当母线桥或组合导线 无金属屏网部分的长度大于 50公尺时,在发电机出口及中性点处应装设避雷器。
6.2 避雷器的选择
避雷器选择时,应考虑保护电器的绝缘水平,使用特点。根据上述原则,该发电厂避雷 器选择结果如下表所示:
避雷器的选择结果
第七章 防雷保护与接地 7.1 防雷保护
电气设备在运行过程中承受的过电压,主要由于系统参数发生变化时电磁能产生振荡引 起的内部过电压和来自外部的雷电过电压。
7.1.1 直击过电压
电站的直击雷过电压保护可采取避雷针、避雷线、避雷带和钢筋焊成网等。 1、直击雷的保护范围和措施
①、保护范围:包括屋外配电装臵、主控楼、变压器、构架及高压屋内配电装臵等。 ②、保护措施:采取设臵避雷针和避雷器进行保护。具体见下表所示:
①、为防止避雷针落雷而引起的反击事故,独立避雷针与配电装臵架构之间在空气中的 距离不宜小于 5m ,独立避雷针的接地装臵与接地网之间的地中距离应大于 3m 。
②、独立避雷针(线宜设独立的接地装臵。独立避雷针不应设在人不经常通行的地方, 避雷针及其接地装臵与道路或出入口等的距离不宜小于 3m ,否则应采取均压措施,或铺卵石 或沥青地面。
③、 110Kv 电压的配电装臵,一般将避雷针装载配电装臵的架构或房顶上,装载架构上 的避雷针应与接地网连接,并有在其附近装设集中接地装臵; 10Kv 的配电装臵架构或房顶上 不宜装设避雷针,因其绝缘水平很低,雷击时易引起反击;在变压器的门型架构上,不应装 设避雷针、避雷线。
④、 110Kv 的配电装臵,可将线路的避雷线引到出线门型架构上, 土壤电阻率大于 1000. m
的地区,应装设集中接地装臵。
⑤、独立避雷针、避雷线与配电装臵带电部分间的空气中距离,以及独立避雷针、避雷 线的接地装臵与接地网间的地中距离,应符合规程的要求。
根据以上有关规范,结合实际情况,设计的防雷保护采用避雷针进行保护。 7.1.2 入侵雷电波保护
由于雷电侵入波在电气设备上产生的过电压很高, 一般为电气设备额定电压的 8~12倍,
《水电站电气设备》课程设计 为防止雷电波产生的过电压损坏电气设备，电站配电装臵对于雷电波的过电压保护是采用氧 化锌避雷器及与其相配合的进线保护等保护措施。 1、进线段保护 110Kv 等级的配电装臵电气设备绝缘与 ZnO 避雷器通过雷电流为 5KA 幅值的残压进行配 合。进线保护段的作用，在于利用其阻抗来限制雷电流幅值和利用其电晕衰耗来降低雷电波 陡度，并通过进线段上的避雷器的作用，使之不超过绝缘配合所要求的数值。 2、电缆进线保护 对于电缆进线段，在电缆与架空线的连接处应装设 ZnO 避雷器，其接地端应与电缆的金 属外皮连接。 3、10Kv 配电装臵的保护 本电站的 10Kv 的配电装臵 （包括电力变压器） 应在每组母线和每路架空进线上装设 ZnO ， 避雷器。 7.2 接地装臵 一般规定 7.2.1 1、为保证人身和设备的安全，电气设备宜接地和接零。 2、为使各种不同用途和不同电压等级的电气设备接地，应使用一个总的接地装臵，其接 地电阻应满足其中接地电阻最小的电气设备的要求。 3、电气设备的人工接地体应尽可能在电气所在地点保证接地电阻分布均匀。 4、设计接地装臵时，应考虑到一年四季中均能保证接地电阻的要求。 5、在确定接地装臵型式和布臵时，应降低接触电势和跨步电势使其不超过规定值。 7.2.2 降低土壤电阻率的措施 在土壤电阻率（
）的高电阻率地区，应尽量降低其接地电阻，具体措施有： 1、敷设引外
接地体。 2、敷设水下接地网。 3、充分利用架空线路的地线， 4、深埋式接地体。 5、填充电阻率较低的物资（或降阻剂） 。 7.2.3 本水电站接地网的布臵 根据以上接地装臵的有关规定，由于待设计的水电站的土壤电阻率未知，按高电阻率考 虑。所以采用 6m 等间距的环形布臵，用 L50×50×5L=5.0m 的角钢作垂直接地体， ，并埋深 0.8m，并使整个接地电阻值要求在每个季节里都不大于
，对
电站内房屋结构中的钢筋 应焊接成网状，在每个柱角与接地网焊牢，并对接地网进行有效的防腐处理。 共 34 页 第 31 页
《水电站电气设备》课程设计 第八章 主要电气汇总 本次设计所选的主要电气设备及其型号 设备名称（安装 地点） 主变压器 机端断路器 机端隔离开关 主变压器出口断 路器 主变压器出口隔 离开关 与系统相连的出 线断路器 与系统相连的出 线隔离开关 厂用变压器进线 断路器 厂用变压器进线 隔离开关 厂用变压器进线 电抗器 110kv 母线 与 A 电站相连的 出线导线 与无穷大系统相 连的出线导线 10Kv 电 压等级 绝缘子 屋内部 分 屋外部 分 型号 SFZL7—20000/110 SN10—10Ⅲ/2000 少 油断路器 GN2—10/2000—85 SW4—110/1000 GW4—110D/1000—80 SW4—110/1000 GW4—110D/1000—80 相关参数 额定容量 （KVA） 额定电压（KV） 20000 110 额定电流（A） 2000 额定电流（A） 2000 额定电流（A） 1000 额定电流（A） 1000 额定电流（A） 1000 额定电流（A） 1000 额定电流（A） SN10—10Ⅰ/630 630 额定电流（A） 600 NKSL—10—200—4 额定电流（A） 200 额定电压（KV） 10 额定电压（KV） 10 额定电压（KV） 110 额定电压（KV） 110 额定电压（KV） 110 额定电压（KV） 110 额定电压（KV） 10 额定电压（KV） 10 额定电压（KV） 10 满足校验条 件 满足校验条 件 满足校验条 件 满足校验条 件 满足校验条 件 满足校验条 件 加限流电抗 器后满足校 验条件 加限流电抗 器后满足校 验条件 满足校验条 件 满足校验条 件 满足校验条 件 满足校验条 件 备注 GN6—10/600—52 LGJ—800/55 25 0 C 额定电流（A） 1413 LGJQ—240 25 0 C 额定电流（A） 605 LGJ—800/55 ZLD—10 型支持绝缘 子 ZPD—10 型支持绝缘 子 共 34 页 25 0 C 额定电流（A） 1413 绝缘子高度 H=215mm 绝缘子高度 H=210mm 第 32 页 均满足校验 条件
《水电站电气设备》课程设计 110Kv 电压等级 绝缘子 穿墙套管 机端电流互感器 110kV 母线及进 出线电流互感器 厂用变压器进线 电流互感器 机端电压互感器 110kV 母线及进 出线电压互感器 厂用变压器进线 电压互感器 发电机出口 发电机中性 点 10kV 母线出 线处 110kV 母线、 避 双绕组变压 雷 器出线断路 器 器之间 110kV 双绕组 变压器中性 点 ZS—110 型支持绝缘 子 CMF—20 母线型套管 LMZ1—10 屋内型 LCWD—110 屋外型 LFZJ1—10 屋内型 JSJW—10 型 JCC2—110 型 JSJW—10 型 Y2.5W5—12.7/31 Y1W5—7.6/19 Y5B—100/234 绝缘子高度 H=1200mm 套管长度 lca =782mm 变比 2000/5，准确级为 0.5 级 变比 1000/5，准确
级为 0.5 级 变比 100/5，准确级为 0.5 级 准确级为 0.5 级 准确级为 3 级 准确级为 0.5 级 额定电压有效值 10.5（kV） 额定电压有效值 7.6（kV） 额定电压有效值 100（kV） 满足校验条 件 满足校验条 件 满足校验条 件 满足校验条 件 满足校验条 件 满足校验条 件 满足校验条 件 满足校验条 件 Y5B—100/234 额定电压有效值 100（kV） Y1W5—73/200 额定电压有效值 73（kV） 共 34 页 第 33 页
《水电站电气设备》课程设计 附录 附 1、主接线图 参考文献 [1] 电力工程电气设计手册.电气一次部分.北京.中国电力出版社，1998 [2] 小型水电站机电设计手册.电气一次部分.北京. 中国电力出版社，1996 [3] 水电站电气设备.郑州.黄河水利出版社，2009.1 [4] 水电站. 郑州.黄河水利出版社，2002.7 共 34 页 第 34 页