計(jì)所采用的變壓器

16、型號(hào)為：SZ-25000/110。對(duì)于這種大型變壓器而言，它都必需裝設(shè)單獨(dú)的變壓器差動(dòng)保護(hù)，這是因?yàn)樽儔浩鞑顒?dòng)保護(hù)通常采用兩側(cè)電流差動(dòng)，其中高電壓側(cè)電流引自高壓側(cè)電流互感器，低壓側(cè)電流引自變壓器低壓側(cè)電流互感器，這樣使差動(dòng)保護(hù)的保護(hù)范圍為二組電流互感器所限定的區(qū)域，從而可以更好地反映這些區(qū)域內(nèi)相間短路，高壓側(cè)接地短路以及主變壓器繞組匝間短路故障。所以我們用縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)作為變壓器的主保護(hù)，其接線原理圖如圖5所示。正常情況下,=即：（變壓器變比）所以這時(shí)Ir=0，實(shí)際上，由于電流繼電器接線方式，變壓器勵(lì)磁電流，變比誤差等影響導(dǎo)致不平衡電流的產(chǎn)生，故Ir不等于0 ，針對(duì)不平衡電流產(chǎn)生的原因不同可以采

17、取相應(yīng)的措施來(lái)減小。盡管縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)有很多其它保護(hù)不具備的優(yōu)點(diǎn)，但當(dāng)大型變壓器內(nèi)部產(chǎn)生嚴(yán)重漏油或匝數(shù)很少的匝間短路故障以及繞組斷線故障時(shí)，縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)不能動(dòng)作，這時(shí)我們還需對(duì)變壓器裝設(shè)另外一個(gè)主保護(hù)瓦斯保護(hù)。圖6縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)原理示意圖2.3.3瓦斯保護(hù)瓦斯保護(hù)主要用來(lái)保護(hù)變壓器的內(nèi)部故障，它由于一方面簡(jiǎn)單，靈敏，經(jīng)濟(jì)；另一方面動(dòng)作速度慢，且僅能反映變壓器油箱內(nèi)部故障，就注定了它只有與差動(dòng)保護(hù)配合使用才能做到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，效果更佳。瓦斯保護(hù)的工作原理：當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障時(shí)，有輕瓦斯產(chǎn)生，瓦斯繼電器KG的上觸點(diǎn)閉合，作用于預(yù)告信號(hào)；當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，重瓦斯沖出，瓦斯繼電器的下觸點(diǎn)閉合，經(jīng)中間繼電

18、器KC作用于信號(hào)繼電器KS，發(fā)出警報(bào)信號(hào)，同時(shí)斷路器跳閘。瓦斯繼電器的下觸點(diǎn)閉合，也可利用切換片XB切換位置，只給出報(bào)警信號(hào)。瓦斯保護(hù)的整定：瓦斯保護(hù)有重瓦斯和輕瓦斯之分，它們裝設(shè)于油箱與油枕之間的連接導(dǎo)管上。其中輕瓦斯按氣體容積進(jìn)行整定，整定范圍為：250300cm3,一般整定在250cm3 。重瓦斯按油流速度進(jìn)行整定，整定范圍為：0.61.5m/s,一般整定在1m/s 。瓦斯保護(hù)原理如圖7所示。圖7瓦斯保護(hù)原理示意圖2.3.4保護(hù)配置的整定 對(duì)于本次設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，變壓器的主保護(hù)有縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)和瓦斯保護(hù)，其中瓦斯保護(hù)一般不需要進(jìn)行整定計(jì)算，所以?xún)H對(duì)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)進(jìn)行整定如下：(1)避越變壓器的勵(lì)磁

19、涌流： 其中為可靠系數(shù)，取1.3，而為變壓器的額定電流。(2)避越外部短路時(shí)的最大不平衡電流：其中Ktx為電流互感器同型系數(shù)，型號(hào)相同時(shí)取0.5，型號(hào)不同時(shí)取1，這里為避免以后更換設(shè)備的方便故取1；為非周期分量引起的誤差，取1；建議采用中間值0.05；取0.1； 為變壓器外部最大運(yùn)行方式下的三相短路電流，由前面的計(jì)算結(jié)果知=995。(3)躲過(guò)電流互感器二次回路斷線的最大負(fù)荷電流： 而保護(hù)基本側(cè)的動(dòng)作電流?。?4)確定差動(dòng)繼電器的動(dòng)作電流和基本側(cè)差動(dòng)線圈的匝數(shù)： 差動(dòng)繼電器的動(dòng)作電流：其中為電流互感器的一次側(cè)額定電流；為電流互感器的二次額定電流。差動(dòng)線圈匝數(shù)： 實(shí)際整定匝數(shù)選用： 所以繼電器的實(shí)

20、際動(dòng)作電流為： 保護(hù)裝置的實(shí)際動(dòng)作電流為： 變壓器差動(dòng)保護(hù)參數(shù)計(jì)算結(jié)果如下表7-1：變壓器額定電壓/kV11011110110額定電流 Ie/A互感器接線方式Ddyy互感器計(jì)算變比互感器選擇變比100/5100/5400/5400/5電流互感器二次額定電流58/20=2.958/20=2.9320/8=4320/80=4(5) 校驗(yàn)保護(hù)的靈敏系數(shù):當(dāng)系統(tǒng)在最小運(yùn)行方式下,線路處開(kāi)環(huán)運(yùn)行發(fā)生兩相短路時(shí),保護(hù)裝置靈敏系數(shù)最低,即:顯然靈敏度滿(mǎn)足要求。其中是變壓器差動(dòng)保護(hù)范圍內(nèi)短路時(shí)總的最小短路電流有名值(歸算到基本側(cè))。是保護(hù)的接線系數(shù),這里取1。31繼電保護(hù)的基本知識(shí)在變電所的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，當(dāng)電

21、力系統(tǒng)發(fā)生故障和不正常運(yùn)行的可能性，如設(shè)備的相間短路、對(duì)地短路及過(guò)負(fù)荷等故障。為了保證用戶(hù)的可靠供電，防止電氣設(shè)備的損壞及事故擴(kuò)大，應(yīng)盡快地將故障切除。這個(gè)任務(wù)靠運(yùn)行人員進(jìn)行手動(dòng)操作控制是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，必須由繼電保護(hù)裝置自動(dòng)地、迅速地、有選擇性地將故障設(shè)備切除，而當(dāng)不正常運(yùn)行情況時(shí)，要自動(dòng)地發(fā)出信號(hào)以便及時(shí)處理，這就是繼電保護(hù)的任務(wù)。3.3 10kV線路保護(hù)配置及整定計(jì)算3.3.1 110kV側(cè)繼電保護(hù)配置第4章 防雷與接地方案的設(shè)計(jì)4.1 防雷保護(hù)4.1.1 直擊雷保護(hù)直擊雷過(guò)電壓：雷電直接擊中電氣線路、設(shè)備或建筑物而引起的過(guò)電壓，又稱(chēng)直擊雷。在雷電的主放電過(guò)程中，其傳播速度極快（約為光速的5

22、0%-10%），雷電壓幅值達(dá)10-100MV，雷電流幅值達(dá)數(shù)百千安，伴以強(qiáng)烈的光、熱、機(jī)械效應(yīng)和危險(xiǎn)的電磁效應(yīng)以及強(qiáng)烈的閃絡(luò)放電，具有強(qiáng)烈的破壞性和對(duì)人員的殺傷性。110KV配電裝置、主變壓器為戶(hù)外布置、采用在構(gòu)架上設(shè)置2支避雷針，及其余設(shè)備均為戶(hù)內(nèi)布置，采用配電樓屋頂設(shè)避雷帶，和避雷針聯(lián)合作為防直擊雷保護(hù)，確保戶(hù)外主變壓器、110KV配電裝置在其聯(lián)合保護(hù)范圍內(nèi)。避雷帶采用16的熱鍍鋅圓鋼，避雷針與建筑物鋼筋隔離，并采用3根引下線與主接地網(wǎng)相連接，連接點(diǎn)與其他設(shè)備接地點(diǎn)的電氣距離應(yīng)滿(mǎn)足規(guī)范要求。4.1.2 侵入波保護(hù)雷電波入侵(高電位侵入):架空線路遭受雷擊或感應(yīng)累的影響,在線路上形成沿線路傳

23、播的高電壓行波.此種電壓波入侵到建筑物內(nèi)或進(jìn)入電氣設(shè)備造成過(guò)電壓。據(jù)統(tǒng)計(jì)城市中雷擊事故的50%-70%是由于這種雷電波侵入造成的。因此，在工廠中應(yīng)予以重視，對(duì)其危害給予足夠的防護(hù)。為防止線路侵入雷電波的過(guò)電壓，在110KV進(jìn)線，10KV母線橋及10KV每段母線上分別安裝氧化鋅避雷器。為保護(hù)主變壓器中性點(diǎn)絕緣，在主變110KV側(cè)中性點(diǎn)裝設(shè)氧化鋅避雷器。10KV并聯(lián)電容器根據(jù)規(guī)定裝設(shè)氧化鋅避雷器保護(hù)。4.2 接地裝置的設(shè)計(jì)本變電站主接地網(wǎng)以水平接地體加垂直地極構(gòu)成，水平接地體采用16熱鍍鋅圓鋼，垂直接地極用50502500和50503000兩種長(zhǎng)度的熱鍍鋅角鋼，布置盡量利用配電室以外的空地。變電站主接地網(wǎng)的接地電阻應(yīng)滿(mǎn)足R0.5的要求。如實(shí)測(cè)接地電阻值不能滿(mǎn)足要求，則需擴(kuò)大接地網(wǎng)面積或采取其他降阻措施。所有設(shè)備的底座或基礎(chǔ)槽鋼均采用16的熱鍍鋅圓鋼焊接并接入主接