35-10kV總降壓變電站一次部分電氣設(shè)計(jì)和防雷保護(hù)研究

田萬韜 楊玥 沈陽工學(xué)院

電氣設(shè)備在運(yùn)行中有時(shí)要承受高于其運(yùn)行電壓，主要有雷過電壓和操作過電壓及系統(tǒng)參數(shù)變化產(chǎn)生的諧振振蕩過電壓。運(yùn)行中的電氣設(shè)備，可能受到來自外部的雷電過電壓的作用。務(wù)必要借助可靠性的過電保護(hù)繼電器，更好的完成電氣設(shè)備的防雷保護(hù)。

1 直擊雷的保護(hù)

變電所的直擊雷過電壓保護(hù)，可采用避雷針、避雷線、避雷帶和鋼筋焊接成網(wǎng)等。下列設(shè)施應(yīng)裝設(shè)直擊雷保護(hù)裝置：

（1）屋外配電裝置，包括組合導(dǎo)線和母線廊道

（2）煙囪、冷卻塔和輸煤系統(tǒng)的高建筑物

（3）油處理室、燃油泵房、露天氫氣罐、大型變壓器修理間等

（4）雷電活動(dòng)特殊強(qiáng)烈地區(qū)的主廠房、主控制室和高壓屋內(nèi)配電裝置

為滿足全所所有構(gòu)架、電氣設(shè)備、及建筑物、構(gòu)筑物均為針的保護(hù)范圍內(nèi)在防直擊雷保護(hù)范圍內(nèi)，根據(jù)電力設(shè)備過電壓保護(hù)技術(shù)規(guī)程，在變電所內(nèi)設(shè)置4支獨(dú)立的避雷針，高度30M，構(gòu)成聯(lián)合保護(hù)。且用40×4扁鋼將所有的避雷針連接起來，與變電所總接地網(wǎng)連接，并且在連接處加裝集中接地裝置。

2 侵入雷的保護(hù)

雷擊線路機(jī)會(huì)比雷擊直變電所多，為了防止由送電線路侵入變電所高壓進(jìn)行波對(duì)電氣設(shè)備的損壞，在各級(jí)電壓架空送電線路氧化鋅避雷器，并與線路的保護(hù)相配合。氧化鋅避雷器比普通閥型避雷器具有無續(xù)流、通流容量大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，在很多的范圍內(nèi)代替普通閥型避雷器。電氣設(shè)備的絕緣配合基于避雷器的保護(hù)水平，設(shè)備所承受的雷電過電壓和操作過電壓均由避雷器來限止，即選用設(shè)備的絕緣水平取決于避雷器的保護(hù)性能。

為滿足變電所侵入雷電波保護(hù)，選擇以下保護(hù)措施：35kV母線上安裝一組氧化鋅避雷器型號(hào)為HY5WZ－51/134?？蓪⒈芾灼靼惭b在電壓互感器上。

3 避雷針的保護(hù)范圍

避雷針是防雷擊的有效措施。 避雷針的保護(hù)范圍由模擬試驗(yàn)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)決定。由于雷電放電路徑受多種意外因素的影響，確保避雷針保護(hù)的電氣設(shè)備的絕緣不受雷擊是不切實(shí)際的。 一般避雷針的保護(hù)范圍是指閃電的概率在約0.1%的空間范圍內(nèi)。

4 被保護(hù)范圍計(jì)算

結(jié)合此次任務(wù)書中規(guī)劃的變電站配電設(shè)備以及實(shí)際范圍內(nèi)的規(guī)劃情況，為了保證不出現(xiàn)反擊情況，盡可能的將避雷器和電氣設(shè)備控制在5米以外的間隔，其中寬度也在此基礎(chǔ)上翻一倍，而兩個(gè)避雷針對(duì)角線長(zhǎng)為

5 避雷針高度選擇

6 避雷針的校驗(yàn)

則選擇4根20m的避雷針進(jìn)行校驗(yàn)，此時(shí)，

7 保護(hù)半徑的計(jì)算

8 保護(hù)范圍的計(jì)算

經(jīng)計(jì)算，本所選用4根14m的避雷針，能夠保護(hù)全所。

9 總結(jié)

本站充分考慮這些要求并結(jié)合實(shí)際設(shè)計(jì)，主接線的設(shè)計(jì)具有可靠性高經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)點(diǎn)?；灸軡M足原則。短路點(diǎn)的計(jì)算也是基本準(zhǔn)確的，電氣設(shè)備的選擇和效驗(yàn)也嚴(yán)格按照規(guī)程進(jìn)行。在設(shè)備小型化，高參數(shù)，不檢修，盡量壓縮占地，滿足較高的環(huán)保，消防及城市規(guī)劃要求，具有較高的供電可靠性和運(yùn)行安全性，并提高變電站用地的綜合利用率等一系列要求下，本站充分考慮這些要求并結(jié)合實(shí)際設(shè)計(jì)，也結(jié)合了一部分新技術(shù)的使用。

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[2]劉偉.淺析110kV變電站主系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D].鎮(zhèn)江：江蘇大學(xué)，2016.