h ——避雷针的高度; h x ——被保护物体的高度;
P ——高度影响系数,h≤30 m时,p =1.30?h≤120时,p ?r x ?(1.5h-2hx )p ?(1.5?35?2?14)?5.545?32.4m
5.5h
2本站的面积为103?78m2。而保护圆的面积为?rx ?3.14?32.42?13301m 2估算
可装避雷针的根数n =
103?78?2.4,所以可装设4根。在本站的4角。考虑到避雷3301针与电气设备的电气距离,把避雷针装于围栏外15米处,布置如图
图4-1
D 12?D 34?22.4?103?125.5m ,D 14?D 23?22.5?78?100.5m 222D 13?D 24?D 12?D 223?125.5?100.5?107m (5-17)
D 12125.5??2.79?5,此方按可行。 h 45h 0?h ?D 12125.5?45??21.86m (4-18) 7P 7?0.82b x12 ?1.5(h0-h x )?1.5?(21.86?14)?11.79?0 (4-19)
同理
D 23100.5??2.23?5,满足两针之间的距离与针高比。 h 4538
h 0?h ?D 23100.5?45??27.49m 7P 7?0.82 b x12 ?1.5(h0-h x )?1.5?(27.49?14)?20.24?0 同理
D 13160??3.56?5,满足两针之间的距离与针高比。 h 45h 0?h ?D 23160?45??27.87m 7P 7?0.82 b x12 ?1.5(h0-h x )?1.5?(27.87?14)?20.87?0 所以此设计方按可保护全站范围。
二、 接地计算
防雷接地是针对防雷保护的需要而设置的,目的是减小雷电流通过接地装置时地电位升高。一般在变电站下设一个统一的接地网,接地网由扁钢水平连接,埋入地下0.6~0.8m处,其面积大体上与变电站面积相同。 接地网总电阻计算
S? Lmin=
0.44?S??L
(4-20)
?0?44?R?S式中 L—接地体总长度 S—接地网总面积
查《电力系统课程设计及毕业设计参考资料》书70页表7-3得: S=103×78=8034
水平接地带间的距离取5m,则ns?
103
=20.6,取ns=21+1=22,垂直接地体采用¢5
4的钢管,每根长2.5m,上端埋入0.8m,nh=22?2=44。 接地网总长度L=22?78?44?2?5?103?2=2032 取变电站工频接地电阻R=0.5?,则 Lmin=
R??0?44?S?95=2823m>L
0?44?950?5?8034可以看出在整个变电站地下装设接地网,不能满足接地电阻R≤0.5?的要求。对此,可以用以下三种方案解决:
一、将变电站地下土取出,另换上电阻率较小的土。此方案会给变电站建设带来许多问题,如施工量加大,破坏底下设施等,一般不采用此方案。
39
二、在变电站地下加减阻剂。减阻剂会腐蚀地下接地体,在经历几年后,还得重新建设接地装置,故此方案也不采用。
三、另在变电站外加设接地体,与站内接地体连接,构成接地网。外设接地体虽然增加了占地面积,但在其地面上仍可用作耕地,从这一点说,并没有多占地。
由以上分析,采取方案三。需另在变电站外加设n根接地体,则: 78n+2?5n+2?2.5=Lmin-L
93n=2823-2032 n=8.6 取n=9
所以另需在变电站外加设9根接地体,才能满足接地要求。
40
总 结
本次设计把我们所学专业的理论与实际紧密的连接了起来,学习并掌握了传统的设计手段,着重培养了自己对电力系统的基本设计能力及三年来所学专业知识的综合应用能力;培养了独立分析和解决问题的能力,提高了工作能力和工程设计的基本技能,对我的专业知识有了一个新的提高
在设计中我们依据现有的降压变电站的接线形式作为参考资料, 通过理论与实际相联系确定出最优方案,本次设计的110KV降压变电站接线形式从目前来看是比较可靠、经济的,而且是变电站通常采用的一种接线形式。
电气设备的选择依据所学知识理论原理为依据,通过短路计算,结合现有电厂运行设备进行选择的,并进行设备校验。最后运用继电保护和高电压技术等方面的理论,进行了变压器保护整定计算及变电站防雷接地计算,具有一定的科学性、适用性。
41
参 考 文 献
[1] 黄纯华主编.发电厂电气部分课程设计参考资料.中国电力出版社,1987年。 [2] 牟道槐主编.发电厂、变电站电气部分.重庆大学出版社, 1996年。
[3] 郑州工学院,郑州电力学校合编.发电厂变电所电气部分.水利电力出版社,1994
年。
[4] 西北、东北电力设计院编.电力工程设计手册.上海人民出版社,1972年。 [5] 水利电力部西北电力设计院编.电力工程设计手册,电气一次部分,水利电力出版社,1989年。
[6] 华智明、张瑞林主编.电力系统.重庆大学出版社,1997年。
42