河南理工大学毕业（论文）设计说明书
7 配电装置
7.1 概述
配电装置是根据电气主接线的连接方式，由开关电器、保护和测量电器、母线和必要的辅助设备组建而成的总体装置。其作用是在正常运行情况下，用来接受和分配电能，而在系统发生故障时，迅速切除故障部分，维持系统正常运行。
7.2 对配电装置的基本要求
配电装置应满足下述基本要求： 1 保证运行的可靠性；
2 便于设备的操作、巡视和检修；
3 满足电气安全净距要求，保证工作人员和设备的安全； 4 节约占地、降低造价、力求提高经济性； 5 具有扩建的可能。
7.3 配电装置的类型及选择
7.3.1配电装置的类型
配电装置按电气设备装设地点不同，可分为屋内配电装置和屋外配电装置；按其组装方式，又可分为装配式和成套式；在现场将电器组装而成的称为装配配电装置；在制造厂按要求预先将开关电器、互感器等组成各种电路成套后运至现场安装使用的称为成套配电装置。
7.3.2本站配电装置的选择
在发电厂和变电站中，35kV及以下的配电装置多采用屋内配电装置，其中3～10kV的大多采用成套配电装置；
（1）35kV配电装置
本变电站35kV配电装置为户内布置，采用固定式高压开关柜。设有母线分段断路器柜和隔离柜，配户内真空断路器,配弹簧操作机构、隔离开关、电流互感器、电压互感器。电流互感器校验动、热稳定，电压互感器由于是熔断器保护不校验动、热稳定。
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（2）6kV配电装置
本变电站6kV配电装置为户内单列布置，采用金属铠装中置移开式开关柜。配户内真空断路器，电流互感器，电压互感器。电流互感器校验动、热稳定，电压互感器由于是熔断器保护不校验动、热稳定。
7.4继电保护的配置
在工矿企业的供电系统中，可能出现各种故障和不正常的运行状态，常见的主要故障是相间短路和接地短路，以及变压器、电动机一相绕组的匝间短路，不正常运行状态主要是经过负荷、一相断线、小接地电流系统中的单相接地等不正常工作情况。
继电保护装置的基本任务是当发生故障时，自动地、迅速地借助断路器降故障部分从供电系统中切除，以减轻故障危害，防止事故蔓延；当设备出现不正常运行状态时，根据运行维护条件，确定保护是作用于信号还是作用于跳闸。
为了保证安全可靠地供电，供电系统的主要电气设备及线路都要装设继电保护装置。 为了使继电保护装置能准确地及时完成上述保护任务，在设计和选择继电保护装置时，一般应满足以下四个基本要求。
（1）选择性
选择性是指当系统发生故障时，继电保护装置应该使离故障点最近的断路器首先跳闸，切除故障点的电源，使停电范围尽量缩小，从而保证非故障部分继续运行。
（2）快速性
快速切除故障可以减轻故障的危害程度，加速系统电压的恢复，为电动机自起动创造条件。
（3）灵敏性
灵敏性是指保护装置对保护范围内故障的反应能力，一般用灵敏系数K衡量，灵敏系数是以被保护设备或线路发生故障时，其故障参数和保护装置整定值来确定。
（4）可靠性
可靠性是指在保护范围内发生故障时，保护装置应正确动作，不应拒动；在不该动作时，不应误动。保护装置动作的可靠性是非常重要的，任何时候拒动都将使事故扩大，造成严重的后果。
根据以上原则与要求，以下对矿区变电站继电保护装置情况做一下总体的介绍。 ① 变电站进线侧断路器设限时速断保护和过流保护。 ② 主变压器设置纵联差动保护和过负荷保护。
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③6kV母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。
④6kV出线，对于井下、变电站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2.5s；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。
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8 变电站的防雷与接地
8.1 概述
变电站是电力系统的中心环节，是电能供应的来源，一旦发生雷击事故，将造成大面积的停电，而且电气设备的内绝缘会受到损坏，绝大多数不能自行恢复并严重影响国民经济和人民生活，因此，要采取有效的防雷措施，保证电气设备的安全运行。
避雷针、避雷器是变电站屋外配电装置和所区电工建筑物防护直击雷过电压的主要措施。变电站借助屋外配电装置架构上的避雷针和独立避雷针共同组成的保护网来实现，主控制室和屋内配电要采用屋顶上的避雷带。
8.2保护接地网的设置
接地体分为自然接地体和人工接地体两种，接地装置由接地体和连接线组成。由若干个接地体在大地中互相连接而组成的总体，称为接地网。变电所采用统一接地网（如图8-1）。
本变电站选用水平接地体，选用40×4mm的扁钢作接地体，四角呈圆弧状，外缘做成如上图的闭合形，并设置均压带。
接地网埋在冻土层以下，冻土层厚度为0.35米，故此可埋在0.5米处。 查资料可得40×4mm扁钢接地电阻1Ω时约为200m。
室外配电装置6kV配电装置主控制室
图8-1 变电站保护接地网结构图
8.3 接地电阻
接地位置的接地电阻，实质上是接地电流经接地体流于周围土壤中所遇到的散流电阻，不是接地体金属本身的电阻整个接地装置的电阻应等于接地体对地电阻和接地线电
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阻之和，后者的数值往往比较小，往往忽略不计接地电阻与接地体的材料类型无关，但与接地体外形尺寸，特别是周围土壤系数有关。当不考虑接地体和接地线本身甚小的金属电阻时，则接地群的接地电阻为
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35kV、6kV均为中性点不接地小电流系统，规定rd?120id?10?。
8.4变电站的过电压保护
变电站是供电系统的枢纽，一旦遭到雷击造成停电，对社会各方面造成很大的影响，因此必须装设可靠的防雷设备，对直击雷和线路侵入的雷电波进行防护。变电所的过电压保护主要是雷击保护和由线路侵入的感应冲击波保护。
8.4.1变电站防入侵波保护
为防止因雷电波入侵而引起的过电压，必须在35kV输电线路上加避雷器，经过查阅资料了解阀型避雷器是比较好的选择。氧化锌避雷器具有优异的非线性伏安特性。残压随冲击电流波头时间的变化特性平稳，陡波响应特性好，没有间隙击穿特性和灭弧问题。其电阻片单位体积吸收能量大，还可以并联使用，所以在保护超高压长距离输电系统和大容量电容器组特别有利。对于低压配电网的保护也很适合，是低压配电网的主要保护措施。而且氧化锌阀片在正常运行电压下，阀片的电阻很高。仅可通过微安级的泄漏电流。但在强大的雷电流通过时，却呈现很低的电阻，使其迅速泄人大地，实现限压分流的目的。阀片上的残压几乎不随通过电流的大小而变化，时常维持在小于被保护电器的击试验电压，使设备的绝缘得到保护，雷电流过后又恢复到原绝缘状态，因此选择氧化锌避雷器。避雷器选用HY5WZ-42/134型可满足要求。
6kV母线上装设氧化锌避雷器，查资料可知选用HY5WZ-10/27可满足要求。 为了限制入侵波的幅值和陡度，保证阀型避雷器的工作条件，变电站进线段设置保护，在变电站四周设置四根避雷针。
8.4.2变电站防击雷防护
对直接雷击的防护措施，是根据建筑物和室外设备占地面积及其高度装设避雷针，使变电所进线杆塔、电气设备和构架及建筑物全部置于避雷针的保护范围之内。通常应装设四根避雷针。避雷针与被保护物之间应保持5m以上的距离，以防止在避雷针上落
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