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除一段进线上的雷击闪络，避免其引起的雷电侵入波对变配电所电气装置的危害。
（3）装设避雷器 用来防止雷电侵入波对变配电所电气装置特别是对主变压器的危害。变配电所对高压侧雷电侵入波侵入保护的接线图如图7-1所示。
1）高压架空线路的终端杆装设阀式避雷器（FV）或排气式避雷器（FE）。如果进线是带有一段引入电缆的架空线路，则架空线路终端装设的避雷器接地线应与电缆头处的金属外皮相连接并且一同接地。
2）每组高压母线上应装设阀式避雷器（FV）或金属氧化物避雷器（FMO）。所有避雷器应以最短的接地线与主接地网连接。阀式避雷器与主变压器及其他保护设备的电气距离应尽量缩短，其最大电气距离见附表25【7】。
3）3—10kv配电变压器低压侧中性点不接地时，如IT系统，应在中性点装设击穿熔断器。35kv/0.4kv的高压侧均应装设阀式避雷器。变压器两侧的避雷器应与变压器中性点及其金属外壳一同接地。
图7-1变配电所对高压侧雷电波侵入的防护接线图
7.3 变电所公共接地装置的设计
7.3.1接地电阻的要求
此变电所的公共接地装置的接地电阻应满足以下条件：RE≤4Ω 所以，RE≤120V/ IE＝120V/27A＝4.4Ω，式中IE＝10（80+35×25）/350＝27A ，
因此，该公共接地装置接地电阻RE≤4Ω 。 7.3.2接地装置
供电系统中电气设备的接地，可分为三大类。即IT类；TN类；TT类。而TN类又可分为三个系统，即TN-S;TN-C;TN-C-S系统。 供电系统采用的电压一般在110KV以下是中性点不接地系统，但在380/220V，则一般是中性点接地系统，是为了满足220V单相用电设备工作电压的要求，也为了防止变压器一次、二次
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绕组绝缘损坏，致使高压呈现于低压的危险。此外，低压用电设备的外壳及外露可导电部分也实行接地。
采用人工接地线，接地线的截面大小一般不超过钢100mm2 ;铝35 mm2 ；铜25 mm2 。
用长2.5m、Φ50mm的钢管16根，沿变电所三面均匀布置（变电所前面布置两排），管距5m，垂直打入地下，管顶离地面0.6m。管间用40mm×4mm的镀锌扁钢焊接相连。变电所的变压器室有两条接地干线、高低压配电室各有一条接地干线与室外公共接地装置焊接相连，接地干线均采用25mm×4mm的镀锌扁钢。
总的垂直接地体电阻为：
Re?Re(1)/nη＝40Ω/（16×0.65）＝3.85Ω (1.16)
式中，n为多根垂直接地体数目，η利用系数，有接地体数目、材料结构决定。查表0.65
满足RE≤4Ω的接地电阻要求。
7.4 变配电所配电装置的保护
对于此10kV 变配电所的每段母线上和每路架空进出线上都应装设避雷器。架空进线采用双回路塔杆 ,有同时遭到雷击的可能 ,在确定避雷器与主变压器的最大电气距离时 ,应按一路考虑 ,而且在雷雨季节中应避免将其中的一路断开。综上所述 ,只要正确合理的选择变配电所的防雷保护措施及接地保护方式 ,保证电力系统的长期安全稳定运行 ,我们就能尽可能减小和防止雷电的危害。
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8. 变电所二次回路方案
8.1 继电保护的选择与整定
8.1.1继电保护的选择要求
表7.1 继电保护装置选择的一般要求
序
一次系统情况
号
高压断路器采用手动或弹
1
簧操作机构
6-10 kV高压
高压断路器采用电磁操动
2
线路
机构或弹簧操作机
护
3 4
簧操动机构
高压断路器采用电磁操动
5
机构或弹簧操动机构
变压器低压侧中性线上
6
6-10/0.4kV电7
力变压器
8 9 10 11
高压侧开关为断路器 高压侧开关为断路器 低压侧为含中
器
性线的三相系
统
高压侧开
脱扣器的低压断路器
关不限
低压侧三相装熔断器保护 过负荷保护
气体继电器保护（瓦斯保护）
单相短路保护
两相三继电器式接线 低压侧装三相带过电流
高压侧开
装零序电流保护
关为断路
低压侧
高压侧过电流保护改用
相间短路保护
同序号2
在电缆线路较多时 高压断路器采用手动或弹
同序号1
大于0.5-0.7s时，加电流速断保护
单相接地保护
保
两相两继电器式接地，当动作时限
短路
本身兼具有电流速断保护 采用定时限或反时限过电流保护，
相间
采用去分流跳闸的反时限过电流保 护，两相两继电器式接地，继电器 继电保护装置选择要求
8.1.2继电保护的装置选择与整定
继电保护的种类很多，但是就一般情况来说，它是由测量部分、逻辑部分、执行部分组成的，其原理图如下：定值调整
输入信号 输出信号
测量部分 定值值调逻辑部分 执行部分 图7.2 继电保护装置的原理框图
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测量部分从被保护对象输入有关信号，再与给定的整定值相比较，决定保护是否动作。根据测量部分各输出量的大小、性质、出现的顺序或它们的组合，使保护装置按一定的逻辑关系工作，最后确定保护应有的动作行为。由执行部分立即或延时发出报警信号或跳闸信号。
1、过电流保护
当流过被保护元件中的电流超过预先整定的某个数值时就使断路器跳闸或给出报警信号的装置称为过电流保护装置，它有定时限和反时限两种。
反时限：接线简单、经济，广泛应用于10kV以下的中小型工厂供电系统，可同时实现电流速断保护，但动作时间较麻烦，误差较大。
定时限：接线复杂，动作时间简单，应用于35kV以上的供电系统。 过电流保护装置的整定计算：
过电流保护装置动作电流计算一般包括动作电流的计算，动作时限的整定和灵敏度的校检。
（1）过电流保护装置动作电流整定
KIset?relIL.max=1.2*300/0.95=378.9A （7.1）
Ke式中 Krel——可靠系数，取1.2～1.3；
Kre——返回系数，取0.85～0.95；
Il.max——变压器可能出现的最大负荷电流；
（2）过电流保护的灵敏系数的校验
规程要求中性点不接地系统在最小运行方式时，保护区末断发生两相短路时，可考虑系数不应小于1.25～1.5，即:
?2?IdminKlm??1.3?1.25~1.5
Idz2、电流速断保护
过电流保护装置为了保证有选择性,其整定时限必须逐级增加△t秒，越靠近电源，短路电流越大，而保护装置动作时限也越长，这对设备安全运行非常不利，为弥补此缺点，可以采用瞬时动作的电流速断保护配合使用。
电流速断保护的优点是动作迅速，能缩短故障切除时间，其缺点是存在死区，不能保护整个线段，其保护范围可由本线段短路电流分布曲线确定。电流速断保护不能单独使用，必须与过电流保护配合。速断保护的动作电流应按本线路末端在最大运行方式下发生短路的短路电流来整定。
Iop?kkIk （7.3）
速断保护继电器动作电流为：
?3?kkkkx?3?Ik （7.4） kTA式中Kk——可靠系数，DL型继电器取1.2～1.3，GL型继电器取1.5～1.6。
Iop?k?
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速断保护的灵敏度是在系统最小运行方式下保护安装处两相短路电流Ik1与其动作电流Iop之比， 即ks?Ik1?2??min?2??min
/Iop （7.5）
电流速断保护就是一种瞬时动作的过电流保护，也称瞬时电流速断保护。对于采用DL系列电流继电器的速断保护来说，就相当于定时限过电流保护中抽去时间继电器，即在起动用的电流继电器之后，直接接信号继电器和中间继电器，最后由中间继电器触头接通断路器的跳闸回路。
由于保证断路器动作选择性而引入可靠系数Kk后，速断保护动作电流大于被保护范围末端的最大短路电流，使保护装置不能保护全段线路而有一段死区，因而速断保护不能做主保护，必需和过电流保护装置配合使用，作为辅助保护是比较经济合理的。 3、单相接地保护
单相接地保护有零序电压保护和零序电流保护两种。 4电力变压器的继电保护
变压器的故障一般分为内部故障和外部故障，内部故障主要有绕组的相间短路、绕组匝间短路和中性点直接接地侧的单相接地短路。外部故障有引出线上绝缘套管的故障，可能导致引出线的相间短路或单相接地短路。变压器的不正常工作状态有：由于外部短路和过负荷而引起的过电流，油面的过度降低和温度升高等。
根据变压器的故障种类及不正常运行状态，变压器一般应装设下列保护装置：⑴ 电流速断保护或差动保护;⑵ 过电流保护;⑶ 中性点直接接地侧的单相接地保护;⑷ 过负荷保护;⑸ 瓦斯保护;⑹ 温度信号
① 过电流保护与电流速断保护
变压器的过电流保护的组成、原理与线路过电流保护的组成、原理完全相同，其动作电流整定计算公式与线路过电流保护基本相同，公式
krel kw（7.6）
Iop?IL.maxkreki中的Il.max为（1.5—3）I1N.T（I1N.T为变压器的额定一次电流）。其动作时间亦按“阶梯原则”整定，与线路过电流保护完全相同。但是对6-10KV降压变电所，其动作时间可整定为最小值0.5S。
变压器过电流保护的灵敏度，按变压器低压侧母线在系统最小运行方式下发生两相短路的高压侧穿越电流值来检验，要求SP>1.5。
按规定，如果变压器过电流保护的动作时间大于0.5S，应装设电流速断保护。