变电所范围内雷击目的物可以分为A类、B—I类、B—Ⅱ类、B—Ⅲ类和C类5种。由于
是初步设计,所以只考虑A类雷击目的物的防雷保护,包括屋内外配电装置、主控制楼、组合导线及母线桥等。
电压在110kV及以上的屋外配电装置,可将避雷针装在配电装置架构上。对于35~60kV的
配电装置,为防雷击时引起反击闪络的可能,一般采用独立避雷针进行保护。如需要将避雷针装在架构上时,配电装置接地网的接地电阻,不得大于下列数值:35kV配电装置为1Ω,60kV配电装置为2Ω。
安装避雷针的架构支柱应与配电装臵接地网相连接。在避雷针的支柱附近,应设臵辅助的集中接地装臵,其接地电阻应不大于10Ω。由避雷针与配电装臵接地网上的连接处起,至变压器与接地网上的连接处止,沿接地线的距离,不得小于15m。
在变压器门型架构上,不得装置避雷针。
在选择独立避雷针的装设地点时,应尽量利用照明灯塔,在其上装设避雷针。装设独立避雷针时,避雷针与配电装臵部分在地中和空气中应有一定的距离。 ①地中:避雷针本身的接地装臵与最近的配电装臵接地网的地中距离Sdi≥0.3R
(m),式中R是独立避雷针的接地电阻。在任何情况下,Sdi不得小于3m。
②空气中:由独立避雷针到配电装臵导电部分之间以及到配电装臵电力设备与架构接地部分之间的空气距离Sk≥0.3R+0.1h(m),式中h是被保护物考虑点的高度。在
任何情况下,Sk不得小于5m。
电压为110kV及以上的屋外配电装置,可将保护线路的避雷线连接在配电装置的出线门型
架构上,须满足下列条件:
①35~60kV出线门型架构周围半径20m范围内的接地电阻应不大于5Ω,当土壤电阻率ρ≥5310Ω.cm时,这个范围的半径可增大至30m; ②线路终端杆塔的接地电阻应不大于10Ω; ③在变压器的6~60kV出口处装设阀型避雷器。
主控制楼及屋内配电装臵对直击雷的防雷措施如下: ①若有金属屋顶或屋顶上有金属结构时,将金属部分接地; ②若屋顶为钢筋混凝土结构,应将其钢筋焊接成网接地;
③若结构为非导电体的屋顶时,采用避雷带保护,该避雷带的网络为8~10m,每
隔10~20m设引下线接地。
4
上述的接地可与总接地网连接,并在连接处加装集中接地装臵,其接地电阻应不大于10Ω。
110kV系统采用氧化锌避雷器作为限制操作过电压和雷电侵入波的措施,并以避雷器10kA雷电冲击残压作为绝缘配合的依据。在110kV架构上设置了2只高度为25m的避雷
针。在变电站的北围墙内、南、北两端各设一只为25m的独立避雷针,作为直雷的保护装置。
二、接地装臵
本变电站的接地装臵有以下三种:
①工作接地,作用是保证电力系统正常工作而接地。如变压器中性点接地。 ②过电压保护接地,是过电压保护装臵或设备的金属结构,如避雷器、避雷针、避雷线接地。
③保护接地,是一切正常时不带电的电气设备外壳、配电装臵的金属结构(构架)接地。
本次设计,接地网采用垂直接地和水平接地干线联合构成;在避雷针、避雷器及主变压器附近增加垂直接地极,加强散流作用,接地网接地电阻应小于0.5欧姆。 1、主接地网采用棒形Ф50钢管,长2.5米镀锌接地棒,其间以6036的镀锌(热镀)扁钢连
接成环形,钢管上端埋入深度为0.8米。另外,在接地网靠近#1主变位置留一接地检查井。
2、户外接地扁钢与主接网可靠焊接,要三面焊牢,其焊接长度为扁钢宽度的三倍。在焊接点必须刷防锈漆2遍,并涂热沥青处理。
3、接地网施工完毕后应进行实测,接地电阻Rd≤O.5欧。否则将采取降阻措施。 三、照明
全站工作照明电源由380/220V所用屏接至各照明配电箱上引接。照明分为事故照明系统和交流照明系统,照明正常由交流电源供电。当交流消失后自动切换至220V
直流电源供电,二次室设有长明灯。
二次室照明采用吸顶荧光灯和白炽筒灯。35kV和10kV配电室采用荧光灯具和白炽筒灯。白炽灯为事故照明灯,严格控制使用。户外采用投光照明。35kV及10kV室采用明敷
照明外,其它均采用暗线布置。
11OkV构架上装设4只投光灯。35kV高压室的屋顶上安装7只投光灯, 便于夜间检修。
第九节 消防及其它
一、消防
消防间内配臵推车式消防车2台,干粉灭火器10台。消防措施如下:
1、主变压器、微机房等重要场所,设臵火灾自动检测报警装臵。微机室、二次室内配臵二氧化碳或四氯化碳自动灭火器。
2、35kV、10kV屋内配电装置、建筑物室内等设置必要的手车式或手提式干粉灭火器,室
外设有消防水栓。
3、对电缆竖井、电缆沟及屏、柜、箱底部采用封、堵、隔、涂等缩小火灾范围的措施。措施如下:
35kV、10kV高压室、二次控制室、通往夹层的电缆孔洞和预留盘位的孔洞用防燃材料堵严,
通向电缆沟的孔洞也用防火材料堵严,并有足够的防火段长度。在电缆夹层中备有足够的照明和消防器材。
4、对电缆防火采取以下措施
①在同一沟道内,动力电缆与控制电缆分层布臵。
②经主变压器安装检修地通往二次室电缆,在引出场地处的电缆沟中设防火隔
墙。
③二次室电缆入口处采用防火材料封堵。
④GIS组合电器一次、二次电缆在进出电缆隧道、电缆沟入口处采用防水材料封堵。 二、采暖和通风
该站初设为无人值班变电站,不考虑采暖。 该站采用自然通风与机械通风相结合的方式。
10kV配电室下部装百页窗,上部安装低噪音防爆轴流风机。
第十节 通信、远动及工业电视
一、通讯及远动
由于该站为无人值班变电站,采用微机保护、微机监控,信息传输量大。利用110kV
线路架空避雷线及电缆沟道敷设复合光纤通讯电缆,采用光纤通讯方式,一主一备环网通讯,确保通道畅通。
为确保该站与调度的通信联络,在该站内安装一部市话。 二、工业电视
本变电所按无人使班设计,要求该所具有较高的安防监控系统。 1、闭路监控系统
摄像机要求进口的彩色摄像机。
摄像机安装位臵:大门、高压开关室、控制室、110kV设备区、变压器没备区。 该系统能全自动或通过报警触发器,启动并以数字化方式录入所有摄像机所捕获的图像内容。
2、防盗、防火报警系统
在变电所主要区域都安装有防盗、防火探头。为了提高可靠性,报警探测器金部选用进口探测器,防火探头选用进口产品,并能与计算机进行联网。且对各个防区分别进行操作,可设臵保护密码,防止误操作。
探测器安装位臵:高压开关室、控制室、变电所四周圈墙。
第三章 计 算 书 第一节 短路电流计算
已知三绕组变压器的阻抗为ZⅠ-Ⅱ=10.5%,ZⅠ-Ⅲ=17%,
ZⅡ-Ⅲ=6%,取基准容量Sj=100MVA,Uj=Up=1.05Ue,基准电流Ij=Sj/√3Uj,基准阻抗xj= Uj /√3Ij= Uj/ Sj,xj*=xd%/100.Ue/Se..Sj/Uj = xd%/100.Sj/Se
2
22
∵短路时电阻远小于电抗, ∴认为Z=x
∴xIj*=xI%/100.Sj/Se
=1/200(XⅠ-Ⅱ+XⅠ-Ⅲ—XⅡ-Ⅲ).Sj/Se =1/200(10.5+17-6)100/31.5 =0.341
xⅡj*=xⅡ%/100.Sj/Se
=1/200(XⅠ-Ⅱ+XⅡ-Ⅲ—XⅠ-Ⅲ).Sj/Se =1/200(10.5+6-17)100/31.5 =0
xⅢj*=xⅢ%/100.Sj/Se
=1/200(XⅡ-Ⅲ+ XⅠ-Ⅲ—XⅠ-Ⅱ).Sj/Se =1/200(17+6-10.5)100/31.5 =0.198。
∵归算到本变电所110kV母线的短路阻抗∑Z1=0.0335,
∑Z0=0.0136
∴得正负序网络和零序网络为:图4-1,图4-2,图4-3。
北郊330变 大明湖变 19.2km 12.2km
110kV d1 35kV d2
31.5MVA 31.5MVA
10kV d3
图4-1 短路电流计算接线图
北郊330变 大明湖变
0.0582 0.03697
115kV 0.0335 d1 0.3755
37kV(0.2045)0.341 0.341
0.00 0.198 0.198 0.00 0.5735
10kV (0.3035) d3
图4-2 正序(负序)阻抗图
0.0136 115kV d1
d2