小区变电所的设计

]。本设计中，，。根据5.2节中高压断路器的验证条件则；；；；。因此符合条件。高压隔离开关可知额定电压为10kV，额定电流200A。本设计中，，。根据5.2节中高压隔离开关的验证条件则：因此符合条件。电流互感器LQJ-10的额定电压为10kV，额定电流一次100A,二次5A。本设计中，，。根据5.2节中电流互感器的验证条件则：；；因此均满足条件。表6-1选择一次设备的校验项目一次设备名称额定电压额定电流开断电流短路电流校验环境条件其他动稳定热稳定高低压熔断器√√√×—√高压隔离开关√√—√√√操作性能高压断路器√√√√√√操作性能低压刀开关√√√××√操作性能低压断路器√√√××√操作性能电流互感器√√—√√√操作性能电压互感器√————√操作性能母线√—√√√电缆√√—√√备注表中“√”表示必须校验项目。“—”表示不必校验项目，“×”表示一般可不校验表6-2变电所10kV侧一次设备的选择校验表选择校验项目电压电流断流能力动稳定度热稳定度装置地点条件参数UNI30Ikish数据10kV39.72.9kA7.4kA额定参数UNINIocimax高压少油断路器SN10-10I10KV63016kA40kA332.8电流互感器LQJ-1010KV100/5A_31.89避雷器FS4-1010KV____高压隔离开关10KV200A_25.5kA130电压互感器JDZ2-1010/0.1KV____6.410kV高压进线的选择校验6.4.110kV高压进线与邻近单位联络线的选择采用LJ型铝绞线架空敷设，接往10kV公用干线。初选LJ-120型号的架空线。下面从两个方面进行验证。1.校验发热条件查附表24，LJ-120型铝绞线的允许载流量(假设环境温度为35℃)，满足发热条件。2.校验机械强度查附表23得10kV架空钢芯铝线的最小截面，因此所选的LJ—120型铝绞线也满足机械强度要求。由于此线路很短，不需校验电压损耗和检验经济电流密度。6.4.2由高压配电室至主变的一段引入电缆的选择采用YJL22-10000型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆直接埋地敷设。1.按发热条件选择由，及土壤温度25℃，查附表27可知，初选缆芯为35mm2的交联电缆，其，满足发热条件。2.校验短路热稳定按下式校验式中的C值是短路热稳定系数由附录表22查得。因此YJL22-10000-3×35电缆满足要求。

第7章变电所的防雷保护与接地装置的设计7.1防雷保护7.1.1变电所防雷概述雷电产生的大气过电压会对电器设备和建筑物产生严重的危害。因此，在变电所和高压输电线路中，必须采取有效的防雷措施来保证电器设备的安全。运行经验表明，变电站采用的防雷措施是可靠的，但电气设备的雷电参数和冲击放电特性是统计的，因此防雷措施是相对的而不是绝对的。变电站的雷电危害主要来自两个方面：一是对露天安装的变电站建筑物、构筑物或设备的直接雷击。当强雷电冲击电流通过受冲击的物体射入地面时，会造成机械和热损伤；另一种是雷电感应产生的高压波沿输电线路侵入。进入变电所时，主要电气设备对地绝缘损坏或烧毁。因此，对于直接雷击损坏，变电站一般采用避雷针或避雷线保护。为了保护沿线的雷电侵入波，变电站合理配置避雷器是主要途径。变电所防雷保护具有以下特点：（1）直接雷击防护以避雷针为主。（2）输电线路上的过电压波与架空线路相连，向变电站移动，对电气设备构成威胁。因此，过电压波保护的主要手段是避雷器。（3）要采取周密的过电压防护措施。变电所内装有主要的电气设备，一旦受损会对人民的生活和生产带来巨大的损失；另一方面，修复这些设备很困难，需要花费很长时间和大量金钱，给系统本身带来了巨大的经济损失。（4）为了充分发挥变电所防雷设备的保护作用，变电所应有良好的接地系统。7.1.2避雷针的选择避雷器是一种专门用于限制过电压的电气设备。它本质上是一个放电装置，与受保护的电气设备并联。当电压超过一定幅度时，避雷器首先放电，限制过电压，保护其他电气设备。目前，氧化锌避雷器一般用于新建或技改后的变电站，作为电力变压器等电气设备的大气过电压、操作过电压和事故过电压的保护装置。氧化锌避雷器与阀型避雷器相比，具有残压低、无续流、通流容量大、性能稳定和动作迅速等优点。避雷器的配置原则如下：①配电装置的每组母线上均应装设避雷器。②旁路母线上是否应装设避雷器，应视当旁路母线投入运行时，避雷器到被保护设备的电气距离是否满足而定。③330kV及以上变压器和并联电抗器处必须装设避雷器，并应尽可能靠近设备本体。④20kV及以下变压器到避雷器的电气距离超过允许值时，应在变压器附近增设一组避雷器。⑤三绕组变压器低压侧的一相上宜装设一台避雷器。（1）220kV侧避雷器的选择①按额定电压选220KV系统最高电压230kV，相对地电压为230/=132.8kV，避雷器相对地电压为，取避雷器额定电压为204kV。②按持续运行电压选择220KV系统相电压132.8kV，选择氧化锌避雷器持续运行电压152kV，此值大于132.8kV。②标称放电电流的选择220KV氧化锌避雷器标称放电电流选择10A。④雷电冲击残压的选择220kV额定雷电冲击内绝缘耐受电压为786kV，计算避雷器标称放电电流引起的雷电冲击残压为（7-7）选择氧化锌避雷器雷电冲击电流下残压（峰值）为532kV。⑤校核陡坡冲击电流下的残压220kV变压器类设备的内绝缘截断雷电冲击耐受电压为882kV，计算陡坡冲击电流下的残压为（7-8）选择陡坡冲击电流下残压（峰值）为596kV。⑥操作冲击电流下的残压220kV变压器线端操作波试验电压为550kV，计算变压器220kV侧操作冲击电流下的残压为（7-9）选择操作冲击电流下峰值残压为454kV。⑦根据上述计算和校核，选择Y10WF-204/532型避雷器YH10WZ1-204/532型号说明如下：Y—金属氧化物H—复合型避雷器，10—8us/20us波形标称放电电流：10kA，W—无间隙Z—陶瓷式204—避雷器额定电压532—残压，标称放电电流为10KA时的残压不大于532。参数如下：使用场所：220kV系统；裙数：58；爬电比距（cm/KV）：2.5；避雷器额定电压（kV）：204；避雷器持续运行电压（kV）：152；直流1mA参考电压下不小于（kV）：296；标准放电电流（8/20μs）下的最大残压峰值（kV）：532；操作冲击（30/60μs）下的最大残压峰值（kV）：454；陡波下的最大残压峰值（kV）：596；2ms方波电流幅值（A）：800。（2）选型结果本设计中220kVⅠ、Ⅱ段母线采用南阳市丰电避雷器有限公司Y10WF-204/532型避雷器；1号、2号主变220kV侧采用明电舍（郑州）电气工程有限公司Y10WF-204/532型；66kVⅠ、Ⅱ段母线、1号、2号主变66kV侧采用明电舍（郑州）电气工程有限公司Y10WF-100/260S型避雷器；66kV中性点采用大连蓝电避雷器有限公司HY5WZ-72/186型避雷器；10kVⅠ、Ⅱ段母线及出线采用宜宾电子元器件厂HY5WZ-17/45型避雷器。7.1.3防雷接地接地是指金属物体的一个节点或接地电路通过导体与接地保持等电位。电力系统接地按其功能可分为三类：工作接地：根据电力系统正常运行的需要而设置的接地，它所要求的接地电阻值约在0.5-10的范围内。保护接地：没有保护接地，电力系统能正常运行，但为了人身安全，电气设备的金属外壳接地，只能在故障情况下工作，它所要求的接地电阻值处于1-10的范围内。防雷接地：用于将雷电电流顺利地排入大地，以降低其所引起的过电压，其性质似乎介于前两个接地之间，是防雷装置不可缺少的组成部分，有些如工作接地；作为保障人身安全的有力措施，它只有在故障下才发挥作用，又有些像保护接地，阻值一般在1-30的范围内。本站为国家标准，如交流电气设备的过电压保护和绝缘配合、交流电气设备的接地、国家电网公司的十八大反事故措施。为了防止直接雷击，在220kvGIS屋顶和110kvGIS屋顶上安装了避雷带，并与主接地网相连。为了防止雷电侵入波，在主母线和主变压器输入线路上各级电压均安装了氧化锌避雷器。变电所为大接地短路电流系统，全站接地装置主网接地电阻为0.5，垂直接地体由直径为50mm的镀锌钢管制成，水平接地体由直径为60×6的镀锌扁铁制成。所有电气设备的外壳、架构、设备支架的接地引下线均采用2×40×4的扁钢。7.2变电所的防雷保护7.2.1直击雷防护在变电所屋顶装设避雷针或避雷带，并移除两根接地线与变电所公共接地装置相连。如果变电站主变压器安装在室外或露天配电装置中，应在变电站外的适当位置安装独立的避雷针，避雷针的高度应使其防雷范围包括整个变电站。如果变电站在其他建筑物的直接防雷范围内，则不能单独安装避雷针。根据规定，独立避雷针接地装置的接地电阻一般为3-62.5根长2.5mm，在避雷针安装的杆塔附近呈排或多边形布置，钢管直径为50mm。管道间距为5米，独立避雷针接地装置的接地电阻穿入地面，管顶距地面0.6米。接地管间用40mm×4mm的镀锌扁钢焊接相连。引下线用25mm×4mm的镀锌扁钢，下雨接地体焊接相连，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φ20mm的镀锌圆钢，长1~1.5m。独立避雷针的接地装置于变电所公共接地装置应有3m以上距离。7.2.2雷电侵入波的防护（1）在10kV电源进线的终端杆上装设FS4-10型阀式避雷器。引下线采用25mm×4mm的镀锌扁钢，下与公共接地网焊接相连，上与避雷器接地断螺栓连接。（2）在10kV高压配电室内装设有GG-1A(F)-54型开关柜，其中配有FS4-10型避雷器，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。（3）在380V低压架空出线杆上，装设保护间隙，或将其绝缘子的铁脚接地，用以防护沿低压架空线侵入的雷电波[13]。

结语根据原始资料和实际工程应用，通过现场调查和供电情况分析，主要电气线路选择如下：主要电气线路根据电力系统的具体情况确定并改造ER变电所，以供电和出线为主体，方便进出线四路以上。在电能的收集和分配中，中间环节采用永久母线，连接简单、清晰、操作方便，有利于安装和扩展。而本所各电压等级进出线均超过四回，采用有母线连接。在本变电所的设计中还对变压器选择、短路电流的计算，短路是电力系统中常有的、十分严重的故障。短路结果将使系统电压降低，短路回路中电流大大增加，可能破坏电力系统的稳定运行和损坏电气设备。所以电气设计和运行中，都需要对短路电流进行计算。电气设备的选择是变电所设计的主要内容之一，正确地选择设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济的重要条件。

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