煤矿地面变电所设计说明书【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 第一章 矿井 (区 )概况 一、 概述 1、目的与任务 变电所是电力配送的重要环节，也是煤矿生产供电的关键环节。变电所设计质量的好坏，直接关系到电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行，为满足煤矿对生产发展的需要，提高供电的可靠性和电能质量。随着国民经济的发展，工农业生产的增长需要，迫切要求增长供电容量，拟新建 35电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全所 电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。此设计任务旨在体现自己对本专业各科知识的掌握程度，培养自己对本专业各科知识进行综合运用的能力，同时检验本专业的学习结果 ,是毕业前的一次综合性训练，是对所学知识的全面检查。通过本次毕业设计，既有助于提高自己综合运用知识的能力，同时也有助于以后在工作岗位能很快的适应工作环境。 2、 矿井 概述： 本矿井 位于 七台河市 茄子河区 东部 , 地跨 茄子河区 、 桃山区， 东起 铁东 近，西止 308 省道 ；南自 万宝村 断层，北至 华楠县边界 。东 西长40 150北宽 135右，面积约 127 平方公里 。 ,交通便利 ,地处山区 , 所在海拔高度 120M。 最高年平均气温 8 摄氏度，月平均气温 16 摄氏度。 该矿采用综合开拓方式，年产 200 万 吨，服务年限为 100 年，瓦斯等级为 2 级，煤尘爆炸指数为 二 、拟建变电站概况 1、 本变电所电源 以双回路与 5的 电厂 相连。 该电厂为汽轮机发买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 电，带有电压自动调节，电压等级为 35源容量为 3000 2、电源出口相对阻抗为： 系统最大方式的容量为 ： 2900 电抗为 ： 统最小的方式为 2100 电抗为 ： 系统最大负荷利用小时数为 ： 660h 3、本矿变电所电源由双回 空导线与电厂相连，线是铁塔与水泥杆结合，跨跃部分用塔式，其它部分用水泥杆。地线采用复合地线，具有避雷、通迅作用。 三、变电所的任务和位置 1、矿区负荷的分布情况 （ 1）地面高压供配电 自 35/6井地面变电所 所有馈出线以电缆为主：其中电缆出为：主、副提升井，压风机房、地面低压配电所，选煤厂，锅炉房 400V 变电所，井下变电所各 2 回。架空 馈出为：风井二回，污水处理厂、居住区各一回。 （ 2）地面低压配电 在锅炉房设置 设 用 电屏一台，担负锅炉房动力及照明电源。 （ 3） 、井下供电 自主变电所引两回电缆，经副井提升井进入井下变电所，采用矿用防爆变压器两台，矿用低压配电柜 12 台，分别向水泵，所内变压器，升下照明供电。 2、变电所任务 变电所任务是从电力系统接受电能、变换电压和分配电能，主要为井下煤碳生产提供电能而设，它负责主、副提升井绞车，地面主扇风机，井下的主排水泵，井底 车场的动力及各采区提供电能，同进担负地面选煤厂，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 生产锅炉，集中供热、宿舍及矿医院照明等，变电所是接受分配控制和保护的枢纽，是分配能源的接力站。 3、变电所的位置确定 其任务是将中央变电所送的高压电能变为低压电能，并将此电力配送到采掘工作面及附近用电设备。它的位置选择是否合理，对采区供电安全及供电质量有直接影响。采区变电所的位置决定于低压供电电压、供电距离、采煤方法及采区巷道布置方式、采煤设备的容量大小等因素。 1 采区变电所位置确定原则 (1)变电所处于负荷中心，使低压供电距离合理保证供电质量而又节省电缆。在铠 装电缆截面不超过 95橡套电缆截面不超过 70条件下，保证采区内供电电压不低于该设备额定电压的 95。 (2)附近巷道应有轨道，便于运输采区变电所的大型电气设备。 (3)变电所内通风良好。保证变电所硐室温度不超过附近巷道温度 5C。 (4)变电所硐室围岩稳固，易于维护，防止淋水，顶底板坚固，顶板无滴水现象。 (5)根据采区生产的特殊性要求，尽可能由一个变电所向采区全部电气设备供电。在采区内生产期间减少迁移次数。另外，采区变电所硐室不得设在工作面平巷中。根据以上要求，通常采区变电所设置在采区装车站附近，或 设置在上 (下 )山与运输平巷交叉处，或两上 (下 )山之间的联络巷中。 本设计的矿山变电所，地面工业广场已统一考虑了压煤问题以及运输、通讯、水暖等设施，所以变电所的所址一般选择在靠近井口的工业广场边缘地带。 确定变电所的位置时，应在保证变电所安全的基础上，对几种可行方案，根据变电所所址的各项要求进行技术和经济比较，最后确定最佳方案。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 第二章 变压器的选择 一、 用电 负荷计算 1、负荷资料的来源 本设计用的负荷统计表是由矿山机电科和变电所提供，经指导教师审核而确定。 2、负荷计算的方法 计算用的所有参 数如：功率因 数，需用系数，不同时系数等其它参数，均由电工手册和教材查得，计算的方法是采用需用系数法。 负荷统计表如下： 全矿负荷统计及相关数据 设备 名称 负 荷等级 电压 v 线路类型 电机 型式 单机容量 装 / 工作台数 工作设备总容量 用系数 功率因数 井 提 升 1 6000 C Y 1400 2/1 1400 0 87 0 84 0 4 副 井 提 升 1 6000 C Y 1000 2/1 1000 0 85 0 82 0 4 扇 风 机 1 1 6000 K T 800 2/1 800 0 87 0 82 2 4 扇 风 机 2 1 6000 K T 800 2/1 800 0 87 0 82 2 2 压风机 1 6000 K T 300 5/3 900 0 86 0 86 0 2 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 地 面 低 压 1 6000 C 1350 1250 0 76 0 82 0 05 机修厂 3 6000 C 450 450 0 60 0 75 0 3 综 采 车 间 3 6000 C 480 480 0 70 0 78 0 6 洗煤厂 2 6000 K 1200 0 76 0 84 0 5 大汪村 3 6000 K 450 0 80 0 80 2 5 排水泵 1 6000 C X 680 12/4 2720 0 86 0 86 0 8 井 下 低 压 2 6000 C X 2600 0 72 0 78 三、无功功率补偿 电网输出的功率包括两部分 ;一是有功功率 ;二是无功功率 把电能转 变为机械能 ,热能 ,化学能或声能 ,利用这些能作功 ,这部分功率称为有功功率 ;不消耗电能 ;只是把电能转换为另一种形式的能 ,这种能作为电气设备能够作功的必备条件 ,并且 ,这种能是在电网中与电能进行周期性转换 ,这部分功率称为无功功率 ,如电磁元件建立磁场占用的电能 ,电容器建立电场所占的电能 电流超前于电压 90 电流滞后电压 90 电感电流与电容电流方向相反 ,互差 180 使两者的电流相互抵消 ,使电流的矢量与电压矢量 之间的夹角缩小 ,从而提高电能作功的能力 ,这就是无功补偿的道理 。 1、变电所自然功率因数 由用电负荷的计算知变电所的自然功率因数为 人工补偿。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 2、功率因数低的影响 （ 1）、降低电力系统的供电能力。 （ 2）、增加电网的功率损耗。 （ 3）、增大电网中的电压损失，降低供电质量。 （ 4）、增加电能成本。 3、提高功率因数的措施 1)提高自然功率因数：未装设人工补偿装置时的功率因数称为自然功率因数。一般从设备选择和运行上采取减少无功功率需求量，如合理选择感应电动机，使其 额定功率与拖动的负载相匹配；调整变压器负荷分配使其在最佳负荷状态下运行；合理安排和调整工艺流程，改善机电设备的工况；控制机床、电焊机等用电设备空载运行的时间；在生产条件允许的情况下，采用同步电动机代替感应电动机。 (2) 人工补偿：装用无功功率补偿设备进行人工补偿。电力用户常用的无功补偿设备是电力电容器，又称并联电容器、静电电容器。 4、功率因数的改变 经计算全矿功率因数 9194/11743=此需选择限流电抗器 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 27 第五章 变电所一次设备的选择 校验 一、高压断路器选择 1、选择高压断路器类型 6般选用少油断路器， 110少油断路器不满足要求时，可选压缩空气断路器和 路器， 500般采用 路器。 2、根据安装地点选户外式或户内式。 3、断路器额定电压不小于 装设电路所在电网额定电压。 4、断路器额定电流不小于通过断路器的最大持续电流。 5、校核断路器断流能力 为简化计算，也可用次暂态短路电流进行选择 当断路器开断时间 映接地短路保护的装置：对于 35路，如不需要装设全线速动保护，则宜装设反时限零序电流保护作为接地短路的主保护及后备保护。 反映相间短路的保护配置：对于 35路，要考虑是否装设全线速动保护，如装设全线速动保护，则除此之外，还要装设相间短路后备保护和辅助保护。 2、 以下中性点非直接接地电网中线路保护配置 相间短路的电流、电压的配置 根据有关规程，相间短路保护应按下列原则配置： 1）、保护的电流回路的 电流互感器采用不完全星形接地，各线路保护用电流互感器均装设在 A、 C 两相上，以保证在大多数两点接地情况下只切除一个接地故障点。 2）、采用远后备保护方式。 3）、线路上发生短路时，应快速切除故障，以保证非故障部分的电动机能继续运行。 单相接地零序电流保护的配置 中性点非直接接地系统发生单相接地时，由于接地电流小，一般只在发电厂和变电所的母线上装设单相接地监视装置。监视装置反映零序电压，动作于信号。规程规定，对于条件安装零序电流互感器的线路，当单相接地电流能满足保护的选择性和灵敏性要求时，应装设 动作于信号的单相接地保护，对不能安装零序电流互感器的线路，而单相接地保护能够躲过电流回路中不平衡电流的影响。 六 、主变保护的选择 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 34 1、电力变压器继电保护装置的配置原则 （ 1） 应装设反映于内部短路和油面降低的瓦斯保护。 （ 2） 应装设反映变压器绕组和引出线的多相短路及绕组匝间短路的纵差动保护或电流速断保护。 （ 3） 应装设作为变压器外部相间短路和内部短路的后备保护的过电压保护。 （ 4） 为防止中性点直接接地系统中外部接地短路故障的变压器零序保护。 （ 5） 防止大型变压器过励磁的变压器过励磁保护及过电压保护。 （ 6） 为防止相间短路的饿变压器阻抗保护。 （ 7） 为 防止变压器过负荷保护。 2、变压器的主保护 （ 8） 当变压器油箱内部短路时，短路点的电弧使变压器油分解，形成瓦斯气体。重瓦斯保护动作于断路器跳闸，是变压器的主保护，而轻瓦斯保护主要作用于信号。 （ 9） 当变压器线圈和引出线发生相间短路以及变压器发生匝间短路时，其保护瞬时动作，而且这种保护由差动保护来完成，因此差动保护是变压器的主保护。 3、依据：电力装置的继电保护和自动装饰设计规范 第 对电力变压器的下列鼓掌及异常运行方式；应装设响应的保护装置。 (1)绕组及其引出线的相间短路和在中性点直接接地侧的单相接地短 路 (2)绕组的匝间短路 (3)外部相间短路引起的过电流 (4)中性点直接接地地电力网中外部接地短路的过电流以及中性点过电压。 (5)过符合 (6)油面减低。 (7)变压器温度声高或油箱压力升高或冷却系统故障 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 35 第 以上的油浸式变压器和 以上的车间内油浸式变压器，均应装设瓦斯保护。当壳内故障产生轻微瓦斯或油面下降时，应瞬时动作于信号；当产生大量瓦斯时，应动作于断开变压器各侧断路器。当变压器安装处电源无侧无断路器或短路开关时，可动作于信号。 第 对变压器引出线 ，套管及内部的短路故障，应装设响应的保护装置， 10以上的单独硬性变压器和 以上的并列运行变压器，应装设纵联差动保护 第 变压器的纵联差动保护应符合下列要求： (1)应能躲过励磁涌流和外部短路产生的不平衡电流。 (2)差动保护范围应包括变压器套管及其引出线。如不能包括引出线时，应采取快速切除故障的辅助措施。 第 对由外部相间短路引起的变压器 第 部相间短路保护应符合下列规定：三线圈变压器，宜装于主电源侧和主符合侧。 第 高压侧为单电源，低压侧 无电源的降压变压器，不宜装设准们的零序保护。 4、过负荷保护 装社于变压器一相上的过负荷信于装置，动作后延时给出信号，过负荷装置保护动作时，仅给住信号感，引起值班人员的注意。过负荷信号装置的动作时间应比同一设备之过电流保护的最长动作时间长，一般取 9就能满足要求。 供电系统继电保护配置情况 以下对矿区变电所继电保护装置情况做一下总体的介绍。 （ 1）变电所进线侧断路器设定时限过流保护； （ 2）主变压器设置瓦斯保护、温度保护、差动保护、过流保护、过负荷保护等 5 种保护； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 36 （ 3） 6联保护由变压器的后备 保护来实现，设置限时速断保护，作为配出线过流保护的后备，采用电流速断为配出线电流速断保护的后备； （ 4） 6线，对于井下、变电所附近的低压变压器以及较长的线路设置速断保护和过流保护，过流保护的动作时间为 3s；对出线较短的线路和电容器一般只设无时限的过流保护。 （ 5）电容器的继电保护，对电容器组和断路器之间连接线的短路，装设瞬时速断和定时限过流保护；内部故障采用熔断器保护，另外还有过电压保护和低电压保护。 35线保护 35线设置限时速断和过流保护 。 限时速断保护的整定计算 （ 1）动作电流 由第 四章的表 4知 ,6线上的最大三相短路电流为 一次动作电流 )3( =A 限时速断保护的接线方式采用 V 型 接线 , 接线系数, 电流 继电器选用电磁型继电器 ,返回系数 限时速断无须考虑 返回系数，井花沟矿进线开关的 比为 200/5，则 二次动作电流： = 401 1561 =39A 由计算，选用电磁式 电流 继电器 电流整定范围为 50A。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 37 （ 2）灵敏度检验 查表 3知， 35线上的最小二相短路电流为 则 )2( 符合要求 （ 3）动作时限 5.0过流保护的整定计算 （ 1）动作电流 该站的总负荷为 10000 进线 的最大 长时负荷电流为 64353100003m a x 一次动作电流 a x/ / / / / 过流保护的接线方式是 选用 二相 三 继电器 接线（可以 提高远后备保护的灵敏度），接线系数, 选用电磁型 电流 继电器 , 返回系数T 变比为 200/5，则 二次动作电流： = 401 计算，选用 流 继电器， 电流整定范围为 5 20A （ 2）灵敏度检验 查表 3知， 35线上的最小二相短路电流为 ( 末进） 合格 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 38 查表 3知， 6线上的最小二相短路电流为 则 m i （ 3）动作时间 25线开关保护 35联开关设置速断保护。其与 35线的限时速断一样， 故用电磁式电流继电器 20，电流整定范围为 50A。灵敏度校验也同35线限时速断校验一样，校验合格。 主变器保护 主变压器设置瓦斯保护、温度保护、差动保护、过流保护、过负荷保护等保护。 瓦斯保护按常规保护，即重瓦斯 s 时动作于调闸，轻瓦斯 300 温度保护 550C 时启动风冷， 850C 时动作于信号。 主变差动保护 矿区 35电所主变压器是三台 变压器，连接组为 Y/ 11，采用 2 型差动 继电器保护。 网络参数： 35线归算至平均电压为 37最大运行方式三相短路电流为 小运行方式下的两相短路电流为 6线归算至平均电压为 最大运行方式三相短路电流为 最小运行方式下的两相短路电流为 6短路参数归算到 35后，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 39 最大运行方式三相短路电流为 小运行方式两相短路电流为 面对差动保护进行整定计算。 （ 1）计 算变压器各侧一次额定电流，选出电流互感器变比，并计算各侧电流互感器二次回路额定电流，计算结果如下表。 名称 各侧数值 35 6 各侧额定电流 A 164353100001 Y 计算变比 52845164*3 5916 选择变比 605300 20051000 二次回路电流 A 本侧是指继电器中差动线圈的首端（正极性）。由上表可以看出， 35电流互感器二次回路电流电流大于 6，因此确定 35为基本侧。 （ 2）计算保护装置基本侧一次动作电流，按躲过穿越性故障时的最大不平衡电流（1躲过变压器空载投入或故障切除后电压恢复时的励磁涌流（2躲过二次回路断线电流（3个条件计算，取其最大者为基本侧一次动作电流。以下进行计算。 m a 2 1 31 6 1 31 6 a 以上计算，应按躲过外部故障不平衡电流的条件，选用 35一次动作电流， 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 40 （ 3）确定差动线圈（基本侧）匝数 平衡线圈 I、 别接于 35及 6。计算基本侧（ 35电器动作电流： 5工作匝数 取 6 匝 35继电器实际动作电流为 106 （ 4）确定 6平衡线圈的匝数 I 取 0 匝 6继电器的实际动作电流为 10660 I A （ 5）计算由于实用匝数与计算匝数不等而产生的相对误差 W f 相差很小，故不用核算动作电流。 （ 6）初步确定短路线圈抽头 选取“ 头，所选抽头是否合适，应在保护装置投入运行时，变压器空载投入试验确定。 （ 7）校验最小灵敏度 按最小运行方式下， 6两相短路校验 i nm i n 合格 （ 8）差动保护计算结果 有以上计算，主变压器选用差动保护，短路线圈“ c c”、差动线圈 6匝； 6线方式侧 Y 形，变比 1000/5； 35线方式侧 ，变比 300/5； 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 41 主变过流保护 为了防止外部短路引起变压器线圈的过电流，并作为差动和瓦斯保护的后备保护，变压器还必须装设过电流保护。过电流保护动作应躲过变压器的最大工作电流整定。 一次动作电流 为： a x 继电器动作电流为： 0 1 0 0 选用继电器 18， 敏度校验： i n. 1248A 为变压器二次侧最小运行方式下的两相短路电流折算到变压器一次侧的电流值。动作时限整定为 3s。 主变过负荷保护 变压器过负荷大都是三相对称的，所以过负荷保护可采用单电流继电器接线方式，经过一定延时作用于 信号，保护装置的动作电流按躲过变压器额定电流整定。 一次动作电流为： k 电器动作电流： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 42 动作时限整定为 10s，选用继电器 17， 6联保护 6联保护设置限时速断保护。 一次动作电流： 4 0 7 次动作电流（ 6联开关 600/5， 1 7 31 2 01. 选用电磁式电流继电器 20，电流调节范围 50A。 各 6线保护 以主井提升机为例，对 6线保护进行说明。主井提升机设置速断保护和过流保护，具体选型和校验如下。 （ 1）设置速断保护： 一次动作电流 m 电器动作保护电流 由计算，选用继电器 20， （ 2）过流保护： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 43 一次动作电流 9 8 继电器动作电流 动作时限整定为 用继电器 19， 5 （ 3）灵敏度校验 2 m i n. （ 4）最终计算选择结果如下表 5 表 5井提升机下线保护 设备 接线 方式 保护方式 定值 时间 变比 继电器型号 继电器范围 主井 回路 V 形 速断 s 400/5 电流 00/5 上只对 6线，主井回路保护进行了详细的计算，对其它 6出线，不再给出详细计算，可查表 5出。 表 56线保护汇总 设备 接线 方保护 方式 定值 时间 变比 继电器型号 继电器范围 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 44 式 主井 提升 V 形 速断 s 400/5 电流 00/5 面 低压 V 形 速断 s 300/5 5电流 00/5 风 机 1 V 形 速断 s 300/5 电流 8 18A 00/5 井 提升 V 形 速断 s 400/5 电流 00/5 风 机 2 V 形 速断 50 67A 0s 300/5 5电流 8 18A 00/5 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 45 机修厂 V 形 速断 s 400/5 电流 6 35A 50/5 抗器 V 形 速断 s 300/5 5电流 10 6A 00/5 煤厂 V 形 速断 63A 0s 300/5 5电流 9 12A 00/5 风机 V 形 速断 s 300/5 5电流 18 21A 50/5 采 车间 V 形 速断 s 300/5 5电流 7 9A 50/5 水泵 V 形 速断 s 300/5 5电流 8 67A 00/5 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 46 注：电抗器数量为 2 个，下井电缆为 4 根。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 47 第 七 章 防雷保护设计 一 、 变电所的防雷装置 1、型式 选择避雷器时，应考虑被保护电器的绝缘水平和使用特点。 阀型避雷器的应用 型号 型式 适用范围 电站用普通阀型 3 220电厂、变电所的配电装置 电站用磁吹阀型 1、 330需要限制操作过电压的 220以下配电装置； 2、降低绝缘的配电装置； 3、布置场所特别狭窄或高烈度地震区； 4、某些变压器的中性点。 注：配电装置中包括变压器。 2、额定电压 避雷器的额定电压应与系统额定电压一致。 二 、 防雷保护设计 1、变电所的防雷保护 （ 1）直击雷防护 在变电所屋顶装设避雷针或避雷带，并引入两根接地线与变电所公共接地装置相连。 变电所为独立式，在其外面的适当位置装设独立避雷针，其装设的高度应使其防雷保护范围包括整个变电所。如果变电所处在其它建筑物的直击雷防护范围以内是，则可不另设独立避雷针。按规定，独立避雷针的接地装置接地电阻 10 。通常采用 36 根长 50钢管，在装避雷针的杆塔附近作一排或多边形排列，管间距离 5m，打入地下，管顶距地面 地管间用 404镀锌扁钢焊接相连。引下线用25镀锌扁钢，下与接地体焊接相连，并与装避雷针的杆塔及其基础内的钢筋相焊接，上与避雷针焊接相连。避雷针采用 20镀锌圆钢，长 1立避雷针的接地装置与变电所公共接地装置应有 3m 以上距离。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 48 （ 2）雷电侵入波的防护 在电源进线的终端杆上装设阀式避雷器。引下线与公共 接地网焊接相连，上与避雷器接地端螺栓相连。 在高压配电室内装设有开关柜，其中配有避雷器，靠近主变压器。主变压器主要靠此避雷器来保护，防护雷电侵入波的危害。 2、本设计的发电机和主变处所用的避雷器选用普通阀型避雷器 。 具体配置为： 1、在发电机的出处装避雷器，防止发电机出口出现过电压。 2、在主变的变压器装避雷器，防止主变的高压侧出现过电压。 3、在变压器中性点处装避雷器，防止变压器中性点处出现过电压。 4、在电压互感器的进线端装避雷器：防止进线出现过电压。 防雷保护及措施 变电所的防雷 变电所的防雷设计原则 变电所的防雷设计应做到设备先进、保护动作灵敏、安全可靠、维护试验方便，在此前提下，力求经济合理的原则。 变电所主要防雷设备 防止雷电直击的主要设备有避雷针、避雷线；防止雷电波沿架空线路侵入电气设备和建筑物内部的主要设备有避雷器等。避雷针有单支、多支，等高和不等高之分；避雷器有阀型避雷器和金属氧化物避雷器等。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 49 防雷设计基本经验 (1) 在作防雷保护设计前，应到当地气象部门了解最新的当地年平均雷暴日数和年平均雷暴次数，以便确定设计标准。 (2) 根据开关场布置形式，确定避雷针 的个数、高度。如箱式变电站，因占地面积较小，可采用高度较高的单支避雷针，以求降低工程造价的目的。如 356备均在户外，设备布置为水平排列，尽量选多个高度低些的等高的独立避雷针，以求布置均称，整体美观的效果。 (3) 充分利用进线终端杆的高度，设计安装避雷针。 (4) 选择两支避雷针时，两针距离与避雷针高度之比不宜大于 5。 (5) 避雷针与主变压器应尽量保持 15 20m 的距离，避免对主变压器的逆闪络和逆变换电压。 (6) 应充分考虑跨步电压的危险。建议避雷针距主控室的距离不宜小于 10m，独立避雷 针距道路应在 3m 以上。 (7) 接地电阻必须符合各种规程、规范的要求。 (8) 在设计标准和设备选型应考虑留有适当的裕度。 变电所的防雷设计 防止雷电直击的主要设备是避雷针，避雷针由接闪器和引下线、接地装置等组成。 避雷针位置的确定，是变电所防雷设计的关键步骤。首先应根据变电所设备平面布置图的情况而确定，避雷针的初步选定安装位置与设备的电买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 50 气距离应符合各种规程规范的要求，初步确定避雷针的安装位置后，再根据下列公式进行计算，校验是否在保护范围之中。 露天的变电所建筑和电气设备通常用避雷针或避雷线防止直击雷，用避 雷器防止由线路侵入的雷电波对变电所内的电气设备造成破坏。 （ 1）避雷针 避雷针的组成要素：接闪器、引下线、接地体。 避雷针的保护范围以它对直击雷所保护的空间来表示。单支避雷针的保护范围如图 1 所示。图中： 图 7-1 h避雷针高度 保护物高度； 避雷针的有效高度 , h 应 避雷针有效保护半径。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 51 计算方法： 当 h/2 时， )()( 当 h/2 时， )()（ 7 1） 式中 , h避雷针高度； 避雷针的有效高度； p高度影响系数， h 30m 时为 1， 30 h 120m 时为 h/ 两支或两支以上避雷针的保护范围计算方法可以参考相关设计手册。 本次供电技术课程设计要求在总降压变电站根据户内外配电装置和建筑的面积和高度，设计 3 支避雷针以防御直击雷。一支为 25m 独立避雷针，另外两支为置于户内配电装置建筑物边缘的 15m 高的附设式避雷针。要求保护 整个变电所不受直接雷击。 （ 2）避雷线 单根避雷线的保护范围如图 7示。 图 7根避雷线的保护范围 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 52 其保护范围 ： 当 h/2 时， )()(47.0 当 h/2 时， )()（ 7 2） 式中各参数意义见式（ 7 1）。 （ 3）避雷器 常用的避雷器有： 管型避雷器 阀型避雷器 氧化锌避雷器 避雷器用于限制由线路侵入的雷电波对变电所内的电气设备造成过电压，其一般装设在各段母线与架空线的进出口处。避雷 器与被保护设备的距离愈近愈好，并装在冲击波侵入方向。必要时用下式计算允许的最大保护距离。 )(2)(m a x c f 式中 , 雷器与被保护设备的最大保护距离， m； 冲击波波头陡度，对 635统取 150 ； v雷电冲击传播速度， ； 雷器冲击放电电压， 保护设备的绝缘冲击耐压值， 缺乏相关数据，可按 5倍额定电压计算。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 53 图 7体避雷器的保护面积为 572本变电站有三根避雷针，高度都为 25 米，其中每两根之间的保护范围外测，可按两根时计算。 1 2 距离 47 米 2 3 距离 32 米 3 1 距离 33 米 保护物的高度为 2 米 当 h/2 时， 只避雷针的保护范围见图 7示。 二、变电所的接地设计 如果变电所接地设计不合理，可能造成接地系统局部电位超过安全值规定，给运行人员的安全带来威胁，还可能因反击对低压或二次设备以及电缆绝缘造成损坏，使高压窜人控制保护系统、变电所监控和保护设备会买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 54 发生误动、拒动，酿成事故，甚至因此而扩大事故，有时会带来巨大的经济损失和社会影响。同时，由于电力系统的发展扩大，接地短路电流越来越大、所区土壤电阻率越来越大，这就给变电所接地设计和施工造成了困难。针对这些情况，文章