10KV變電所及低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

.3按斷流能力選擇對(duì)一些需要開斷電流的設(shè)備，則還有斷流能力的要求，即最大開斷電流應(yīng)不小于安裝地點(diǎn)可能開斷的最大電流，或者按斷流容量選擇。4.410KV側(cè)斷路器與隔離開關(guān)的選擇與校驗(yàn)4.4.1高壓斷路器的選擇與校驗(yàn)電氣設(shè)備的選擇是發(fā)電廠和變電所電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一。正確的選擇電氣設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。在進(jìn)行電氣設(shè)備選擇時(shí)必須符合國(guó)家有關(guān)經(jīng)濟(jì)技術(shù)政策。技術(shù)要先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)要合理，安全要可靠，運(yùn)行要靈活，而且要符合現(xiàn)場(chǎng)的自然條件要求。所選設(shè)備正常時(shí)應(yīng)能可靠工作，短路時(shí)應(yīng)能承受多種短路效應(yīng)。電氣設(shè)備的選擇應(yīng)遵循以下兩個(gè)原則：1.按正常工作狀態(tài)選擇；2.按短路狀態(tài)校驗(yàn)。4.4.2高壓斷路器的功能和類型高壓斷路器具有相當(dāng)完善的滅弧裝置，因此它不僅能通斷正常負(fù)荷電流，而且能通斷一定的短路電流。它還能在保護(hù)裝置的作用下自動(dòng)跳閘，切除短路故障。常用的高壓斷路器有油斷路器、六氟化硫斷路器和真空斷路器。4.4.3高壓斷路器的選擇與校驗(yàn)額定電壓：是指斷路器正常工作時(shí)的線電壓；額定電流：是指環(huán)境溫度在40℃時(shí)，斷路器允許長(zhǎng)期通過(guò)的最大工作電流；額定斷開電流：它是斷路器開斷能力的標(biāo)志，其大小與滅弧室的結(jié)構(gòu)和介質(zhì)有關(guān)；額定開斷容量：開斷能力常用斷流容量表示，；選擇時(shí)，除按一般原則選擇外，由于斷路器還有切斷短路電流，因而必須校驗(yàn)短路容量，熱穩(wěn)定性及動(dòng)穩(wěn)定性等各項(xiàng)指標(biāo)。熱穩(wěn)定電流：熱穩(wěn)定電流是表示斷路器能隨短路電流熱效應(yīng)的能力；動(dòng)穩(wěn)定電流或極限通過(guò)電流：表示能承受短路電流所產(chǎn)生的電動(dòng)力的能力；斷路器的分、合閘時(shí)間：表示斷路器的動(dòng)作速度。按工作環(huán)境選擇：選擇戶外或戶內(nèi)，若工作條件特殊，還需要選擇特殊型式；按額定電壓選擇：應(yīng)該大于或等于所在電網(wǎng)的額定電壓，即：；按額定電流選擇：應(yīng)該等于或大于負(fù)載的長(zhǎng)時(shí)最大工作電流，即：；校驗(yàn)高壓斷路器的熱穩(wěn)定性：It2t≥I∞2tima；校驗(yàn)高壓斷路器的動(dòng)穩(wěn)定性：；校驗(yàn)高壓斷路器的斷流容量（或開斷電流）：熔斷斷流容量按校驗(yàn)；根據(jù)設(shè)計(jì)條件，選擇斷路器，根據(jù)上述條件和要求并查表有：選擇與校驗(yàn)項(xiàng)目安裝地點(diǎn)數(shù)據(jù)VS1—630—12額定電壓U=10kv12kv額定電流I=14.45A630A斷流能力I=4.07kAI=20kA動(dòng)穩(wěn)定度i=10.38kAi=50kA熱穩(wěn)定度it=4.07×1.2kA·s=23.90kA·sIt=20×4kA·s=1600kA·s（表4-1斷路器的選擇校驗(yàn)表）本設(shè)計(jì)10KV高壓斷路器選擇斷路器型號(hào)為：VS1—630—12斷路器。4.5高壓隔離開關(guān)高壓隔離開關(guān)的作用：高壓隔離開關(guān)是在無(wú)載情況下斷開或接通高壓線路的輸電設(shè)備，以及對(duì)被檢修的高壓母線、斷路器等電器設(shè)備與帶電的高壓線路進(jìn)行電氣隔離的設(shè)備。形式結(jié)構(gòu)：高壓隔離開關(guān)一般有底座、支柱絕緣子、導(dǎo)電刀閘、動(dòng)觸頭、靜觸頭、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成。一般配有獨(dú)立的電動(dòng)或手動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)，單相或三相操動(dòng)。高壓隔離開關(guān)主刀閘與接地刀閘間一般都設(shè)有機(jī)械連鎖裝置，確保兩者之間操作順序正確。各類高壓隔離開關(guān)、接地開關(guān)根據(jù)不同的安裝場(chǎng)所有各種不同的安裝方式選擇條件：海拔高度不大于1000米為普通型，海拔高度大于1000米為高原型；地震烈度不超過(guò)8度；環(huán)境溫度不高于+400C，戶內(nèi)產(chǎn)品環(huán)境溫度不低于-100C，戶外產(chǎn)品環(huán)境溫度不低于-300C；戶內(nèi)產(chǎn)品空氣相對(duì)濕度在+250C時(shí)其日平均值不大于95%，月平均值不大于90%（有些產(chǎn)品要求空氣相對(duì)濕度不大于85%）；戶外產(chǎn)品的覆冰厚度分為5毫米和10毫米；戶內(nèi)產(chǎn)品周圍空氣不受腐蝕性或可燃?xì)怏w、水蒸氣的顯著污穢的污染，無(wú)經(jīng)常性的劇烈震動(dòng)。戶外產(chǎn)品的使用環(huán)境為普通型，用于Ⅰ級(jí)污穢區(qū)，防污型用于Ⅱ級(jí)（中污型）、Ⅲ級(jí)（重污型）污穢區(qū)。根據(jù)設(shè)計(jì)條件，選擇戶內(nèi)型高壓隔離開關(guān)，根據(jù)上述條件和要求并查表有：10KV的高壓隔離開關(guān)選擇GN8—10T/200型選擇與校驗(yàn)項(xiàng)目安裝地點(diǎn)數(shù)據(jù)GN8—10T/200額定電壓U=10kv10kv額定電流I=14.45A200A斷流能力I=4.07kA—?jiǎng)臃€(wěn)定度i=10.38kAi=25.5kA熱穩(wěn)定度it=4.07×1.2kA·s=23.90kA·sIt=20×4kA·s=1600kA·s（表4.2高壓隔離開關(guān)的選擇校驗(yàn)表）4.60.4KV側(cè)斷路器與隔離開關(guān)的選擇與校驗(yàn)4.6.1低壓斷路器的選擇及效驗(yàn)(一)低壓斷路器過(guò)電流脫扣器的選擇過(guò)電流脫扣器的額定電流I也應(yīng)不小于線路的計(jì)算電流I,即I≥I(二)低壓斷路器熱脫扣器的選擇熱脫扣器的額定電流I也應(yīng)不小于線路的計(jì)算電流I,即I≥I(三)低壓斷路器的選擇①低壓斷路器的額定電壓U應(yīng)不低于線路的額定電壓U,即U≥U低壓斷路器的額定電流I應(yīng)不小于它所安裝的脫扣器額定電流I或I，即I≥II≥I（四）低壓斷路器斷流能力的校驗(yàn)①對(duì)動(dòng)作時(shí)間0.02s以上的萬(wàn)能式斷路器，其極限分?jǐn)嚯娏鱅應(yīng)不小于通過(guò)它的三相短路電流周期分量有效值I，即I≥I②對(duì)動(dòng)作時(shí)間0.02s以下的塑殼式斷路器，其極限分?jǐn)嚯娏鱅或i應(yīng)不小于通過(guò)它的三相短路電流周期分量有效值I或i，即I≥Ii≥i故所選設(shè)備合格。4.710KV側(cè)高壓開關(guān)柜的選擇與校驗(yàn)開關(guān)柜是金屬封閉開關(guān)設(shè)備的俗稱，是按一定的電路方案將有關(guān)電氣設(shè)備組裝在一個(gè)封閉的金屬外殼內(nèi)的成套配電設(shè)備。金屬封閉開摜設(shè)備分為三種類型：鎧裝式，即各室間用金屬板隔離且接地，如KYN型和KGN型；間隔式，即各室間是用一個(gè)或多個(gè)非金屬板隔離，如JYN型；箱式，即具有金屬外殼，但間隔數(shù)目少于鎧裝式或間隔式，如XGN型。從中壓斷路器的置放方式來(lái)看，分為：落地式，即斷路器手車本身落地推入柜內(nèi)；中置式，即手車裝于開關(guān)柜中部。根據(jù)一次主接線形式和所選設(shè)備來(lái)看，10kV高壓開關(guān)柜選用KYN28A—12型高壓中置式開關(guān)柜。進(jìn)線柜中配真空斷路器額定電流為630A、額定開斷電流為40kA。計(jì)量柜中配隔離開關(guān)，并與進(jìn)線柜中的真空斷路器連鎖，計(jì)量用電流、電壓互感器，電壓互感器用熔斷器保護(hù)。壓變、避雷器柜中配電壓互感器測(cè)量過(guò)電壓，并用熔斷器保護(hù)，還有避雷器。出線柜配真空斷路器和保護(hù)用電流互感器，配接地開關(guān)。各柜均以帶電顯示器顯示計(jì)量讀數(shù)。4.810KV側(cè)高壓熔斷器的選擇高壓熔斷器是一種過(guò)流保護(hù)元件,由熔件與熔管組成。當(dāng)過(guò)載或短路時(shí)，熔件熔斷，達(dá)到切斷故障保護(hù)設(shè)備的目的。電流越大，熔斷時(shí)間越短。在選擇熔件時(shí)，除保證在正常工作條件下（包括設(shè)備的起動(dòng)）熔件不熔斷外，還應(yīng)該符合保護(hù)選擇性的要求。高壓熔斷器的選擇：除按環(huán)境、電網(wǎng)電壓、電源選擇型號(hào)外，還必須按校驗(yàn)熔斷器的斷流容量；選擇的主要指標(biāo)是選擇熔件合熔管的額定電流，熔斷器額定電流按選。所選擇的熔件應(yīng)在長(zhǎng)時(shí)最大工作電流及設(shè)備起動(dòng)電流的作用下不熔斷，在短路電流作用下開關(guān)熔斷；要求熔斷器特性應(yīng)與上級(jí)保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)限相配合（即動(dòng)作要有選擇性）。這里主要用做電壓互感器保護(hù)用。根據(jù)上述條件并查表有：10kV的高壓熔斷器選擇RN2—10/200型熔斷器。4.9互感器的選擇4.9.1電流互感器的選擇電流互感器是一次電路與二次電路間的連接元件，用以分別向測(cè)量?jī)x表和繼電器的電壓線圈與電流線圈供電。電流互感器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：一次繞組匝數(shù)少（有的只有一匝，利用一次導(dǎo)體穿過(guò)其鐵心），導(dǎo)體相當(dāng)粗；而二次繞組匝數(shù)很多，導(dǎo)體較細(xì)。它接入電路的方式是：將一次繞組串聯(lián)接入一次電路；而將二次繞組與儀表、繼電器等的電流線圈串聯(lián)，形成一個(gè)閉合回路，由于二次儀表、繼電器等的電流線圈阻抗很小，所以電流互感器工作時(shí)二次回路接近短路狀態(tài)。二次繞組的額定電流一般為5A。電流互感器在使用中要注意以下幾點(diǎn)：①電流互感器在工作時(shí)其二次側(cè)不得開路，二次側(cè)不允許串接熔斷器和開關(guān)；②電流互感器二次側(cè)有一端必須接地，防止一次、二次繞組絕緣擊穿時(shí)，一次側(cè)的高電壓竄入二次側(cè)，危及人身和設(shè)備的安全。電流互感器的選擇條件：（1）額定電壓大于或等于電網(wǎng)電壓：（2）原邊額定電壓大于或等于長(zhǎng)時(shí)最大工作電流:（3）二次側(cè)總?cè)萘繎?yīng)不小于該精度等級(jí)所規(guī)定的額定容量:（4）校驗(yàn)：內(nèi)部動(dòng)穩(wěn)定按：:電流互感器額定一次電流；：動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)外部動(dòng)穩(wěn)定按:即選：LZZJ—10—200/54.9.2電壓互感器的選擇電壓互感器一次側(cè)是并接在主接線高壓側(cè)，二次線圈與儀表和繼電器電壓線圈串聯(lián)，一次側(cè)匝數(shù)很多，阻抗很大，因而，它的接入對(duì)被測(cè)電路沒(méi)有影響，二次線圈匝數(shù)少，阻抗小，而并接的儀表和繼電器的線圈阻抗大，在正常運(yùn)行時(shí)，電壓互感器接近于空載運(yùn)行。二次繞組的額定電壓一般為100V。電壓互感器的類型及接線按相數(shù)分單相、三相三芯和三相五芯柱式；按線圈數(shù)來(lái)分有雙線圈和三線圈；實(shí)際中廣泛應(yīng)用三相三線五柱式（Y－Y）.（1）電壓互感器在使用中要注意以下幾點(diǎn)：①一次、二次側(cè)必須加熔斷器保護(hù)，二次側(cè)不能短路，防止發(fā)生短路燒毀互感器或影響一次電路正常運(yùn)行；②電壓互感器二次側(cè)有一端必須接地，防止一次、二次繞組絕緣擊穿時(shí)，一次側(cè)的高電壓竄入二次側(cè)，危及人身和設(shè)備的安全；③二次側(cè)并接的電壓線圈不能太多，避免超過(guò)電壓互感器的額定容量，引起互感器繞組發(fā)熱，并降低互感器的準(zhǔn)確度。（2）電壓互感器的技術(shù)要求與說(shuō)明：=1\*GB3①.電壓互感器能在1.1倍額定電壓下長(zhǎng)期運(yùn)行，并能在8小時(shí)內(nèi)無(wú)損傷的承受2倍額定電壓，當(dāng)額定電壓在330kV以上時(shí)，互感器絕緣所能承受的耐壓強(qiáng)度為額定操作沖擊耐受電壓值和額定雷電沖擊耐受電壓值；當(dāng)額定電壓在330kV以下時(shí)，互感器絕緣所能承受的耐壓強(qiáng)度為額定短時(shí)工頻耐受電壓值和額定雷電沖擊耐受電壓值。②.額定電壓因數(shù)，即在規(guī)定時(shí)間內(nèi)仍然能滿足熱性能和準(zhǔn)確級(jí)要求的最高一次電壓與額定一次電壓的比值，額定電壓因數(shù)與互感器初級(jí)繞組接線方式有關(guān)。③.電壓互感器的誤差極限：在額定頻率、80%-100%額定電壓間任一電壓值，功率因數(shù)為0.8（滯后）、二次負(fù)荷為25%-100%額定負(fù)荷中任一值下，各準(zhǔn)確等級(jí)的電壓互感器誤差不超過(guò)下表所列限值，對(duì)保護(hù)用電壓互感器，在額定頻率、5%額定電壓及額定電壓因數(shù)相對(duì)應(yīng)的電壓、二次負(fù)荷為25%-100%額定負(fù)荷、功率因數(shù)為0.8（滯后）時(shí)，電壓互感器誤差限值不超過(guò)下表中3P、6P兩項(xiàng)值；在2%額定電壓、二次負(fù)荷為25%-100%額定負(fù)荷、功率因數(shù)為0.8（滯后）時(shí)，電壓互感器誤差限值不超過(guò)下表中3P、6P兩項(xiàng)限值的兩倍。對(duì)于中性點(diǎn)有效接地系統(tǒng)的接地電壓互感器，其剩余電壓繞組的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)確級(jí)為3P或6P，對(duì)于中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)的接地電壓互感器，其剩余電壓繞組的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)確級(jí)為6P，如果有次級(jí)繞組，次級(jí)繞組帶有保護(hù)準(zhǔn)確級(jí)，二次負(fù)荷在25%-100%額定負(fù)荷下、功率因數(shù)為0.8（滯后）下，剩余電壓繞組還應(yīng)滿足規(guī)定的準(zhǔn)確級(jí)選擇計(jì)量用為JN3-10型電壓互感器4.10母線的選擇

為了保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，進(jìn)行導(dǎo)線和電纜截面時(shí)必須滿足下列條件:

1.發(fā)熱條件

導(dǎo)線和電纜(包括母線)在通過(guò)正常最大負(fù)荷電流即線路計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過(guò)其正常運(yùn)行時(shí)的最高允許溫度。

2.電壓損耗條件

導(dǎo)線和電纜在通過(guò)正常最大負(fù)荷電流即線路計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過(guò)其正常運(yùn)行時(shí)允許的電壓損耗。對(duì)于工廠內(nèi)較短的高壓線路，可不進(jìn)行電壓損耗校驗(yàn)。

3.經(jīng)濟(jì)電流密度

35KV及以上的高壓線路及電壓在35KV以下但距離長(zhǎng)電流大的線路，其導(dǎo)線和電纜截面宜按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，以使線路的年費(fèi)用支出最小。所選截面，稱為“經(jīng)濟(jì)截面”。此種選擇原則，稱為“年費(fèi)用支出最小”原則。工廠內(nèi)的10KV及以下線路，通常不按此原則選擇。

4.機(jī)械強(qiáng)度

導(dǎo)線（包括裸線和絕緣導(dǎo)線）截面不應(yīng)小于其最小允許截面。對(duì)于電纜，不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度，但需校驗(yàn)其短路熱穩(wěn)定度。母線也應(yīng)校驗(yàn)短路時(shí)的穩(wěn)定度。對(duì)于絕緣導(dǎo)線和電纜，還應(yīng)滿足工作電壓的要求。4.1110KV側(cè)母線的選擇導(dǎo)線的型號(hào)根據(jù)它們使用的環(huán)境、工作電壓等選擇。工廠戶外架空線路一般采用裸導(dǎo)線，其中鋁絞線（LJ）導(dǎo)電較好，重量輕，對(duì)風(fēng)雨作用的抵抗力較強(qiáng)；對(duì)化學(xué)腐蝕作用的抵抗力較差。多用在10KV以下線路下，其桿距不超過(guò)100—125m。工廠車間內(nèi)采用的配電線路及從電桿上引進(jìn)戶內(nèi)的線路多為絕緣導(dǎo)線。絕緣導(dǎo)線的線芯材料有鋁芯和銅芯兩種，一般優(yōu)先采用鋁芯線BLV。絕緣導(dǎo)線外皮的絕緣材料有塑料和橡皮絕緣兩種。塑料絕緣線的絕緣性能良好，價(jià)格較低，又可節(jié)約大量橡膠和面紗，在室內(nèi)敷設(shè)可取代橡皮絕緣線。由于塑料在低溫時(shí)要變硬變脆，高溫時(shí)易軟化，因此塑料絕緣線不宜在戶外使用。導(dǎo)線截面的選擇必須滿足安全、可靠的條件。也就是說(shuō)，從滿足正常發(fā)熱條件看，要求通過(guò)導(dǎo)線或電纜的電源不應(yīng)當(dāng)大于它的允許載流量；從滿足機(jī)械強(qiáng)度條件看，要求架空導(dǎo)線的截面不應(yīng)小于它的最小允許截面。此外還應(yīng)保證電壓質(zhì)量，即線路電壓損失不應(yīng)大于正常運(yùn)行時(shí)允許的電壓損耗；以及滿足經(jīng)濟(jì)要求等。按發(fā)熱條件選擇高壓母線截面的效驗(yàn)選擇高壓母線截面時(shí)必須使其載流量大于計(jì)算電流。高壓母線無(wú)功補(bǔ)償后的電流計(jì)算由上面計(jì)算可知=40.72A，根據(jù)計(jì)算電流，查表選擇截面為200mm2的TMY型銅排在平放時(shí)的載流量為425A，在豎放時(shí)的載流量為422A，；選擇截面為800mm2的TMY型銅排在平放時(shí)為1295A,在豎放時(shí)為1666A，它們均大于40.7A.于是選擇高壓母線型號(hào)為TMY-3*(50*4)和TMY-3*(80*10)+1*(60*6)都符合。

第五章變壓器的保護(hù)5.1變壓器的保護(hù)原則對(duì)于變壓器內(nèi)部的某些輕微故障，靈敏性能不能滿足要求，因此變壓器通過(guò)通常還裝設(shè)反應(yīng)內(nèi)部油、氣、溫度德等特征的非電量保護(hù)。此外，對(duì)于某些不正常運(yùn)行狀態(tài)，如果可能損傷變壓器，也需要裝設(shè)專門的保護(hù)。瓦斯保護(hù)瓦斯保護(hù)能保護(hù)油箱內(nèi)各種輕微故障，但像變壓器絕緣子閃絡(luò)等油箱外故障，瓦斯保護(hù)不能起作用，對(duì)于容量為800KVA及以上的油浸式變壓器和400KV及以上的車間內(nèi)油浸式變壓器應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。變壓器發(fā)生輕微故障時(shí)，油箱內(nèi)產(chǎn)生的氣體較少且速度慢，由于油枕在油箱的上方，氣體沿軌道上升，使氣體繼電器的油面下降，當(dāng)下降到動(dòng)作門檻時(shí)，故障點(diǎn)周圍溫度上升產(chǎn)生大量的氣體，變壓器內(nèi)部壓力升高，迫使變壓器油從油箱經(jīng)過(guò)管道向油枕方向沖去，氣體繼電器感受到油速達(dá)到動(dòng)作門檻時(shí)，重瓦斯動(dòng)作，瞬時(shí)動(dòng)作于回路，切除變壓器，以防事故重大。差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)對(duì)于容量為6300KVA及以上的變壓器，以及發(fā)電廠廠用變壓器和并列運(yùn)行的變壓器，10000KVA及以上的發(fā)電廠廠用備用變壓器和單獨(dú)運(yùn)行的變壓器，應(yīng)裝設(shè)縱差保護(hù)。電流速斷保護(hù)用于對(duì)于容量為10000KVA以下的變壓器，當(dāng)后備保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限大于0.5s時(shí)，應(yīng)裝設(shè)速斷保護(hù)，對(duì)2000KVA以上的變壓器，當(dāng)電流速斷不能滿足要求時(shí)，應(yīng)裝設(shè)縱差保護(hù)。外部相間短路縱差保護(hù)盒瓦斯保護(hù)的后備保護(hù)，其動(dòng)作時(shí)限按電流保護(hù)的階梯原則來(lái)整定，延時(shí)動(dòng)作與變壓器個(gè)電源側(cè)斷路器，并發(fā)相應(yīng)信號(hào)，一般采用過(guò)電流保護(hù)，復(fù)合電壓?jiǎn)?dòng)過(guò)電流保護(hù)或負(fù)序電流單相低電壓保護(hù)。對(duì)雙繞組變壓器應(yīng)裝于主電源側(cè)，根據(jù)主接線情況，保護(hù)可帶一段或兩段時(shí)限。帶兩段時(shí)限時(shí)，以較短時(shí)限跳母聯(lián)斷路器或分段斷路器，使有可能縮小故障影響范圍，以較長(zhǎng)時(shí)限斷開變壓器各側(cè)的斷路器。過(guò)負(fù)荷保護(hù)對(duì)于400KVA以上變壓器，當(dāng)數(shù)臺(tái)并列運(yùn)行或單獨(dú)運(yùn)行作為其他負(fù)荷的備用電源時(shí)，應(yīng)裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)，過(guò)負(fù)荷保護(hù)一般只裝在一相，其動(dòng)作時(shí)間較長(zhǎng)，延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)。過(guò)勵(lì)磁保護(hù)對(duì)頻率減低和電壓升高而引起變壓器過(guò)勵(lì)磁時(shí)，勵(lì)磁電流急劇增加，鐵芯及附近的金屬構(gòu)件損耗增加，引起高溫。長(zhǎng)時(shí)間或反復(fù)過(guò)勵(lì)磁，將而使絕緣老化。高壓側(cè)電壓為500KV及以上的變壓器應(yīng)裝設(shè)過(guò)勵(lì)磁保護(hù)，在變壓器允許的勵(lì)磁范圍內(nèi)，保護(hù)作用于信號(hào)，都拿過(guò)勵(lì)磁超過(guò)允許值時(shí)，可動(dòng)作于跳閘。過(guò)勵(lì)磁保護(hù)反應(yīng)于鐵芯的實(shí)際工作磁密和額定工作磁密之比而動(dòng)作。6、其他非電量保護(hù)對(duì)變壓器溫度及油箱內(nèi)壓力升高和冷卻系統(tǒng)故障，應(yīng)按現(xiàn)行有關(guān)變壓器的標(biāo)準(zhǔn)要求，專設(shè)可用于信號(hào)或動(dòng)作跳閘的非電量保護(hù)。為了滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定方面的要求，的那個(gè)變壓器發(fā)生故障時(shí)，要求保護(hù)裝置快速切除故障。通常變壓器的總差保護(hù)和瓦斯保護(hù)已構(gòu)成雙重化快速保護(hù)，但對(duì)變壓器外部引起出線上的故障只有一套快速保護(hù)。當(dāng)變壓器故障而縱差保護(hù)拒動(dòng)時(shí)，將由延時(shí)的后備保護(hù)切除。為了保證在任何情況下都能快速切除故障，對(duì)于大型變壓器，應(yīng)設(shè)雙重化縱差保護(hù)。5.2電流速斷保護(hù)1變壓器的電流速斷保護(hù)主要是對(duì)變壓器的內(nèi)部短路故障進(jìn)行保護(hù)。其組成、原理與線路的電流速斷保護(hù)完全相同，變壓器電流速斷保護(hù)動(dòng)作電流（速斷電流）的整定計(jì)算公式也與線路電路速斷保護(hù)的基本相同。2變壓器電流速斷保護(hù)的靈敏度，按其保護(hù)裝置裝設(shè)處（即高壓側(cè)）在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下發(fā)生兩相短路的短路電流來(lái)校檢，要求1.53變壓器的電流速斷保護(hù)，與線路電流速斷保護(hù)一樣，也有“死區(qū)”。彌補(bǔ)死區(qū)的措施，也是配備帶時(shí)限的過(guò)電流保護(hù)。過(guò)電流保護(hù)裝置為了保證有選擇性,其整定時(shí)限必須逐級(jí)增加△t秒，越靠近電源，短路電流越大，而保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)限也越長(zhǎng)，這對(duì)設(shè)備安全運(yùn)行非常不利，為彌補(bǔ)此缺點(diǎn)，可以采用瞬時(shí)動(dòng)作的電流速斷保護(hù)配合使用。電流速斷保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是動(dòng)作迅速，能縮短故障切除時(shí)間，其缺點(diǎn)是存在死區(qū)，不能保護(hù)整個(gè)線段，其保護(hù)范圍可由本線段短路電流分布曲線確定。電流速斷保護(hù)不能單獨(dú)使用，必須與過(guò)電流保護(hù)配合。速斷保護(hù)的動(dòng)作電流應(yīng)按本線路末端在最大運(yùn)行方式下發(fā)生短路的短路電流來(lái)整定。（7.3）速斷保護(hù)繼電器動(dòng)作電流為：（7.4）式中——可靠系數(shù)，DL型繼電器取1.2～1.3，GL型繼電器取1.5～1.6。速斷保護(hù)的靈敏度是在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下保護(hù)安裝處兩相短路電流與其動(dòng)作電流之比，即。（7.5）電流速斷保護(hù)就是一種瞬時(shí)動(dòng)作的過(guò)電流保護(hù)，也稱瞬時(shí)電流速斷保護(hù)。對(duì)于采用DL系列電流繼電器的速斷保護(hù)來(lái)說(shuō)，就相當(dāng)于定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)中抽去時(shí)間繼電器，即在起動(dòng)用的電流繼電器之后，直接接信號(hào)繼電器和中間繼電器，最后由中間繼電器觸頭接通斷路器的跳閘回路。由于保證斷路器動(dòng)作選擇性而引入可靠系數(shù)后，速斷保護(hù)動(dòng)作電流大于被保護(hù)范圍末端的最大短路電流，使保護(hù)裝置不能保護(hù)全段線路而有一段死區(qū)，因而速斷保護(hù)不能做主保護(hù)，必需和過(guò)電流保護(hù)裝置配合使用，作為輔助保護(hù)是比較經(jīng)濟(jì)合理的。5.3縱連差動(dòng)保護(hù)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的原理：變壓器的差動(dòng)保護(hù)，主要用來(lái)保護(hù)變壓器內(nèi)部以及引出線和絕緣套管的相間短路，并且也可用來(lái)保護(hù)變壓器內(nèi)部的匝間短路，其保護(hù)區(qū)在變壓器一、二次側(cè)所裝電流互感器之間。（圖5-1變壓器縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的單相電路原理圖）5.4過(guò)負(fù)荷保護(hù)變壓器的過(guò)負(fù)荷保護(hù)一般只對(duì)并列運(yùn)行的變壓器或工作中有可能過(guò)負(fù)荷（如作為其他負(fù)荷的備用電源）的變壓器才裝設(shè)。由于過(guò)負(fù)荷電流在大多數(shù)情況下是三相對(duì)稱的，因此過(guò)負(fù)荷保護(hù)只需采用一個(gè)電流繼電器裝于一相電流中，保護(hù)裝置作用于信號(hào)。為了防止變壓器外部短路時(shí)，變壓器過(guò)負(fù)荷保護(hù)發(fā)出錯(cuò)誤信號(hào)，以及在出現(xiàn)持續(xù)幾秒鐘的尖峰負(fù)荷時(shí)不致發(fā)出信號(hào)，通常過(guò)負(fù)荷動(dòng)作時(shí)限為10-15S。變壓器過(guò)負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作電流可按下式計(jì)算：（7.8）式中——變壓器的一次側(cè)額定電流；——可靠系數(shù)，一般可取1.05；——繼電器返回系數(shù)，DL型取0.85，GL型取0.8；——電流互感器電流比。5.5過(guò)電流保護(hù)當(dāng)流過(guò)被保護(hù)元件中的電流超過(guò)預(yù)先整定的某個(gè)數(shù)值時(shí)就使斷路器跳閘或給出報(bào)警信號(hào)的裝置稱為過(guò)電流保護(hù)裝置，它有定時(shí)限和反時(shí)限兩種。反時(shí)限：接線簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，廣泛應(yīng)用于10kV以下的中小型工廠供電系統(tǒng)，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)電流速斷保護(hù)，但動(dòng)作時(shí)間較麻煩，誤差較大。定時(shí)限：接線復(fù)雜，動(dòng)作時(shí)間簡(jiǎn)單，應(yīng)用于35kV以上的供電系統(tǒng)。過(guò)電流保護(hù)裝置的整定計(jì)算：過(guò)電流保護(hù)裝置動(dòng)作電流計(jì)算一般包括動(dòng)作電流的計(jì)算，動(dòng)作時(shí)限的整定和靈敏度的校檢。（1）過(guò)電流保護(hù)裝置動(dòng)作電流計(jì)算過(guò)電流保護(hù)的最小起動(dòng)電流必須按二個(gè)條件整定：一是必須躲過(guò)正常工作電流的最大負(fù)荷電流，二是躲過(guò)外部故障切斷后各電動(dòng)機(jī)的自起動(dòng)電流。過(guò)電流保護(hù)裝置的一次側(cè)起動(dòng)電流可按下式計(jì)算式中——可靠系數(shù)，DL型繼電器取1.2；GL型繼電器取1.3；——返回系數(shù)，DL型取0.8，GL型取0.85；——電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)系數(shù)。由實(shí)驗(yàn)或?qū)嶋H運(yùn)行數(shù)據(jù)來(lái)確定，當(dāng)可查時(shí)，可考慮將取3-4。電流繼電器的動(dòng)作電流為：式中——接線系數(shù)；——電流互感器。（2）過(guò)電流保護(hù)的靈敏系數(shù)規(guī)程要求中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)在最小運(yùn)行方式時(shí)，保護(hù)區(qū)末斷發(fā)生兩相短路時(shí)，可考慮系數(shù)不應(yīng)小于1.25～1.5，即:

第六章低壓配電裝置和防雷保護(hù)裝置6.1低壓配電裝置6.1.1低壓保護(hù)電器保護(hù)電器主要包括各種熔斷器、電磁式過(guò)電流繼電器和失壓(欠壓)脫扣器、低壓斷路器的熱脫扣器、電磁式過(guò)電流脫扣器和失壓（欠壓）脫扣器等。繼電器和脫扣器的區(qū)別在于，前者帶有觸頭，通過(guò)觸頭進(jìn)行控制；后者沒(méi)有觸頭，直接由機(jī)械運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制。6.1.2保護(hù)類型保護(hù)電器分別起短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)和失壓(欠壓)保護(hù)的作用。短路保護(hù)是指線路或設(shè)備發(fā)生短路時(shí)，迅速切斷電源。熔斷器、電磁式過(guò)電流繼電器和脫扣器都是常用的短路保護(hù)裝置。應(yīng)當(dāng)注意，在中性點(diǎn)直接接地的三相四線制系統(tǒng)中，當(dāng)設(shè)備碰殼接地時(shí)，短路保護(hù)裝置應(yīng)該迅速切斷電源，以防觸電。在這種情況下，短路保護(hù)裝置直接承擔(dān)人身安全和設(shè)備安全兩方面的任務(wù)。過(guò)載保護(hù)是當(dāng)線路或設(shè)備的載荷超過(guò)允許范圍時(shí)，能延時(shí)切斷電源的一種保護(hù)。熱繼電器的熱脫扣器是常用的過(guò)載保護(hù)裝置;熔斷器可用作照明線路或其它沒(méi)有沖擊載荷的線路或設(shè)備的過(guò)載保護(hù)裝置。由于設(shè)備損壞往往造成人身事故，過(guò)載保護(hù)對(duì)人身安全也有很大意義。失壓(欠壓保護(hù)是當(dāng)電源電壓消失或低于某一限度時(shí)，能自動(dòng)斷開線路的一種保護(hù)。其作用是當(dāng)電壓恢復(fù)時(shí)，設(shè)備不致突然起動(dòng)，造成事故;同時(shí)，能避免設(shè)備在過(guò)低的電壓下勉強(qiáng)運(yùn)行而損壞。1熔斷器選用熔斷器時(shí)，應(yīng)注意其防護(hù)形式滿足生產(chǎn)環(huán)境的要求;其額定電壓符合線路電壓;其額定電流滿足安全條件和工作條件的要求;其極限分?jǐn)嚯娏鞔笥诰€路上可能出現(xiàn)的最大故障電流;其保護(hù)特性應(yīng)與保護(hù)對(duì)象的過(guò)載特性相適應(yīng);在多級(jí)保護(hù)的場(chǎng)合，為了滿足選擇性的要求，上一級(jí)熔斷器的熔斷時(shí)間一般應(yīng)大于下一級(jí)的3倍。為保護(hù)硅整流裝置，應(yīng)采用有限流作用的快速熔斷器。同一熔斷器可以配用幾種不同規(guī)格的熔體，但熔體的額定電流不得超過(guò)熔斷器的額定電流。熔斷器的熔體與觸刀、觸刀與刀座應(yīng)保持接觸良好，觸頭鉗口應(yīng)有足夠的壓力。在有爆炸危險(xiǎn)的環(huán)境，不得裝設(shè)電弧可能與周圍介質(zhì)接觸的熔斷器;一般環(huán)境也必須考慮，防止電弧飛出的措施。應(yīng)當(dāng)在停電以后更換熔體;不能輕易改變?nèi)垠w的規(guī)格;不得使用不明規(guī)格的熔體，更不準(zhǔn)隨意使用鋼絲或鐵絲代替熔絲。2．熱繼電器熱繼電器和熱脫扣器是利用電流的熱效應(yīng)做成的。同一熱繼電器或同一熱脫扣器可以根據(jù)需要配用幾種規(guī)格的熱元件，每種額定電流的熱元件，動(dòng)作電流均可在小范圍內(nèi)調(diào)整。為適應(yīng)電動(dòng)機(jī)過(guò)載特性的需要，熱元件通過(guò)整定電流時(shí)，繼電器或脫扣器不動(dòng)作;通過(guò)1.2倍整定電流時(shí)，動(dòng)作時(shí)間將近20min;通過(guò)1.5倍整定電流時(shí)，動(dòng)作時(shí)間將近2min;為適應(yīng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)要求，熱元件通過(guò)6倍整定電流時(shí)，動(dòng)作時(shí)間應(yīng)超過(guò)5s，可見其熱容量較大，動(dòng)作不可能太快，只宜作過(guò)載保護(hù)，而不宜作短路保護(hù)。繼電器或脫扣器的動(dòng)作電流整定為長(zhǎng)期允許負(fù)荷電流的大小即可。電動(dòng)機(jī)工作時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)短時(shí)間的過(guò)載。一般情況下電樞繞組只要不超過(guò)其容許溫升，就不會(huì)產(chǎn)生什么危害。但長(zhǎng)時(shí)間過(guò)載會(huì)導(dǎo)致過(guò)熱而影響使用壽命。而常用的熔斷器只能用作短路保護(hù)。熱繼電器就是用來(lái)保護(hù)電動(dòng)機(jī)使之免受長(zhǎng)期過(guò)載的危害。熱繼電器是利用電流的熱效應(yīng)而動(dòng)作的。由電阻絲做成的熱元件，其電阻值較小，工作時(shí)將它串接在電動(dòng)機(jī)的主電路中，電阻絲所圍繞的雙金屬片是由兩片線膨脹系數(shù)不同的金屬片壓合而成，左端與外殼固定。當(dāng)熱元件中通過(guò)的電流超過(guò)其整定值而過(guò)熱時(shí)，由于雙金屬片的上面一層熱膨脹系數(shù)小，而下面的大，使雙金屬片受熱后向上彎曲，導(dǎo)致扣板脫扣，扣板在彈簧的拉力下將常閉觸點(diǎn)斷開。觸點(diǎn)是串接在電動(dòng)機(jī)的控制電路中的，使得控制電路中的接觸器的動(dòng)作線圈斷電，從而切斷電動(dòng)機(jī)的主電路。由于雙金屬片的受熱過(guò)程需要一定時(shí)間，因而在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)或短時(shí)過(guò)載時(shí),熱繼電器不會(huì)立即動(dòng)作，從而可避免不必要的停車。因此，熱繼電器不能用作短路保護(hù)。如果要熱繼電器復(fù)位，則按下復(fù)位按鈕即可恢復(fù)工作。熱繼電器根據(jù)熱元件的整定電流的大小有許多規(guī)格。整定電流是指當(dāng)熱元件中通過(guò)的電流超過(guò)整定值的20%時(shí)，熱繼電器應(yīng)在20min內(nèi)動(dòng)作。選用時(shí)，應(yīng)根據(jù)電動(dòng)機(jī)的額定電流選擇具有相應(yīng)整定電流值的熱元件。3電磁式繼電器不帶延時(shí)的電磁式過(guò)電流繼電器(或脫扣器)的動(dòng)作時(shí)間不超過(guò)0.15，短延時(shí)的僅為0.1——0.45，這兩種都適用于短路保護(hù)。從人身安全的角度看，采用這種過(guò)電流保護(hù)電器有很大的優(yōu)越性，因?yàn)樗艽蟠罂s短碰殼故障持續(xù)的時(shí)間，迅速消除觸電的危險(xiǎn)。長(zhǎng)延時(shí)的電磁式過(guò)電流繼電器(或脫扣器)的動(dòng)作時(shí)間都在15以上，而且具有反時(shí)限特性，適用于過(guò)載保護(hù)。4.組合開關(guān)它又稱轉(zhuǎn)換開關(guān)，它是由數(shù)層動(dòng)、靜觸片組裝在絕緣盒內(nèi)而構(gòu)成。動(dòng)觸片裝在轉(zhuǎn)軸上,用手柄轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)軸可使動(dòng)觸片與靜觸片快速接通與斷開，利于熄滅電弧。靜觸片分層裝在各圓形膠木盒內(nèi)，一端伸出盒外，連在接線柱上。組合開關(guān)由于結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，操作方便，因而廣泛地應(yīng)用在機(jī)床等生產(chǎn)設(shè)備上，作為電源引入開關(guān)，或用以直接控制小型異步電動(dòng)機(jī)。5．低壓斷路器選用低壓斷路器時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意低壓斷路器的額定電壓及其欠電壓脫扣器的額定電壓不得低于線路額定電壓;斷路器的額定電流及其過(guò)電流脫扣器的額定電流不應(yīng)小于線路計(jì)算負(fù)荷電流;低壓斷路器瞬時(shí)(或短延時(shí))過(guò)電流脫扣器的整定電流應(yīng)小于線路末端單相短路電流的2/3等。一臺(tái)低壓斷路器可能裝有以上三種過(guò)電流脫扣器，也可能只裝有其中的兩種或一種。上級(jí)斷路器保護(hù)特性應(yīng)高于下級(jí)的保護(hù)特性，二者不能交叉。自動(dòng)空氣斷路器也叫自動(dòng)開關(guān),是常用的一種低壓保護(hù)電器，可實(shí)現(xiàn)短路、過(guò)載和失壓保護(hù)。斷路器的主觸點(diǎn)是通過(guò)操作機(jī)構(gòu)(手動(dòng)或電動(dòng))使之閉合的，其觸點(diǎn)系統(tǒng)由于裝有滅弧裝置因而不僅能接通或切斷正常的工作電流，還能在發(fā)生故障時(shí)迅速切斷比正常工作電流大好幾倍的故障電流，從而能有效地保護(hù)電路中的電氣設(shè)備。8．交流接觸器各等級(jí)接觸器的磁系統(tǒng)是通用的，電磁鐵工作可靠、損耗小、噪音小，具有很高的機(jī)械強(qiáng)度，線圈的接線端裝有電壓規(guī)格的標(biāo)志牌，標(biāo)志牌按電壓等級(jí)有著特定的顏色，清晰醒目，接線方便，可避免因接錯(cuò)電壓規(guī)格而導(dǎo)致線圈燒毀。交流接觸器常見故障及處理方法如下：(1)鐵芯吸不上或吸力不足:電流電壓過(guò)低，線圈技術(shù)參數(shù)不符合使用要求，線圈燒毀或斷線，卡住，生銹，彈力過(guò)大。(2)鐵芯不放開或釋放過(guò)慢:觸頭熔焊或壓力過(guò)小，卡住，生銹，磁面有油污或塵埃，剩磁過(guò)大(鐵芯材料或加工問(wèn)題)。(3)線圈過(guò)熱或燒損:鐵芯不能完全吸合，使用條件不符，操作頻率過(guò)高(交流)，空氣潮濕或含有腐蝕性氣體。(4)電磁鐵噪音過(guò)大:電壓過(guò)低，壓力過(guò)大，磁面不平、有油污、塵埃，短路環(huán)斷裂。6.2防雷保護(hù)變電所的防雷保護(hù)和接地裝置是確保安全供配電的重要設(shè)施之一。電力系統(tǒng)運(yùn)行中，由于雷擊容易使電氣設(shè)備的電壓高于額定電壓。即出現(xiàn)過(guò)電壓現(xiàn)象。雷電流的熱效應(yīng)可以燒斷導(dǎo)線和燒毀電力設(shè)備；雷電流的機(jī)械效應(yīng)產(chǎn)生的電動(dòng)力可摧毀設(shè)備、桿塔和建筑；雷電流的電磁效應(yīng)可產(chǎn)生過(guò)電壓，擊穿電氣設(shè)備的絕緣，甚至引起火災(zāi)和爆炸，雷電的閃絡(luò)放電可燒壞絕緣子，使斷路器跳閘造成大面積停電。因此，在有著大量一二類負(fù)荷的工廠變電所，裝設(shè)防雷保護(hù)和接地裝置是必要的。6.2.1過(guò)電壓及其防護(hù)供配電系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí)，電氣設(shè)備的絕緣處于電網(wǎng)的額定電壓作用之下。但是由于雷擊等原因，供配電系統(tǒng)中某些部分的電壓可能升高，甚至?xí)蟠蟪^(guò)正常運(yùn)行狀態(tài)下的數(shù)值。這種對(duì)電氣設(shè)備絕緣造成危害的電壓升高，稱之為過(guò)電壓。過(guò)電壓按其產(chǎn)生的原因不同，分為內(nèi)部過(guò)電壓和外部過(guò)電壓。1.內(nèi)部過(guò)電壓在電力系統(tǒng)中，由于斷路器操作、發(fā)生故障或其他原因引起電磁能量轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生的過(guò)電壓，稱之為內(nèi)部過(guò)電壓。內(nèi)部過(guò)電壓的能量來(lái)自電網(wǎng)本身，所以其幅值和電網(wǎng)的工頻電壓有一定的倍數(shù)關(guān)系。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明，內(nèi)部過(guò)電壓的幅值在多數(shù)情況下不會(huì)超過(guò)電網(wǎng)工頻電壓的3.5倍，只要合理選擇電氣設(shè)備的絕緣強(qiáng)度，在運(yùn)行期間加強(qiáng)定期檢查，及時(shí)排除絕緣弱點(diǎn)，內(nèi)部過(guò)電壓造成的破壞是可以防止的。另外，由于各級(jí)變配電所的高、低壓母線上均裝有閥型避雷器，它對(duì)幅值較高的內(nèi)部過(guò)電壓也兼有防護(hù)作用。2.外部過(guò)電壓供配電系統(tǒng)的電氣設(shè)備和地面建筑物遭受直接雷擊或感應(yīng)雷擊時(shí)所產(chǎn)生的過(guò)電壓，其能量來(lái)源于系統(tǒng)外部，故稱為外部過(guò)電壓，又稱大氣過(guò)電壓或雷電過(guò)電壓。雷電過(guò)電壓在供配電系統(tǒng)中所形成的雷電沖擊電壓的幅值可達(dá)幾百千伏，雷電沖擊電流的幅值可達(dá)幾百千安，從而會(huì)造成線路停電、電氣設(shè)備損壞、建筑物破壞和人畜傷亡等嚴(yán)重事故。3.內(nèi)部過(guò)電壓產(chǎn)生的原因1、操作過(guò)電壓：1）切斷空載線路或并聯(lián)電容器組時(shí)：可能出現(xiàn)LC震蕩，從而產(chǎn)生過(guò)電壓。2）切斷空載變壓器時(shí)；可能出現(xiàn)磁能轉(zhuǎn)化為電能。2、電弧接地過(guò)電壓。3、諧振過(guò)電壓：LC參數(shù)，出現(xiàn)LC諧振，從而引起過(guò)電壓。內(nèi)部過(guò)電壓與電力網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、參數(shù)、中性點(diǎn)接地方式、斷路器的性能、操作方式等因素有關(guān)。6.2.2防雷裝置變電所是電力系統(tǒng)重要組成部分，因此，它是防雷的重要保護(hù)部位。如果變電所發(fā)生雷擊事故，將造成大面積的停電，給社會(huì)生產(chǎn)和人民生活帶來(lái)不便，這就要求防雷措施必須十分可靠。1

接閃器

專門用來(lái)直接接受雷擊的金屬構(gòu)件，稱之為接閃器。其功能是把接引來(lái)的雷電流，通過(guò)引下線和接地裝置向大地中泄放，保護(hù)建筑物及其他設(shè)備免受直接雷害。常用的接閃器有避雷針、避雷線、避雷帶和避雷網(wǎng)。2.避雷器避雷器用來(lái)防止雷電沖擊波沿線路侵入變配電所，對(duì)變配電所內(nèi)電氣設(shè)備的絕緣造成損壞。避雷器一般接于母線與架空線路的進(jìn)出口處，裝在被保護(hù)設(shè)備的電源側(cè)，與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)。當(dāng)雷電沖擊波侵入時(shí)，避雷器迅速對(duì)地放電，而使被保護(hù)設(shè)備的絕緣免受沖擊波的損壞，當(dāng)沖擊波消失后，避雷器又能自動(dòng)恢復(fù)起始狀態(tài)。避雷器可分為保護(hù)間隙、管型避雷器、閥型避雷器和金屬氧化物避雷器等。3.

變電所的防雷措施

變電所遭受的雷擊是下行雷，主要來(lái)自兩個(gè)方面：一是雷直擊在變電所的電氣設(shè)備上；二是架空線路的感應(yīng)雷過(guò)電壓和直擊雷過(guò)電壓形成的雷電波沿線路侵入變電所。因此，直擊雷和雷電波對(duì)變電所進(jìn)線及變壓器的破壞防護(hù)是十分重要的。

(1)變電所的直擊雷防護(hù)。裝設(shè)避雷針是直擊雷防護(hù)的主要措施，避雷針是保護(hù)電氣設(shè)備、建筑物不受直接雷擊的雷電接受器。它將雷吸引到自己的身上，并安全導(dǎo)入地中，從而保護(hù)了附近絕緣水平比它低的設(shè)備免遭雷擊。

裝設(shè)避雷針時(shí)對(duì)于35kV變電所必須裝有獨(dú)立的避雷針，并滿足不發(fā)生反擊的要求；對(duì)于110kV及以上的變電所，由于此類電壓等級(jí)配電裝置的絕緣水平較高，可以將避雷針直接裝設(shè)在配電裝置的架構(gòu)上，因此，雷擊避雷針?biāo)a(chǎn)生的高電位不會(huì)造成電氣設(shè)備的反擊事故。

(2)變電所對(duì)侵入波的防護(hù)。變電所對(duì)侵入波防護(hù)的主要措施是在其進(jìn)線上裝設(shè)閥型避雷器。閥型避雷器的基本元件為火花間隙和非線性電阻，目前FS系列閥型避雷器為火花間隙和非線性電阻，其主要用來(lái)保護(hù)小容量的配電裝置SFZ系列閥型避雷器，主要用來(lái)保護(hù)中等及大容量變電所的電氣設(shè)備；FCZ1系列磁吹閥型避雷器，主要用來(lái)保護(hù)變電所的高壓電氣設(shè)備。

(3)變電所的進(jìn)線防護(hù)。對(duì)變電所進(jìn)線實(shí)施防雷保護(hù)，其目的就是限制流經(jīng)避雷器的雷電電流幅值和雷電波的陡度。當(dāng)線路上出現(xiàn)過(guò)電壓時(shí)，將有行波沿導(dǎo)線向變電所運(yùn)動(dòng)，其幅值為線路絕緣的50％沖擊閃絡(luò)電壓，線路的沖擊耐壓比變電所設(shè)備的沖擊耐壓要高很多。因此，在接近變電所的進(jìn)線上加裝避雷線是防雷的主要措施。如果沒(méi)架設(shè)避雷線，當(dāng)接近變電所的進(jìn)線上遭受雷擊時(shí)，流經(jīng)避雷器的雷電電流幅值可超過(guò)5kA，且其陡度也會(huì)超過(guò)允許值，勢(shì)必會(huì)對(duì)線路造成破壞。

(4)變壓器的防護(hù)。變壓器的基本保護(hù)措施是接近變壓器安裝避雷器，這樣可以防止線路侵入的雷電波損壞絕緣。

裝設(shè)避雷器時(shí)，要盡量接近變壓器，并盡量減少連線的長(zhǎng)度，以便減少雷電電流在連接線上的壓降。同時(shí)，避雷器的接線應(yīng)與變壓器的金屬外殼及低壓側(cè)中性點(diǎn)連接在一起，這樣，當(dāng)侵入波使避雷器動(dòng)作時(shí)，作用在高壓側(cè)主絕緣上的電壓就只剩下避雷器的殘壓了(不包括接地電阻上的電壓壓降)，就減少了雷電對(duì)變壓器破壞的機(jī)會(huì)。

(5)變電所的防雷接地。變電所防雷保護(hù)滿足要求以后，還要根據(jù)安全和工作接地的要求敷設(shè)一個(gè)統(tǒng)一的接地網(wǎng)，然后避雷針和避雷器下面增加接地體以滿足防雷的要求，或者在防雷裝置下敷設(shè)單獨(dú)的接地體。6.3接地裝置的設(shè)計(jì) 6.3.1接地裝置由接地連接線和接地體構(gòu)成的總和。接地裝置由接地極(板)、接地母線(戶內(nèi)、戶外)、接地引下線(接地跨接線)、構(gòu)架接地組成接地裝置。它被用以實(shí)現(xiàn)電氣系統(tǒng)與大地相連接的目的。與大地直接接觸實(shí)現(xiàn)電氣連接的金屬物體為接地極。它可以是人工接地極，也可以是自然接地極。對(duì)此接地極可賦以某種電氣功能，例如用以作系統(tǒng)接地、保護(hù)接地或信號(hào)接地。接地母排是建筑物電氣裝置的參考電位點(diǎn)，通過(guò)它將電氣裝置內(nèi)需接地的部分與接地極相連接。它還起另一作用，即通過(guò)它將電氣裝置內(nèi)諸等電位聯(lián)結(jié)線互相連通，從而實(shí)現(xiàn)——建筑物內(nèi)大件導(dǎo)電部分間的總等電位聯(lián)結(jié)。接地極與接地母排之間的連接線稱為接地極引線。按接地的目的，電氣設(shè)備的接地可分為：工作接地、防雷接地、保護(hù)接地、儀控接地。

工作接地：是為了保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)行所需要的接地。例如中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中的變壓器中性點(diǎn)接地，其作用是穩(wěn)定電網(wǎng)對(duì)地電位，從而可使對(duì)地絕緣降低。

防雷接地：是針對(duì)防雷保護(hù)的需要而設(shè)置的接地。例如避雷針（線）、避雷器的接地，目的是使雷電流順利導(dǎo)入大地，以利于降低雷過(guò)電壓，故又稱過(guò)電壓保護(hù)接地。

保護(hù)接地：也稱安全接地，是為了人身安全而設(shè)置的接地，即電氣設(shè)備外殼(包括電纜皮)必須接地，以防外殼帶電危及人身安全。

儀控接地：發(fā)電廠的熱力控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、晶體管或微機(jī)型繼電保護(hù)系統(tǒng)和遠(yuǎn)動(dòng)通信系統(tǒng)等，為了穩(wěn)定電位、防止干擾而設(shè)置的接地。也稱為電子系統(tǒng)接地。

（圖6-1垂直接地體）（圖6-2水平接地體）6.3.2自然接地體和人工接地體交流電力設(shè)備的接地裝置，應(yīng)充分利用直接埋入地中或水中的自然接地體。當(dāng)自然接地體的接地電阻符合要求時(shí),一般不敷設(shè)人工接地體，但變電所除外。利用自然接地體和外引式接地裝置時(shí)，應(yīng)用不少于兩根導(dǎo)體在不同地點(diǎn)與接地網(wǎng)相連接，但電力線路除外。人工接地體的材料可采用水平敷設(shè)的圓鋼、扁鋼、垂直敷設(shè)的角鋼、圓