变电设计专业知识(3)

2019-05-17 17:27

回路设备的正常工作,甚至造成损坏;若动力负载回路发生故障,严重时可能引发火灾,将二次弱电回路烧损造成事故。

17.保护屏抗干扰要求:

保护屏柜下部应设有截面不小于100mm2接地铜排,屏上设有接地端子,并用截面不小于4mm2的多股铜线连接到该接地铜排上, 接地铜排应用截面不小于50mm2的铜缆与保护室内的二次接地网相连。装设静态保护的保护屏间应用专用接地铜排直接连通,各行专用接地铜排首末端同时连接,然后在该接地网的一点经铜排与控制室接地网连通。 说明:

1)明确了铜排与控制室接地网的连接要求。具体可如下图所示,不妨设有3排保护屏,每排4面。图中A1~A4,B1~B4,C1~C4分别代表3排保护屏,

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各接地铜排ad,be,cf截面不小于100mm,每面屏通过截面不小于4mm的多股铜线连接到相应的接地铜排上,如A1如此连接于铜排ad;每排首尾应分别相连,整个铜排网通过f一点经截面不小于50mm2的铜缆与保护室内的二次接地网D相连。

A14mm2A24mm2100mm2100mm2A34mm2100mm2A44mm2adB1B24mm2100mm2100mm2B34mm2100mm2B44mm2100mm2100mm24mm2bC1eC24mm2100mm2100mm2C34mm2100mm2C44mm2100mm2100mm24mm2cf50mm2室内二次接地网 图1 保护屏与接地网之间的连接示意图

2)上述为本反措的原意,实际上若已铺设控制室内二次接地网,也可采用下图所示接地方式,即通过截面不小于4mm2的多股铜线连接到相应的接地铜排上,而各屏接地铜排直接通过截面不小于50mm2的铜缆与保护室内的二次接地网D相连,不必再首尾相连。

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A14mm2A24mm250mm250mm2A34mm250mm2A44mm250mm2adB14mm2B24mm250mm250mm2B34mm250mm2B44mm2be50mm2C14mm2C24mm250mm250mm2C34mm250mm2C44mm2cf50mm2室内二次接地网

图2 保护屏与接地网之间的连接示意图

18.220kV及以上变电站内应敷设独立的二次接地网:

该接地网全网均由截面不小于100 mm2 的铜排构成,分为室内和室外二次接地网(110kV变电站至少应敷设室内二次接地网)。二次接地网应满足以下要求:

1)沿二次电缆沟道敷设专用铜排,贯穿主控室、保护室至开关场的就地端子箱、机构箱及保护用结合滤波器等处的所有二次电缆沟,形成室外二次接地网。该接地网在进入室内时,通过截面不小于100 mm2 的铜缆与室内二次接地网可靠连接;同时在室外场地二次电缆沟内,该接地网各末梢处分别用截面不小于50 mm2 的铜缆与主接地网可靠连接接地。开关场的端子箱内接地铜排应用截面不小于50 mm2的铜缆与室外二次接地网连接。

2)在主控室、保护室柜屏下层的电缆室内,按柜屏布置的方向敷设首末端连接的专用铜排,形成保护室内的二次接地网。保护室内的二次接地网经截面不小于100 mm2的铜缆在控制室电缆夹层处一点与变电站主地网引下线可靠连接。

3) 对于10kV保护安装于10kV高压室的,应在10kV高压室内的二次电缆沟中敷设截面不小于100 mm2二次专用接地铜排,其末端在高压室内以截面不小于100 mm2铜缆一点与变电站主地网引下线可靠连接,该铜排还应通过截面不小于100 mm2铜缆与主控室、保护室内二次接地网可靠连接,各10kV保护装置应用截面不小于4 mm2的铜导线与该铜排可靠连接。

含义1: 接地铜排不要求绝缘。

含义2:室外二次接地网与变电站主地网连接点应距离避雷器等一次设备的泄流

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点3-5米。

说明: 1)、若变电站不铺设地网,变电站内各处电压不可能完全平衡,近年某变电

站实测压差高达数十伏;当线路出口等处发生故障时,由于跨步电压效应,压差将进一步增大。为保护人身设备安全及抗干扰考虑,变电站内设备及回路经常存在接地点。比如电缆的屏蔽层,通常开关场及控制室两点接地,此压差必然在屏蔽层中形成环流,导致设备损害。因此,无论变电站是否使用高频保护,都应铺设二次接地网,以尽量使各接地点等电位,减少对保护动作行为的影响。 2)、对于一次设备的泄流点,比如避雷器,当发生雷击时,雷电波从该处入

地,在入地点周围将形成横向跨步压降,为避免将此电压波动引入二次接地网,室外二次接地网与变电站主地网连接点应距离避雷器等一次设备的泄流点3-5米。实际上,不光是针对室外二次接地网,室内二次接地网与主接地网的唯一连接处也应远离避雷针等泄流点,为方便工作,应对室内、室外二次接地网与主接地网接地点明确标识。 3)、对于室外二次接地网,具体可如下图所示。ad,be,cf分别代表室外电缆

沟,在各末梢处,均用截面不小于50 mm2 的铜缆与主接地网D可靠连接接地;开关场的端子箱内接地铜排P应用截面不小于50 mm2的铜缆与室外二次接地网连接;该接地网在进入室内时,通过截面不小于100 mm2 的铜缆与室内二次接地网N可靠连接。值得注意的是,室外二次接地网不可以首尾相连,否则当一次发生故障或者其他干扰侵入时,二次接地网中容易形成环流,从而对连接在整个二次接地网上的设备产生长时影响。

P50mm250mm2100mm250mm2NadDP50mm250mm2DP50mm2be50mm2DDDc50mm250mm2fD

图3 室外二次接地网示意图 4)、对于室内二次接地网,具体可如下图所示。不妨设有3排保护屏,图中

ad,be,cf分别代表此3排保护屏下电缆室内按屏柜布置的截面不小于100mm2的接地铜排,各保护屏内的铜排网P通过截面不小于50mm2的铜缆于a点处与室内二次接地网一点相连;室内二次接地网d处一点经截面不小于100 mm2的铜缆与室外二次接地网G相连;整个二次接地网铜排网通过控制室电缆夹层处f一点经截面不小于100 mm2的铜缆与变电站主地

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网引下线D可靠连接。

P50mm2100mm2Gadbecf100mm2D

图4 保护室二次接地网示意图

19. 中性点的接地方式:

1) 110kV主变压器中性点绝缘等级为63(60)kV时,其中性点接地方式按以

下两种情况考虑:

a)对中、低压侧没有电源上网的系统,110kV中性点采用避雷器保护,氧化锌避雷器选用Y1.5W-72/186(Y1W-73/200),取消间隙保护。并可经隔离开关(带电动操作机构)直接接地。

b)对中、低压侧有电源上网的系统,110kV中性点宜直接接地运行。如运行方式上直接接地运行有困难的,可采用间隙或间隙加并联避雷器保护,同时利用主变110kV中性点零序电流、电压保护跳开上网电源(小水电或地方电厂)出线,而不跳主变,保护动作时间整定为0.5秒。放电间隙长度宜选择110~135mm的较大值。氧化锌避雷器选用Y1.5W-72/186(Y1W-73/200)。并可经隔离开关(带电动操作机构)直接接地。

c)同时应跟踪并定期核对主变压器中、低压侧电源上网情况,以随时根据具体情况调整变压器中性点的保护方式。 2) 10kV系统中性点接地方式为:

线路以电缆为主,且故障电容电流超过30A时,应采用经小电阻接地方式(接地电阻调节范围为0~16);接地电阻的额定发热电流宜按150A及以上选取,接地电阻的技术条件应满足DL/T 780-2001 《配电系统中性点接地电阻器》的规定要求。

线路以架空线为主,且故障电容电流超过20A时,应采用可自动跟踪的消弧线圈接地方式。

20.关于110kV变电站问题:

1)终端变:主接线一般为线变组或桥型接线。进线不设保护,进线保护装设在电源侧。

2)中间变:主接线一般为单母线接线。线路两侧装设保护。 风电场升压站一般为用户终端变但大都为单母线接线。

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21.关于变电站站用电负荷计算问题:

根据DL/T5155-2002,5.1.1变电站站用负荷计算原则: 1) 连续运行及经常短时运行的设备应予计算; 2) 不经常短时及不经常断续运行的设备不予计算;

采用换算系数法计算:站用动力负荷换算系数取为0.85.

22.关于屋外配电装置的最小安全距离问题: 1)A1、A2、B1、B2、C、D值的含意:

A1值:带电部分至接地部分之间;网状遮拦向上引伸线距地2.5米处与遮拦上

方带电部分之间。

A2值:不同相的带电部分之间;断路器和隔离开关的断口两侧引线带电部分之

间。

B1值:设备运输时,其设备外廓至无遮拦带电部分;交叉的不同时停电检修的

无遮拦带电部分;栅状遮拦至绝缘体和带电部分之间;带电作业时带电部分至接地部分。

B2值:网状遮拦至带电部分之间。

C值:无遮拦裸导体至地面之间;无遮拦裸导体至建筑物、构筑物顶部之间。 D值:平行的不同时停电检修的无遮拦带电部分之间;带电部分与建筑物、构

筑物的边沿部分之间。 2)各值的相互关系:

A值是基本带电距离值,根据DL/T620-1997中的方法,与避雷器的保护水平为基础采用惯用法对原空气间隙值进行计算所得:B1=A1+75; B2=A1+7+3; C=A1+230+20; D=A1+180+20.

75-(cm)表示运行人员手臂误入栅状遮拦时,臂长不大于75;设备运输时摆动在75范围内;导体垂直交叉且要求不停电检修,检修人员在导线上下的活动范围不超过75。

7- (cm)表示运行人员误入网状遮拦的指长。 3- (cm)表示施工误差。 230-(cm)表示人举手高度。

180-(cm)表示检修人员和工具活动范围。 20-(cm)表示施工误差或裕度。

23.关于站变、接地变、消弧线圈、小电阻配置情况:

1)当采用消弧线圈接地时,站变和接地变宜合并。 2)当采用小电阻接地时,站变和接地变宜应分开设置。

但风电场标准设计中两种情况都为站变、接地变合并设置。

24.关于无功补偿装置设备选择问题:

1)当装设电容器装置处的高次谐波含量超过规定允许值或需要限制合闸涌流时,应在并联电容器组回路中设置串联电抗器。户内站的串联电抗器应优先采用干式铁芯电抗器,并按控制5次谐波考虑。(电抗器漏磁,抗干扰要求)

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