ZY市110KV变电站一次部分设计【含CAD图纸、说明书】
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含CAD图纸、说明书
ZY
110
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说明书
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ZY市110KV变电站一次部分设计【含CAD图纸、说明书】,含CAD图纸、说明书,ZY,110,KV,变电站,一次,部分,设计,CAD,图纸,说明书
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毕 业 设 计 论 文题目:ZY市110KV变电站一次部分 设计系 别:电气与电子工程系专 业:电气自动化技术姓 名: 学 号: 指导教师: 毕业设计(论文)任 务 书题 目ZY市110KV变电站一次部分设计系 别电气与电子工程系专业电气自动化班级 学号 学生姓名 指导教师 发放日期 毕业设计(论文)任务书一、主要任务与目标:省电力公司号文件关于ZY市郊110KV变电所设计任务其电力系统接线简图 (图1.1)附注:1图中,系统容量、系统阻抗均相当于最大运行方式; 2最小运行方式下: S1=1300MVA Xs1=0.65S2=170MVA Xs2=0.75 3系统可保证本所110KV母线电压波动在5以内。随着ZY市经济的迅猛发展及人民群众生活的日益提高和改善,新企业、新用户用电量和大大增加,用电质量要求不断地提高,因此为了搞好本市的经济建设的高速发展以及满足人民群众生活的需要,在位于本市市郊建立110KV变电所已经成为必然,它向市区工业、生活及郊区乡镇与农户供电,以满足不同用户用电的需求。 电压等级:110/35/10KV 线路回路数: 110KV近期2回,远景发展2回; 35KV近期5回,远景发展2回; 10KV近期12回,远景发展2回。二、主要内容与基本要求:毕业设计说明书1变电所总体分析;2负荷分析计算与主变压器选择;3电气主接线设计;4短路电流计算及电气设备选择;5配电装置及电气总平面布置设计; 6防雷保护设计。毕业设计图纸 (1)电气主接线设计 (2)电气总平面布置图 (3)配电装置平面布置图、间隔断面图(4)避雷针平面布置及保护范围图三、计划进度:第七周:发放毕业论文任务书,查找资料第八周:负荷分析计算与主变压器选择第九周: 电气主接线设计第十周: 短路电流计算及电气设备选择第十一周:配电装置及电气总平面布置设计第十二周:防雷保护设计,整理毕业论文。四、主要参考文献:1.中国电力出版社 夏道止 电力系统分析2.中国电力出版社 范锡普发电厂电气部分3.重庆大学出版社 马永翔电力系统继电保护4.变电所设计(10-220KV).辽宁科学技术出版社.5.变电所所址选择和布置. 水利电力出版社.6.电力设计工程电气设备手册(电气一次部分上、下)7.中国电力出版社 戴绍基 建筑供配电与照明指导教师(签名): 年 月 日教研室审核意见: (建议就任务书的规范性;任务书的主要内容和基本要求的明确具体性;任务书计划进度的合理性;提供的参考文献数量;是否同意下达任务书等方面进行审核。) 教研室主任签名:年 月 日注:任务书必须由指导教师和学生互相交流后,由指导老师下达并交教研室主任审核后发给学生,最后同学生毕业论文等其它材料一起存档。成绩评定成绩评定说明一、答辩前每个学生都要将自己的毕业设计(论文)在指定的时间内交给指导,教师,由指导教师审阅,写出评语并预评分。二、答辩工作结束后,答辩小组应举行专门会议按学校统一的评分标准和评分办法,在参考指导教师预评结果的基础上,评定每个学生的成绩。系对专业答辩小组提出的优秀和不及格的毕业设计(论文),要组织系级答辩,最终确定成绩,并向学生公布。三、各专业学生的最后成绩应符合正态分布规律。四、具体评分标准和办法见平顶山工学院毕业设计(论文)工作条例中附录2。五、答辩小组评分包括两部分:(1)学生答辩情况的得分和评阅教师评分;(2)指导教师对学生毕业设计(论文)的评分毕业设计(论文)成绩评定班级 姓名 学号综合成绩: 分(折合等级 )答辩小组组长签字 年 月 日答辩小组评定意见一、评语(根据学生答辩情况及其论文质量综合评定)。二、评分(按下表要求评定)评分项目答 辩 小 组 评 分评 阅 教 师 评 分合计(40分)完成任务情 况(5分)毕业设计(论文)质量(5分)表达情况(5分)回答问题情 况(5分)质 量(正确性、条理性、创造性、实用性)(10分)成果的技术水平(科学性、系统性)(10分)答辩小组成员签字 年 月 日 毕业答辩说明1、答辩前,答辩小组成员应详细审阅每个答辩学生的毕业设计(论文),为答辩做好准备,并根据毕业设计(论文)质量标准给出实际得分。2、严肃认真组织答辩,公平、公正地给出答辩成绩。3、指导教师应参加所指导学生的答辩,但在评定其成绩时宜回避。4、答辩中要有专人作好答辩记录。指导教师评定意见一、对毕业设计(论文)的学术评语(应具体、准确、实事求是): 签字: 年 月 日二、对毕业设计(论文)评分按下表要求综合评定。(1)理工科评分表评分项目(分值)工作态度与 纪 律(10分)毕业设计(论文)完成任务情况与水平(工作量与质量)(20分)独 立工作能力(10分)基础理论和基本技能(10分)创 新能 力(10分)合 计(60分)得分(2)文科评分表评分项目(分值)文献阅读与文献综述(10分)外文翻译(10分)论文撰写质量(10分)学习态度(10分)学术水平(20)论证能力与创新(40分) 合 计(100分)得分 指导教师签字: 年 月 日附图2 系 别设计名称ZY市110KV变电站一次部分设计专 业班级电气一次主接线图指导教师学号日 期姓名目录摘 要AAbstractB第一章 变电站总体分析1 1.1设计依据11.2建站的必要性11.3规模设计11.4所设计变电站的总体分析1第二章 负荷计算22.1原始资料分析22.2负荷计算的方法22.3负荷计算2第三章 主接线设计43.1 主变的选择43.2 主接线设计73.3 变压器中性点接地方式和中性点设计113.4 无功补偿12第四章 配电装置平面的设计164.1各种配电装置的特点164.2配电装置的型式选择16第五章 短路电流的计算185.1 短路计算的目的185.2 任务185.3基本假设185.4 短路电流计算的一般要求185.5 参数计算19第六章 电气选择及校验236.1 电气设备选择的主要任务236.2 选择导体和电器的一般原则236.3 选择导体和电器的技术条件236.4选择结果26第七章 继电保护297.1 继电保护配置297.2 母线的保护配置317.3 输电线路保护配置317.4变压器成套自动保护装置327.5母线成套自动保护装置327.6输电线路成套自动保护装置34第八章 避雷保护358.1雷害的主要来源358.2防雷设计的原则358.3避雷针保护应注意的问题368.4防雷电波设计和防雷计算38致 谢41参考文献42附 录 一 负荷计算表附 录 二 电气主接线图 附 录 三 电气总平面布置图附 录 四 配电装置平面布置图 附 录 五 主变间隔断面图摘 要本文首先根据任务书上所给系统与线路及所有负荷的参数,并通过对负荷资料的分析,从安全,经济及可靠性方面考虑,确定了110KV、35KV、10kV以及站用电的主接线,然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数,容量及型号,同时也确定了站用变压器的容量及型号,其次,对高压熔断器,隔离开关,母线,电压互感器,电流互感器等进行了选型和校验,并依据继电保护配置原理,对所选择的保护进行整定和灵敏性校验,确定方案中的保护。其中变压器保护包括保护原理分析,主保护采用的是纵联差动保护和瓦斯保护,两者结合做到优势互补,后备保护是复合电压启动过电流保护。母线保护包括保护原理分析,采用了完全电流差动保护,简单可靠。最后,对变电站进行防雷保护设计,从而完成了110kV电气一次部分的设计。关键词:变电站 变压器 主接线 短路电流计算 继电保护 Abstract The This text the first according to the system and the circuits and all the parameters of the burdens that the mission in the book give, and pass to the consider towards carrying the data analytical, safety, the economic and the dependable sex aspect, made sure the 110 KV, 35KV,10 KV and the stood to use the electricity of lord connect line, then again made sure the main transformer set through the burden calculation and the power supply scopes number, capacity and model number, also made sure that the station uses the capacity and model numbers of the transformer, the next in order, break the machine to the high pressure , insulate the switch, female line, electric voltage with each other the feeling machine, electric current with each other the feeling machine etc. carries to choose the type and schools to check, Among them transformer protection include protection principle analysis, protection complete calculate and delicate extent checkout, central protection is lengthways associated differential protection and gas protection, both combine to attain advantage to with each other repair, spare protection is compound electric voltage start conduct electricity to flow protection. generatrix line protection include protection principle analysis, adoption complete differential electric current protection, simple credibility.,end, carried on to the main transformer and transformer substation after the electricity protection design, thus completed the 110 kV electricity once part of design.Keyword: Transformer substation, transformer, the lord connects the line, short-circuit electric current calculation,relay protection。第1章 变电站总体分析1.1设计依据根据省电力公司XX号文件,关于ZY变电所设计任务书的规定。1.2建站的必要性ZY市是一个新兴的城市,其工业发展相当迅速,原系统的电力供给已不能满足经济发展的需求。为此,急需建立新的变电站以适应新的经济形势。建成的变电所将满足市区工业、生活及郊区乡镇工业与农业用户的用电需要。1.3 规模设计设计的变电所为110KV变电所,由3个电压等级110/35/10KV,分两期完成工程;进出线回路数:110KV,近期2回,远景2回;35KV,近期5回,远景2回;10KV,近期12回,远景2回。1.4 所设计变电站的总体分析变电站电气一次部分的设计主要包含:负荷的分析计算、变压器的选型、主接线的设计、无功补偿、短路电流的计算、电气设备的选型和校验、母线的选择和校验等有关知识以及继电保护。第二章 负荷计算2.1 原始资料分析由负荷资料知,35KV、10KV两个电压等级上有负荷,110KV近期无负荷。其中,35KV的负荷中有耐火厂和水泥厂等重要的工业负荷。其负荷组成、类达15%左右,若断电将造成较大的经济损失和资源浪费。而10KV的负荷中有棉纺厂、印染厂、橡胶厂、柴油机厂等、类负荷组成较高的负荷,因而需要保证供电的可靠性;同时,由于10KV承担着市区的供电,市区的一些用户如医院、交通调度等单位对电力供应的可靠性要求也是极高的,故而在设计过程中应尽力保证供电的可靠性。2.2 负荷计算的方法本设计计算采用较简单的需要系数法。2.3负荷计算综合最大计算负荷:K同时系数,对于出线回数较少的情况,可取0.90.95,出线回数较多时,取0.850.9;%线损,取5%;对35KV近期:=MVA远期:=18.84MVA10KV近期:=+=21.03MVA远期:=0.85 =30.58MVA综上:近期负荷:MVA远期负荷:MVA第三章 主接线设计3.1 主变的选择满足以下基本要求:(1) 运行的可靠;(2) 具有一定的灵活性:(3)操作应尽可能简单、方便;(4) 经济上合理;(5)应具有扩建的可能性3.1.1 主变容量和台数的选择主变的台数和容量,应根据地区供电条件、负荷性质、用电容量和运行方式等条件综合考虑确定。在有一、二级负荷的变电所中宜安装两台主变压器,当技术经济比较合理时,可装设两台以上的主变压器。如果变电所可从中低压侧电网取得足够容量的备用电源时,宜可装设一台主变压器装有两台及以上主变压器的变电所,当断开一台时,其余主变压器的容量不应小于全部负荷的60%,并应保证用户的一、二级负荷。具有三种电压的变电所,如通过主变压器各侧线圈的功率均达到该变压器容量的25%以上,主变压器宜采用三线圈变压器。对大城市郊区的依次变电所在中低压构成环网的情况下装两台。对地区性孤立的一次变电所或大型工业专用变电所应考虑装三台的可能。对规划只装两台主变的变电所其主变基础按大于主变容量的12级设计以便主变发展时更换。电力潮流变化大和电压偏移大的变电所,如经计算普通变压器不能满足电力系统和用户对电压质量的要求时,应采用有载调压变压器。降压变电所变压器的容量、台数、相数,绕组数及阻抗等主要规范的选择应根据电力负荷发展及潮流变化,结合系统短路电流,系统稳定,系统继电保护,对通信线路的危险影响,调相调压设备制造及运输等具体条件进行。同级电压的单台降压变压器的级别不宜太多,应从全网出发,推行系统化、标准化。3.1.2 容量选择计算按以上条件应选两台主变压器,容量的选择条件是其中,由前面计算结果按远景发展计算:=22.24MVA基于本变电站的情况,由国家标准容量系列R标准,宜选容量为31.5MVA的变压器。以一台变压器停运检修时,保证、级负荷不断电,按近期校验:,;带入数据:,满足;+=18.15MVA,满足;3.1.3 主变型式的选择1)相数选择由文献【2,5-2】“主变形式的选择”可知:当不受运输条件制约,在330KV以下的发电厂和变电所均应选用三相变压器。本所为110KV变电所且交通便利,故采用三相变压器。2)绕组数量和连接组别 由文献【2,5-2】:在具有三种电压等级的变电所中,如通过主变各侧绕组的功率达到该变容量的15%以上或低压侧虽无负荷,但在变电所内需装设无功补偿设备时主变宜采用三绕组变压器;3)绕组连接方式:我国110KV及以上电压,变压器绕组都采用Y连接;35KV亦采用Y接,其中性点多通过消弧线圈接地;35KV以下电压,变压器绕组都采用连接。35KV侧:=4.725,考虑到未来发展和系统负荷自身的波动近似满足,但运行单位应注意通过经济运行方式降低近期因空载引起的较大损耗;10KV侧:,满足。按ZY变电站情况,可采用三绕组变压器,其接线组别宜采用110KV:Y接,中性点直接接地;35KV:Y接,中性点不直接接地;10KV:因在一个变压器中必须有一个接来消除三次谐波,可采用接。4)调压方式由文献【2,5-3】:对于110KV及以下的变压器,宜考虑至少有一级调压的变压器。对于ZY 变电站的主变,可在高、中压侧进行有载调压。5)容量比对于降压变,有国标,容量组合有两种可供选择100/100/100,100/100/50,由于变电所10KV侧为主要负荷,且两种的造价相近。显然,选100/100/100为宜。3.1.4主变阻抗选择由文献【2,5-3】,阻抗的选择原则:各侧阻抗值的选择必须从电力系统稳定、潮流方向、无功分配、继点保护、短路电流、系统内的调压手段和并联运行等方面进行综合考虑;并应以对工程起决定性作用的因素来确定。对于三绕组的普通型和自耦变,其最大阻抗放在高、中压侧还是高、低压侧需按前条确定。目前,我国过内生产的变压器有“升压型”和“降压型”两种:“升压型”的绕组排列顺序为自铁芯向外依次为中、低、高,所以高、中压侧阻抗最大;“降压型”的绕组排列顺序为:低、中、高,所以高、低压侧阻抗最大。根据ZY 变的实际情况,宜选降压型。3.1.5冷却方式对于110KV变压器,由于容量不大,采用自然油强迫空气冷却,即风冷式。3.1.6是否采用自耦变自耦变因为其三绕组之间不仅有磁的联系,还有电的联系,所以中性点必须接地,多用于220KV及以上变电所,发电机升压及联络变压器。在35kv,10kv电压等级均采用中性点不解地形式。而且它经小阻抗接地,短路电流大,造成设备选择困难和对通信线路的危险干扰,且考虑到现场维护等问题,不采用自耦变压器。3.1.7各侧额定电压选择110KV侧:110KV为受端,选110KV;35KV、10KV,选+10%即38.5、11KV。3.1.8中性点绝缘问题在110KV及以上的中性点直接接地系统中,为了减小单相接地时的短路电流,有一部分变压器的中性点采用不接地的方式,因而需要考虑中性点绝缘的保护问题。110KV侧采用分级绝缘的经济效益比较显著,并且选用与中性点绝缘等级相当的避雷器加以保护。35KV及10KV侧为中性点不直接接地系统中的变压器,其中性点都采用全绝缘。综上所述,选用2台容量31.5MVA型号为SFSZ931500/110的主变压器。 由文献【4】,P136表2-1-43综合后选择变压器型号为SFSZ9-31500/110调压范围 3.2 主接线设计3.2.1设计原则 主接线设计代表了变电所电气部分的主体结构,是电力系统网络结构的重要组成部分。它直接影响运行的可靠性,灵活性,并对电器选择,配电装置布置,继电保护,自动装置和控制方式的抑定都有决定性的关系,对电气主接线的基本要求,概括的说包括可靠性,灵活性和经济性三方面。电气主接线的设计原则是以设计任务书为依据,以国家经济建设的方针,政策,技术规定为准绳,结合工程实际情况,在保证供电可靠,调度灵活,满足多项技术要求的前提下,兼顾运行维护方便,尽可能节省投资,就地取材,力争设备元件先进性和可靠性,坚持可靠,先进,适用,经济,美观的原则。由文献【2】,“主接线设计原则”发电厂、变电所在电力系统中的地位和作用电力系统的变电所有枢纽变电所、地区重要变电所和一般变电所三种类型。系统枢纽变电所汇集多个大电源,进行系统功率交换和向中压供电,电压为330500KV;地区重要变电所,电压为220330KV;一般变电所,多为终端和分支变电所、电压为110KV,但也有220KV.变电站依据510年电力系统发展规划进行设计,一般装设两台(组)变压器;当技术经济比较合理时,330500KV枢纽变也可以装设34台(组)变压器;终端或分支变电所如只有一个电源时,可只装设一台主变。负荷大小和重要性对于级负荷必须有两个独立电源供电,且当任何一个电源失去后,能保证对全部级负荷不间断供电;对于级负荷,必须有两个独立电源供电,且当任何一个电源失去后,能保证全部或大部分的级负荷供电;对于级负荷一般只需一个电源供电。3.2.2各电压等级的主接线设计110KV的接线形式出线回路数有4回,根据规范可采用单母线分段或单母线分段带旁母。表3.1 110KV方案对比 单母线分段 单母线分段带旁母供电可靠性不带旁母,当检修断路器时须对用户停电,但是由于使用的SF6短路器无故障工作时间很长,所以认为单母分段也有不错的供电可靠性。由于使用了旁路母线,当检修断路器不会对用户停电,使用的SF6断路器使供电可靠性很高。运行灵活性接线简单清晰,运行操作方便,且有利于扩建接线相对复杂,调度灵活。节约投资单母分段占地面积少,土建投资相对较小隔离开关的用量也小,总体投资都小于单母分段带旁母,较经济。占地面积较大,土建投资大,所用的隔离开关多,较单母分段投资较高。ZY市郊变为地区性变电所,而由于其负荷的重要性,考虑到占地和经济性的要求,110KV选用单母线分段,采用分段断路器兼作旁路断路器的接线形式。 35KV的接线形式出线回路数为7回,根据上述规范采用单母线分段。表3.2 35KV方案对比 单母线分段 单母线分段带旁母供电可靠性重要用户可以从不同分段引线,当一条母线发生故障时还能保证另一条母线的正常供电,供电可靠性较高。加装旁路母线后,当出线断路器故障或检修时,可避免对此回路停电,提高了可靠性。运行灵活性接线简单清晰,运行操作方便,且有利于扩建。接线相对复杂,调度灵活。节约投资单母分段占地面积少,土建投资相对较小隔离开关的用量也小,总体投资都小于单母分段带旁母,较经济。单母分段带旁母占地面积大,土建投资大,所用的隔离开关多,不够经济。35KV考虑到占地面积问题,建议采用屋内手车式高压开关柜,则不宜设置旁路母线。从保证负荷用电可靠性来讲,对于重要的用户可采用双回接入,而对于没有双回接入的负荷,通过经济论证,可用自备的发电机或从相邻的甲、乙变加设回线保证供电可靠性。10KV的接线形式出线回路数为14回,根据上述规范可采用单母线两分段或单母线分段带旁母。 表3.3 10KV方案对比 单母线分段单母线分段带旁母供电可靠性重要用户可以从不同分段引线,当一条母线发生故障时还能保证另一条母线的正常供电,供电可靠性较高。加装旁路母线后,当出线断路器故障或检修时,可避免对此回路停电,提高了可靠性。运行灵活性接线简单清晰,运行操作方便。接线相对复杂,调度灵活。节约投资少用了断路器、隔离开关,较经济。单母分段带旁母占地面积大,土建投资大,所用的隔离开关多。不够经济。由于ZY市郊变位于城市郊区,为节约用地,10KV多为室内,建议采用单母分段的接线型式。3.3 变压器中性点接地方式和中性点设计3.3.1设计原则由文献【2,27】:电力网中性点的接地方式,决定了主变压器中性点的接地方式。电力网中性点的接地方式有:a.中性点非直接接地、b.中性点经消弧线圈接地、c.中性点经高阻抗接地、d.中性点直接接地;主变压器的110500KV侧采用中性点直接接地方式。直接接地的单相短路电流很大,线路或设备须立即切除,增加了QF的负担,降低了供电连续性,但由于过电压降低,绝缘水平可下降,减少了设备造价,特别是在高压和超高压电网中经济效益显著。所有普通变压器的中性点都应经隔离开关接地,以便于运行调度灵活选择接地点。110KV侧采用中性点直接接地方式,中性点的设备有:中性点刀闸,避雷器,间隙,零序CT。663KV侧采用中性点不接地或中性点经消弧线圈接地方式。663KV电网采用中性点不接地方式,但当单相接地故障电流大于30A(610KV)或10A(2063KV)时,中性点应经消弧线圈接地。装消弧线圈时,它可直接接到35KV侧中性点,且两台主变可共用一台消弧线圈。10KV侧由于是“”型接线,无中性点,故需加接地变,将中性点引处,以接消弧线圈,接地变的容量应大于消弧线圈的容量,一般,应在610KV级的每一段母线上安装型号一样,容量相同的接地变。但是电容电流不能超过允许值,否则接地电弧不易自熄,易产生较高的弧光间隙接地过电压,波及整个电网,所以可采用消弧线圈补偿电容电流,即经消弧线圈接地。3.4无功补偿3.4.1 无功补偿的意义电压是电能质量的重要指标,电压质量对电力网络安全经济运行,对保证用户的安全用电和产品质量是非常重要的。根据统计,用户消耗的无功功率是它有功功率的50%100%。同时,电力系统本身消耗的无功功率可以达到用户的25%75%,无功功率不足,将造成电压的下降,电能损耗增大,电力系统稳定的破坏,所以电力系统的无功电源和无功功率必须平衡,系统的无功功率不仅靠发电机供给,而且调相机并联电力系统的无功补偿可以采用分散补偿的方式,因为电力系统的无功负荷主要是感性功率,所以具体无功补偿就是高压网上的低压侧并联电容器,利用阶梯式调节的容性无功补偿感性无功,所以无功补偿意义为:补偿变压器的无功损耗,补偿高压网的无功缺额。因为在系统中,除消耗有功外,还需消耗大量无功,可达到有功的2575%。无功和有功都可由发电机提供,而且是有功的唯一电源。所以如果只用输电线输送发电机的无功将导致不能输送太多的有功,因此应采用无功补偿,减少电网有功损耗和提高电网电压。变电站装设的并联电容器装置的主变目的是为了改善电网的功率因数,并联电容器装置向电网提供可阶梯调节的容性无功以补偿多余的感性无功,减少电网有功损耗和提高电压。3.4.2无功补偿方式 对于110KV及以下电网中的串联电容补偿装置:用以减少线路电压降、降低受端电压波动,提高供电电压,在闭合电网中,改善潮流分布,减少有功损耗。在变电所中,并联电抗补偿装置常接在主变压器的低压侧。3.4.3 并联电容器的选择由文献【7】:1.0.2电容器装置的设计需执行国家的技术经济政策,并根据安装地点的电网条件、谐波水平、自然环境、运行和检修要求等,合理的选择接线方式、布置型式和控制、保护方式,做到安全可靠、经济合理和运行检修方便。(1)并联电容器装置的分组分组原则:并联电容器装置的分组主要由系统专业根据电压波的负荷变化,谐波含量等因素确定。配电所装设改善电网的功率因数,此时为保证一定的,各组应能随负荷的变化实现自动投切,负荷变动不大时,可按主变台数分组,手动投切。(2)分组方式:采用带总断路器的等容量分组。3.4.4并联电容器装置的接线由文献【7】:电容器装置装设在主变压器的低压侧或主要负荷侧;小电流接地系统的电容器装置应采用中性点不接地的星形或双星型接地;电容器装置每相的电容器,应采用先并联后串联的连接方式;单台电容器的容量选择按电容器组单相容量和每相电容器的串并联台数确定,每相各串联段中电容器的并联台数宜小于最大并联台数。并联电容器组基本接线为双“Y”型,电容器组每组内部接线采用先并后串接线方式,该接线方式优点在于当一台故障电容器用熔断器退出运行后,对该相容量的变化和故障电容器并联的电容器承受的工作电压的变化影响较小,同时RD的选择只考虑与单台电容器相配合。 RD:熔断器,优先选喷涎式中性点接地方式: 双“Y”型接线的并联电容器组宜选Y接法,即中性点直接接地方式。电容器台数的确定:由文献【7】知:电容器装置的总容量应根据电力系统无功规划设计、调相调压计算及技术经济比较确定。对35110KV变电所中电容器装置的总容量,按照无功功率就近平衡的原则,可按主变压器的容量的1030考虑。地区无功缺额较少或距电源点较近的变电所应取较低值,无功缺额较多或距发电厂较远的变电所应取较高值。对于本所中电容器装置的总容量可取15的主变容量。计算如下:S=查文献【5】,可以选用 型电容器;B可调式电容器;WF介质代号;2设计序号;100额定容量;1相数。由于采用双星型接线,每相上电容电器容量:每相上并联电容器个数实际补偿容量。第四章 配电装置平面的设计4.1 各种配电装置的特点(1)屋内式配电装置的特点:1)占地面积小2)室内进行,不受气候影响3)污秽空气影响小4)房屋建筑投资较大(2)屋外式配电装置的特点:1)土建工作量和费用小,建设周期短2)扩建方便3)相邻设备之间距离大,便于带电作业4)占地面积大5)受外界环境影响,须加强绝缘6)不良气候对设备维修和操作有影响(3)成套配电装置的特点是:1)电器布置在封闭或半封闭的金属外壳中,相间和对地距离可以缩小,结构紧凑2)电器元件已在工厂组装成一体,大大减少现成安装工作量,有利于缩短建设周期,也便于扩建和搬迁3)运行可靠性高,维护方便4)耗用钢材较多,造价较高4.2 配电装置的型式选择配电装置的型式选择,应考虑所在地区的地理情况及环境条件,因地制宜,节约用地,逼供结合运行及检修要求,通过技术经济比较确定。一般情况下,在大、中型发电厂和变电所中,35KV及以下的配电装置宜采用屋内式;110KV及以上多为屋外式。当在污秽地区或市区建110KV屋内和屋外配电装置的造价相近时,宜采用屋内型。屋外配电装置的型式除与主接线有关,还与场地位置、面积、地质、地形条件及总体布置有关,并受材料供应、施工、运行和检修要求等因素的影响和限制。普通中型配电装置国内采用较多,施工、检修和运行都比较方便,抗震能力较好,造价比较低。缺点是占地面积较大。高型配电装置的最大优点是占地面积少,一般比普通中型节约用地50%左右。但耗用钢材多,检修运行不及中型方便。一般在下列情况下宜采用高型:(1)在高产农田或地少人多的地区(2)地形条件限制(3)原有装置需改、扩建而场地受限制。 各电压级配电装置的确定110KV配电装置采用屋外半高型配电装置, 采用双列布置;35KV配电装置采用屋内小车式配电装置;10 KV配电装置采用屋内小车式配电装置。第五章 短路电流的计算5.1 短路计算的目的供配电系统中的短路,是指导体之间或相导体与地之间不通过负载阻抗而发生的电气连接。短路是电力系统中常发生的故障,短路电流直接影响电器的安全,危害电力系统的安全运行,假如短路电流较大,为了使电器能承受短路电流的冲击,往往需要选择重型电器。这不仅会增加投资,甚至会因开断电流不满足而选择不到合适的高压电器,为了能合理选择轻型电器,在主接线设计时,应考虑限制Id的措施,即而需要计算Id。短路电流计算是选择和检验电气设备的前提和基础,也是载流导体选择和二次设备保护的基础。5.2 任务1、电力系统规划 2、保护整定值的设定 3、电器设备选择 4、电力系统稳定性分析5.3 基本假设1.在暂态过程期间同步发电机保持同步转速,即只考虑电磁暂态过程,而不计机械暂态过程。2. 各个元件的等值电路可用纯电抗来代替。3属于金属性短路,即过渡电阻为零的电路。5.4 短路电流计算的一般要求为了使所选电器具有足够的可靠性、经济性、灵活性并在一定的时期内满足电力系统发展的需要,应对不同点的短路电流进行校验。短路电流计算应包括以下规定:(1)验算导体的稳定性和电器的动稳定热稳定以及电器开断电流的能力,应按本设计的设计规划容量来计算,并考虑到电力系统的5-10发展规划(一般应按本工程的建成之后的5-10年)。在确定短路电流时应按可能发生的短路电流的正常接线方式,而不应按照仅在切换时过程中的可能的并列运行方式的接线方式。(2)选择导体和电器时所用的短路电流,在电气连接的网络中,应考虑具有反馈作用的异步电动机的影响和电容补偿装置放电电流的影响。(3)选择导体和电器时,对不带电抗的回路的计算短路点,应选择在正常接线方式时短路电流最大的地点,对带电抗器610kv出线与厂用分支回路,除其母线与隔离开关之间隔板前的引线和套管的计算短路点应选择在电抗器之前外,其余导体和电器的计算短路点一般选择在电抗器后(4)导体和电器的动稳定,热稳定以及电器的开断电流,一般按三相短路验算。5.5 参数计算5.5.1选择基准值 5.5.2 计算在基准下系统各部分的标幺值电抗:系统1 最大运行方式:系统2 最大运行方式:各线路: 主变: 可令 根据以上计算数据画出等值网络如下 1) 110KV母线短路电流计算 转移电抗: ; 计算电抗: 查汽轮机运算曲线表,有: ; 2) 35KV母线短路电流计算 转移电抗: ; 计算电抗: 查文献【14】汽轮机运算曲线表,有: 3) 10KV母线短路电流计算转移电抗: ; 计算电抗: 由文献【14】X3.45,有:查文献【14】汽轮机运算曲线表,有: 第六章 电气选择及校验6.1 电气设备选择的主要任务1、导体和绝缘子:各电压级的汇流主母线、主变引下线、负荷出线、绝缘子。2、开关设备:断路器、隔离开关、熔断器。3、一些测量元件:电流互感器、电压互感器。4、穿墙套管。5、开关柜一次接线编号。6.2 选择导体和电器的一般原则1、应力求技术先进、安全适用、经济合理。2、应满足正常运行、检修、短路时和过电压情况下的需要,并考虑远景发展。3、应按当地环境校验。4、与整个工程的建设标准协调一致。5、选择导体的品种不宜太多。6、选择新产品应积极谨慎。新产品应有可靠的实验数据,并经主管单位鉴定合格。6.3 选择导体和电器的技术条件一般按正常情况选择,短路情况校验,如【表1-4-1】短路点基准电流(KA)d5.024.6184.1974.1774.82511.756d15.65.565.495.495.4914.15d54.9913.5213.8313.8313.5234.426.3.1按长期发热选择导体由文献【8】:第1.1.3条:选用的电器允许最高工作电压不得低于该回路的最高运行电压,即; 又因为 , 所以实际用第1.1.4条:选用导体的长期允许电流不得小于该回路的持续工作电流,即对于导体由于高压开断电器没有连续过载能力,在选择其额定电流时应满足各种可能运行方式下回路持续工作电流的要求,即对于电器。在断路器、隔离开关、空气自然冷却限流电抗器等电气各部分的最大允许发热温度不超过文献【9】所规定的数值的情况下,当这些电器使用在环境温度高于(但不高于)时,环境温度每增加减少额定电流1.8%;当使用 在环境温度低于时,环境温度每降低,增加额定电流0.5%,但其最大过负荷不得超过额定电流的20。6.3.2按经济电流密度选择导体第2.1.6条:除配电装置的汇流主母线外,较长导体的截面积应按经济电流密度选择。当无合适规格导体时,导体面积可按经济电流密度计算截面的相邻下一档选取。即:(1) 应最接近。(2)按经济电流密度选择后,还应按长期允许电流校验。 6.3.3导体、电器设备的选型由文献【8】:导体材料的基本特征:导体通常由铜、铝、铝合金及钢材料制成。载流导体一般使用铝或铝合金材料。纯铝的成型导体一般为矩形、槽形和管形。由于纯铝的管形导体强度稍低,110KV及以上配电装置敞露布置时不宜采用。铝合金导体有铝锰合金和铝镁合金两种,形状均为管形。铝锰合金导体载流量大,但强度较差,采用一定的补强措施后可广泛使用;铝镁合金导体机械强度大,但载流量小,主要缺点是焊接困难,因此使用受到限制。6.3.4主母线、主变引下线、负荷出线由文献【8】第2.1.3条:载流导体宜采用铝质材料,下面场所可选用铜质材料的硬导体:持续工作电流较大且位置特别狭窄的发电机、变压器出线端部或采用硬铝导体穿墙套管有困难时;污秽对铜腐蚀轻微但对铝有较严重腐蚀的场所。第2.3.1条:20KV及以下回路的正常工作电流在4000A及以下时,宜选用矩形导体;在40008000A时,宜选用槽形导体;110KV及以上高压配电装置,当采用硬导体时,宜采用铝合金管形导体;500KV硬导体可采用单根大直径圆管或多根小直径圆管组成的分裂结构,固定方式可采用支持式或悬吊式。6.3.5 断路器由文献【2,62】:断路器型号的选择,除应满足各项技术条件和环境条件外,还应考虑便于施工调试和运行维护,并经技术经济比较后确定。6.3.6隔离开关由文献【8】第4.0.3条:对隔离开关型式选择应根据配电装置的布置特点和使用要求等因素,进行综合技术比较后确定。6.3.7电压互感器由文献【8】第10.0.3条:电压互感器的型式按下列使用条件选择。(1)、320KV屋内配电装置,宜采用油浸绝缘结构,也可以采用树脂浇注绝缘结构的电磁式电压互感器。(2)、35KV配电装置,宜采用电磁式电压互感器。(3)、110KV及以上的配电装置,当容量和准确级满足要求时,应采用电容式电压互感器。6.3.8电流互感器由文献【8】第9.0.3条:320KV屋内配电装置的电流互感器应根据安装使用条件及产品情况采用瓷绝缘结构或树脂浇注绝缘结构,35KV及以上配电装置的电流互感器,宜采用油浸绝缘瓷管式绝缘结构的独立式电流互感器,在有条件时,应采用套管式电流互感器。6.3.9绝缘子由文献【8】第11.0.7条:屋外支柱绝缘子宜采用棒式支柱绝缘子,屋外支柱绝缘子需倒装时,可用悬挂式支柱绝缘子。6.4选择结果6.4.1线路选择结果如下表:表6.1 设备电压汇流主母线主变引下线分段回路110KVLGJQ-240LGJQ-185LGJQ-18535KVLMY 636.3 平放LGJQ-500LMY 636.3 平放10KVLMY 2(1008)平放LMY 2(10010)平放LMY 2(10010)平放6.4.2电器选择结果 断路器和隔离开关选择表6.2 设备项目断路器隔离开关110KV出线110KV分段110KV主变引下线35KV出线35KV分段35KV主变引下线10KV出线10KV分段10KV主变引下线110KV压互主变中性点接地电压互感器和电流互感器表6.3 电压级设备类型110KV35KV10KV电压互感器,0.1,0.1,分段电流互感器600/5LZC-35500/52000/5出线电流互感器600/5,200/5LZC-35100/5150/5,200/5主变引下线电流互感器300/5LZC-35600/52000/5保护间隙/300/5中性点接地处/300/5其他设备如下:表6.4电压级设备类型110KV35KV10KV母线变压器侧上避雷器变压器中性点上避雷器绝缘子悬式 XP-10 8片支柱 ZS-110/4悬式 XP-10 4片支柱 ZL-35/4母线桥 ZPB-10支柱 ZL-10/4穿墙套管出线 LWL-35/200进线 CWL-35/600进线 CMW-20-180阻波器耦合电容器XZK-630-1.0OW110/-0.0066 第七章 继电保护 7.1继电保护的基本知识电能是一种特殊的商品,为了远距离传送,需要提高电压,实施高压输电,为了分配和使用,需要降低电压,实施低压配电,供电和用电。发电-输电-配电-用电构成了一个有机系统。通常把由各种类型的发电厂,输电设施以及用电设备组成的电能生产与消费系统称为电力系统。电力系统在运行中,各种电气设备可能出现故障和不正常运行状态。不正常运行状态是指电力系统中电气元件的正常工作遭到破坏,但是没有发生故障的运行状态,如:过负荷,过电压,频率降低,系统振荡等。故障主要包括各种类型的短路和断线,如:三相短路,两相短路,两相接地短路,单相接地短路,单相断线和两相断线等。其中最常见且最危险的是各种类型的短路,电力系统的短路故障会产生如下后果:(1)故障点的电弧使故障设备损坏;(2)比正常工作电流大许多的短路电流产生热效应和电动力效应,使故障回路中的设备遭到破坏;(3)部分电力系统的电压大幅度下降,使用户的正常工作遭到破坏,影响企业的经济效益和人们的正常生活;(4)破坏电力系统运行的稳定性,引起系统振荡,甚至使电力系统瓦解,造成大面积停电的恶性循环;故障或不正常运行状态若不及时正确处理,都可能引发事故。为了及时正确处理故障和不正常运行状态,避免事故发生,就产生了继电保护,它是一种重要的反事故措施。继电保护包括继电保护技术和继电保护装置,且继电保护装置是完成继电保护功能的核心,它是能反应电力系统中电气元件发生故障和不正常运行状态,并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。继电保护的任务是:(1)当电力系统中某电气元件发生故障时,能自动,迅速,有选择地将故障元件从电力系统中切除,避免故障元件继续遭到破坏,使非故障元件迅速恢复正常运行。(2)当电力系统中某电气元件出现不正常运行状态时,能及时反应并根据运行维护的条件发出信号或跳闸。继电保护装置的基本原理:我们知道在电力系统发生短路故障时,许多参量比正常时候都了变化,当然有的变化可能明显,有的不够明显,而变化明显的参量就适合用来作为保护的判据,构成保护。比如:根据短路电流较正常电流升高的特点,可构成过电流保护;利用短路时母线电压降低的特点可构成低电压保护;利用短路时线路始端测量阻抗降低可构成距离保护;利用电压与电流之间相位差的改变可构成方向保护。除此之外,根据线路内部短路时,两侧电流相位差变化可以构成差动原理的保护。当然还可以根据非电气量的变化来构成某些保护,如反应变压器油在故障时分解产生的气体而构成的气体保护。原则上说:只要找出正常运行与故障时系统中电气量或非电气量的变化特征(差别),即可形成某种判据,从而构成某种原理的保护,且差别越明显,保护性能越好。继电保护装置的组成: 被测物理量测量逻辑执行跳闸或信号 整定值测量元件:其作用是测量从被保护对象输入的有关物理量(如电流,电压,阻抗,功率方向等),并与已给定的整定值进行比较,根据比较结果给出逻辑信号,从而判断保护是否该起动。逻辑元件:其作用是根据测量部分输出量的大小,性质,输出的逻辑状态,出现的顺序或它们的组合,使保护装置按一定逻辑关系工作,最后确定是否应跳闸或发信号,并将有关命令传给执行元件。执行元件:其作用是根据逻辑元件传送的信号,最后完成保护装置所担负的任务。如:故障时跳闸,不正常运行时发信号,正常运行时不动作等。对继电保护的基本要求:选择性:是指电力系统发生故障时,保护装置仅将故障元件切除,而使非故障元件仍能正常运行,以尽量减小停电范围。速动性:是指保护快速切除故障的性能,故障切除的时间包括继电保护动作时间和断路器的跳闸时间。灵敏性:是指在规定的保护范围内,保护对故障情况的反应能力。满足灵敏性要求的保护装置应在区内故障时,不论短路点的位置与短路的类型如何,都能灵敏地正确地反应出来。可靠性:是指发生了属于它该动作的故障,它能可靠动作,而在不该动作时,它能可靠不动。即不发生拒绝动作也不发生错误动作7.2母线的保护配置电力系统中的母线是具有公共电气连接点,它起着汇总和分配电能的作用。所以发电厂和变电站中的母线是电力系统中的一个重要组成元件。 母线运行是否安全可靠,将直接影响发电厂,变电站和用户工作的可靠性,在枢纽变电所的母线上发生故障时,甚至会破坏整个系统的稳定。 引起母线短路故障的主要原因有:由于空气污溃,导致断路器套管及母线绝缘子的闪络;母线电压和电流互感器的故障;运行人员的误操作,如带负荷拉隔离开关、带接地线合断路器。母线故障的类型,主要是单相接地和相间短路故障。与输电线路故障相比较,母线故障的几率虽较小,但造成的后果却十分严重。因此,必须采取措施来消除或减少母线故障所造成的后果。由设计的已知条件可知,110kV母线均是采用单母线接线,对于单母线我们可以采用母线完全电流差动保护。母线完全差动保护的原理接线图如图5.4所示,和其它元件的差动保护一样,也是按环流法的原理构成。在母线的所有连接元件上必须装设专用的电流互感器,而且这些电流互感器的变比和特性完全相同,并将所有电流互感器的二次绕组在母线侧的端子互相连接,在外侧的端子也互相连接,差动继电器则接于两连接线之间,差动电流继电器中流过的电流是所有电流互感器二次电流的相量和。这样,在一次侧电流总和为零时,在理想的情况下,二次侧电流的总和也为零。7.3输电线路保护配置(一) 距离保护电流保护的主要优点是简单,可靠,经济,但它的灵敏性受系统运行方式变化的影响较大,特别是在重负荷,长距离,电压等级高的复杂网络中,很难满足选择性,灵敏性以及快速切除故障的要求,为此,必须采用性能完善的保护装置,因而就引入了“距离保护”。距离保护是反馈故障点至保护安装点之间的距离或阻抗,并根据距离的远近而确定动作时间的一种保护装置。该装置的主要元件为距离或阻抗继电器,它可根据其端子所加的电压和电流侧知保护安装处至短路点之间的阻抗值,此阻抗称为阻抗继电器的测量阻抗。其主要特点是:短路点距离保护安装点越近,其测量阻抗越小;相反地,短路点距离保护安装点越远,其测量阻抗越大,动作时间就越长。这样就可保证有选择地切除故障线路。这种选择性的配合是靠适当的选择各保护的整定阻抗值和动作时限来完成的。7.4变压器成套自动保护装置WBZ一500型微机变压器保护装置是特为电力系统500kV大型变压器研制的成套微机保护装置,适用于500kV及以下电压等级的各类型变压器。该装置软、硬件遵循模块化设计、开放式结构的策略。装置的保护功能:主保护为3段(或2段)折线式比率制动差动保护,具备2次谐波制动和CT断线闭锁功能,可以用5次谐波或V/F实现过励磁闭锁差动,提供用低电压解决2次谐波制动造成延时动作的加速判据。差动保护带差速断,满足4侧甚至5侧制动。3/2断路器主接线,主变停运时自动投入小区差动(短引线)保护。自祸变可以增设零差保护。后备保护包括多折线拟合式反时限过励磁、相间阻抗、复合电压闭锁过流(可带方向)、分支过流、零序过流(可带方向)、间隙零序电流电压、接地阻抗、非全相运行及失灵保护,还设有告警性的过负荷、变压器侧一点接地、PT断线、低值过励磁、启动通风保护等。主、后备保护均带有16路开关量输入回路,能够实现主变及调压变的轻瓦斯、重瓦斯、压力释放、冷却器故障、油位、油温、冷却器电源消失等开关量保护,以及用来反映一些保护投退状态或打印、复归操作等。7.5母线成套自动保护装置发电厂、变电所母线是电力系统中最重要的组成部分。母线故障是电气设备最严重的故障之一,它将使连接于故障母线上所有元件被迫停电。特别是超高压系统中枢纽电厂或变电站的母线,如果发生故障将破坏整个系统的稳定运行,;查成大面积停电,使事故进一步扩大,后果更为严重。用母线保护装置来迅速正确地切除故障母线,消除或缩小故障造成的后果是十分必要的。由于母线主接线各种各样,造成母线味扩冲类十分复杂。但对母线各种主接线方式,电网运行方式、故障类型及故障点过渡电阻等的适应性来看.电流差动保护方案性能最佳。根据差动继电器负载阻值可分为低阻抗型(Zn以下)、中阻抗型(几百左右)、高阻抗型(2500以上).其中以中阻抗为基础的比率制动特性的母差保护可以很好的保证区内故障安全性、区外故障可靠性。随着系统容量的增加,系统规模扩大,对母线保护提出了更高的要求,我们认为现代母线保护研究集中在以下几方面:(l)提高保护的运行速度及动作灵敏度;(2)区外故障CT完全饱和保护可靠不动作;(3)增强母线保护适应母线运行方式变化的能力;(4)保护装置尽可能简化、接线简单、调试、维护方便。WMH一1型微机母线保护高可靠角度设计系统其特点为:(l)采用分相差动方案。A、B、C各相采用独立的计算机系统,构成独立的差动保护。实现电流差动保护,CT饱和和检测等功能。保证母线上任一点出现故障时,至少有一相电流的灵敏度最高。以提高保护抗拒动能力。(2)引入主机系统,实现母线运行方式识别I/O设备管理,电压闭锁、失灵保护等功能。通过主机I/0管理和电流计算实现微机保护的自适应性,即自动跟踪母线的运行方式。(3)选用性能可靠的STD总线的工业控制机系统,具有丰富的硬件、软件资料、系统扩展十分容易。(4)本系统属多CPU系统,各系统通讯我们选用了bitbus网络系统,采用主从式通讯方式,它是由intel公司1984年推出的一种可用于分布式系统中的高性能的实时现场通信网络。通过此网络的8044REM一bitbus增强型微控制器,减轻了主机通讯处理负担,且保证通讯正确。(5)由于动作速度要求很高,需要快速完成故障检测,因此我们选用了智能式A/D系统,减轻了CPU对数据采集系统的时间开销。(6)逻辑框图由于微机是对模拟量的离散化处理,由此降低了保护的抗干扰能力,为了提高系统的抗干扰能力.在结构上,我们采用了电压、电流联合闭锁出口条件,由此保证系统工作的安全可靠,其出口逻辑如图6.2所示:本装置由于采用了主一从式系统通过网络实时传送方式,保证了微机母线分相系统运行字实时,正确地反映母线当前的运行工况,实现母线保护的自适应性,而采用分相差动方案和电流电压联合闭锁的结构,提高了系统的防误动和抗拒动能力,而在差动算法上,采用了比常规算法更为可靠的方案,提高了母线故障检测的灵敏度。同时,由于本装置全微机化,具有记忆、存贮故障、信息的功能,便于事后故障分析,而采用STD系统有丰富的硬件资源,便于系统扩充,根据用户要求.提供不同的通讯管理接口,对变电站、全微机化有很大作用。7.6 输电线路成套自动保护装置WXH1型微机线路保护装置自1984年至1987年,历时3年,在华北电力学院和许昌继电器研究所有关同志的努力下,完成了原理接线设计、样机制造、动模试验、试运行和产品型式试验,目前已进入批量生产阶段。本装置是由微型计算机实现的新型成套线路保护装置,可用于110kV500kV各种电压等级的输电线路。装置包括三段相间距离、二段接地距离、四段零序方向及综合重合闸。配合收发讯机还可构成高频闭锁距离和高频闭锁零序方向保护。在研制过程中,充分地利用了微型计算的特点,结合电力系统的实际情况,针对现有保护所存在的问题,采用了许多新原理、新措施同时吸取了常规保护的成功的经验,使得本装置性能比常规保护更优越、更可靠。WXH1型微机线路保护装置的特点众所周知,微机具有以下的优越性能:自检能力;记忆能力;数值计算能力和逻辑处理能力。微机保护和传统保护相比还有2大特点。(1)保护中的各项功能(相应于传统保护中的元件)都是由软件实现的;(2)保护中的各项功能是按程序规定的顺序依次串行(在传统保护中是并行)工作的。正是由于以上特点使微机保护和传统保护有很大的差别,推动了技术进步也带来了一些新概念。第八章 避雷保护8.1雷害的主要来源8.1.1、直击雷;雷电侵入波。其中直击雷造成的损失最大,可采用避雷针,避雷器等防雷措施来防止直击雷。根据电力设备过电压保护技术规程SDJ779中的规定:110KV线路,一般沿全线架设避雷线,在雷击特别强烈的地方,宜架设双避雷线。10KV线路一般不设全线避雷线。所以,ZY市110KV侧应沿全线架设避雷线。独立避雷针不应设在人经常行走的地方。避雷针及其接地装置与道路或入口的距离不应小于3m,否则应采取均压措施或铺设砾石或沥青路面。8.2防雷设计的原则根据高压配电装置技术规程SDJ779规定第70条 独立避雷针(线)宜设独立的接地装置,独立避雷针不应设在人经常通行的地方,避雷针及其接地装置与道路或出入口等的距离不宜超过3m,否则应采取均压措施,或铺设砾石或沥青地面第71条 110KV及以上的配电装置,一般将避雷针装在配电装置的架构或房顶上。35KV及以下的配电装置架构和房顶不宜装设避雷针。第72条 110KV及以上配电装置,可将线路的避雷线引接到出线门型架构上,3560KV配电装置,在土壤电阻率不大于500m的地区,允许将线路的避雷线引接到出线门型架构上,但应装设集中接地装置。第78条 变电站的每相母线上都应装设阀型避雷器,应以最短的接地线与配电装置的主接地网连接,同时应在其附近架设集中接地装置。第80条 大接地短路电流系统中的中性点不接地变压器如中性点绝缘按线电压设计,应在中性点装设保护装置。第 83 条 连接的三绕组变压器的10KV绕组,如有开路运行的可能,应采用防止静电感应电压危害该绕组绝缘的措施。在其一相出线上装设一只阀型避雷器。 第85条 变电站310KV配电装置,应在每相母线和每路架空线上装设阀型避雷器。8.2.1.直击雷保护根据文献【6】,有关发电厂和变电所的过电压保护第67条 发电厂、变电所的直击雷过电压保护可采用避雷针或避雷线,下列设施应装设直击雷保护装置:屋外配电装置,包括组合导线和母线走廊;发电厂的主厂房、主控制室和配电装置室一般不装设直击雷保护装置;为保护其他设备而装设的避雷针,不宜装设在独立的主控室和35KV及以下的高压屋内配电装置室的屋顶上;综上,本次设计中防雷保护的对象主要有:屋外配电装置、组合导线、母线廊道。8.2.2 保护措施本次设计中的保护措施包括:避雷针、避雷线。防雷装置的组成:接闪器:直接接受雷击的避雷针,避雷带,避雷网,以及做接闪的金属构件。引下线:连接接闪器和接地的装置的金属导体。接地装置:接地体和接地线的总和。防护原理:在雷电先导的初始阶段,因先导离地面较高,故先导发展的方向不受地面物体的影响,但当其向下至某一高度时,涤棉上的接闪器将会影响先导的发展方向,使先导向接闪器定向发展,这是由于接闪器较高并具有良好的接地。在其上因静电感应而积聚了与先导相反极性的电荷使其附近的电场强度显著增强的原故,此时先导放电电场即开始被接闪器所歪曲,将先导放电的图景因向接闪器本身,从而达到保护被保护物的目的。接闪器的保护范围:接闪器的保护范围目前还没有精确的理论计算方法,都是跟据模拟试验和运行经验数据总结的经验算法,由于雷击路径的偶然性,因此保证被保护物绝对不受雷击是不现实的,一般,保护范围是指具有0.1%左右雷击概率的空间范围。8.3 避雷针保护应注意的问题妥善采用独立避雷针和构架避雷针,其联合保护范围覆盖全所保护对象,110 KV及以上的可用构架避雷针、35KV的不允许,一般采用3-5支高30m的独立避雷针即可保护全所;由文献【21】【20】第70条 为防止直接雷击电力设备,一般采用避雷针和避雷线独立避雷针(线)宜装设独立的接地装置,在非高土壤电阻率地区,其接地电阻不宜超过10。当有困难时,该接地装置可与主接地网连接,但避雷针与主接地网的地下连接点至35KV及以下设备与主接地网的地下连接点,沿接地体的长度不小于15m;第71条 110KV及以上的配电装置,一般将避雷针装在配电装置的构架或房顶上,但在土壤电阻率大于1000m的地区,宜装设独
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