阳江职业技术学院教学楼变电所电气设计(5)

2019-02-16 00:34

9 书库照明用电源配电箱应有电源指示灯并应设于书库之外。书库通道照明应在通道两端独立设置双控开关。书库照明的控制宜在配电箱分路集中控制; 10 存放重要文献资料和珍贵书籍的图书馆应设应急照明、值班照明和警卫照明;

11 图书馆内的公用照明与工作(办公)区照明宜分开配电和控制。 6.5照明配电系统的结线方式

第7章 防雷保护设计

7.1雷电的放电过程 一、雷电放电过程

雷云的带电过程:在5~12km高度的雷云主要是带正电荷,在1~5km高度的雷云主要是负电荷。当云中电荷密集中心的场强达到25~30kV/cm时,就可能引发雷电放电。

雷云放电主要是在云间或云内进行,只有小部分是对地发生的,而且往往对地放电危害最大。75~90%左右的雷电流是负极性的。雷电放电方式:线状、片状和球状。

7.2电力系统的防雷保护装置

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防雷保护装置是指能使被保护物体避免雷击,而引雷于本身,并顺利地泄入大地的装置。最基本的有: 一、避雷针 二、避雷线 三、避雷器 四、防雷接地

避雷针和避雷线可以防止雷电直接击中被保护物体,称作直击雷保护; 避雷器可以防止沿输电线侵入变电站的雷电过电压波,称作侵入波保护; 接地装置的作用是减少避雷针(线)或避雷器与大地(零电位)之间的电阻值,以达到降低雷电过电压幅值的目的。 一、避雷针

避雷针包括三部分:接闪器(避雷针的针头)、引下线和接地体。

避雷针的保护原理是:当雷云放电时使地面电场畸变,在避雷针的顶端形成局部场强集中的空间以影响雷电先导放电的发展方向,使雷电对避雷针放电,再经过接地装置将雷电流引入大地,从而使被保护物体免遭雷击。先导放电朝地面发展到某一高度H后,才会在一定范围内受到避雷针的影响而对避雷针放电。H称为定向高度,与避雷针的高度h有关。根据模拟试验: 当h≤30m时,H=20h; 当h>30m时,H≈600h。

避雷针的保护范围(2006单)是由模拟试验确定的,只具有相对的意义我国有关规程所推荐的保护范围是对应 0.1%的绕击率而言的。 所谓绕击系指雷电绕过避雷装置而击于被保护物体的现象。

设备遭雷击受损通常有四种情况,一是直接遭受雷击而损坏;二是雷电脉冲沿着与设备相连的信号线、电源线或其他金属管线侵入使设备受损;三是设备接地体在雷击时产生瞬间高电位形成地电位“反击”而损坏;四是设备安装的方法或安装位置不当,受雷电在空间分布的电场、磁场影响而损坏。在电力系统中实际采用的防雷保护装置主要有:避雷针、避雷线、保护间隙与各种避雷器、防雷接地、电抗线圈、电容器组、消弧线圈、自动重合闸等等。两支等高避雷针的保护范围如图。两避雷针外侧的保护范围按单支避雷针的计算方法确定。

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两避雷针间的保护范围应按通过两避雷针顶点及保护范围上部边缘最低点O的圆弧确定,圆弧的半径为R0,O点高度h0按下式计算:

h0=h-D/7p

二、避雷线

避雷线(即架空地线)的作用原理与避雷针相同,主要用于输电线路的保护,也可用来保护发电厂和变电站。单根避雷线的保护范围的长度与线路等长,而且两端还有其保护的半个圆锥体空间。

两根等高避雷线的保护范围如图。两根避雷线外侧的保护范围仍按单根避雷线的计算方法确定。两根避雷线间横截面的保护范围应由通过两根避雷线1、2及保护范围边缘最低点O的圆弧确定,O点的高度可按下式计算:h0=hs-D/4P 图中的?称为避雷线的保护角,是杆塔上避雷线的铅垂线与同杆塔处避雷线和边导线的连线间所组成的夹角,保护角愈小,避雷线就愈可靠地保护导线免受雷击。

三、避雷器

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避雷器是一种普遍采用的侵入波保护装置,它是一种过电压限制器。 为了使避雷器能够达到预期保护效果,必须满足下面基本要求: 第一,具有良好的伏秒特性,以易于实现合理的绝缘配合。

第二,有较强的绝缘强度自恢复能力,以利于快速切断工频续流,使电力系统得以继续运行。

避雷器一旦在冲击电压作用下放电,就造成系统对地短路。此后瞬即消逝的雷电过电压虽然已经过去,但工频电压却相继作用在避雷器上,使在其中开始通过工频短路接地电流。这样流过避雷器的短路接地电流通常称为工频续流,它以电弧放电的形式出现。避雷器应当具有自行切断工频续流、恢复绝缘强度的能力,要求工频续流在第一次经过零值时即应切断,使电力系统能够继续正常工作。 以上两条要求适合于有间隙的避雷器,包括保护间隙、管式避雷器、带间隙阀式避雷器。其中阀式避雷器又包括普通阀式避雷器和磁吹阀式避雷器两种。无间隙金属氧化物避雷器(MOA)在工频下仍流过很小的泄漏电流,它没有灭弧问题,但相应地却产生了独特的热稳定问题。 1、理想避雷器工作原理

压控非线性电阻,阻抗无穷大或零 L1NL2L3UVWUI 四、防雷接地 用来将雷电流顺利泄入地下,以减小雷电所引起的过电压。雷电流的特点:

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1)幅值很大。 2)等值频率高。 7.3架空输电线路的防雷保护 1.架设避雷线

架设避雷线是高压和超高压线路最基本的防雷措施,主要目的是防止雷直击导线。

我国110kV及以上线路是全线架设避雷线,500kV及以上的超高压、特高压线路都架设双避雷线,保护角在15o及以下。 2.降低杆塔接地电阻

对一般高度杆塔,降低杆塔冲击接地电阻是提高线路耐雷水平、降低雷击跳闸率的最经济而有效的措施。 3.采用中性点经消弧线圈接地

运行经验表明,电网采用中性点经消弧线圈接地,线路雷击跳闸会明显下降,约可降低1/3左右。 4.装设自动重合闸

由于线路绝缘具有自恢复性能,大多数雷击造成的冲击闪络在线路跳 闸后能够自行消除,因此安装自动重合闸装置对降低线路的雷击事故率效果较好。 5.安装线路避雷器

运行经验表明,采用线路避雷器后,能够消除或大大减少线路的雷击跳闸故。以上分别简介了线路防雷的几种主要措施。根据雷击跳闸的过程,可归纳为采取如下四道防线进行保护:

1.防止雷直击导线:采用避雷线、避雷针、改用电缆线路等;

2.防止反击:降低杆塔的接地电阻,增加耦合和分流(如采用双避雷线、耦合地线),加强绝缘,采用管型避雷器等;

3.防止建弧:电网中性点经消弧线圈接地,增加绝缘子片数等; 4.防止输电线路供电中断:安装自动重合闸,环网供电等

致谢

通过此次毕业设计,加深了我所学的电气工程专业知识,为今后顺利的开展

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