《110kV变电站接地与防雷的设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《110kV变电站接地与防雷的设计（49页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、110kV变电站接地与防雷的设计院 系：信息工程学院专 业 班： 姓 名： 学 号：指导教师： 2013年5月110kV变电站接地与防雷的设计The Design of 110kV Substation Grounding and Lightning Protection 摘 要众所周知，雷电具有极大的破坏性，其电压高达数百万伏，瞬间电流可高达数十万安培。雷击所造成的破坏性后果体现于下列三种层次：设备损坏，人员伤亡；设备或元器件寿命降低；传输或储存的信号、数据（模拟或数字）受到干扰或丢失，甚至使电子设备产生误动作而暂时瘫痪或整个系统停顿。变电站是整个供电系统最为重要的组成环节之一，如果变电站发
2、生雷击事故，将造成大面积停电，给社会生产和人民生活带来不便，这就要求变电站防雷措施必须十分可靠。此文章对变电站防雷保护系统进行了设计，并提出了变电站防雷与接地措施。根据该变电站的基本情况，对该变电站的接地网防雷和保护进行设计，使该站的接地电压满足允许值，跨步电压和接地电压不超过允许值，其接地电阻、接触电压和跨步电压都满足要求，选择合适的设备对雷入侵波引起的过电压进行保护，由变电站土建面积进行变电站电气总平面的布置，根据避雷针设置规则、变电站构架跨度及保护站内所有电器设备的要求，对站内进行避雷针设置构成防雷保护措施，使全站设备都处于防雷保护范围内。本文通过计算短路电流，从结论中选择合适接地材料，
3、设置接地网，达到防雷保护变电站的全范围目的。关键词：电力线路 110kV变电站 防雷措施 接地网设计AbstractIt is well known that lettuce-eaters highly destructive, the voltage up to hundreds of millions of volts, current can be as high as hundreds of thousands of amperes. Lightning strike caused by the damaging consequences of embodied in the foll
4、owing three levels ：（1） Equipment damage, casualties; (2) equipment or components reduced life spans; （3）data transmission or storage of signal (analog or digital) interference or lost, or even make electronic equipment misoperation and temporary paralysis or the entire system to a halt. Substation
5、is one of the most important component part of the whole power supply system, if the substation lightning accident occurs, it will cause blackouts and inconvenience to the social production and peoples lives, which requires lightning protection measures have to be very reliable. According to the sub
6、station, lightning protection and protection of the substation grounding grid design, the station and the ground voltage to meet the allowable value, the step voltage and ground voltage does not exceed the allowable value, the grounding resistance, touch voltage and stepvoltage requirements are met,
7、 select the appropriate equipment of lightning invasion wave overvoltage protection master plan layout of the electrical substation by substation civil area, set the rules according to the lightning rod, the requirements of the substation architecture span and protection stations all electrical equi
8、pment,station lightning rod to set the form of lightning protection measures, so that the whole station equipment in the lightning protection within. By calculating short-circuit current from the conclusion to select the appropriate grounding materials, set the ground network; to achieve the purpose
9、 of the full range of lightning protection of substations.Keywords: power lines 110kv substation lightning protection measures ground grid design目 录III绪 论随着近年来电力行业的飞速发展，电力系统的供电安全和稳定成为一个很重要的问题， 变电站作为电力系统中一个非常重要的组成部分，其能否安全可靠运行的工作就显得十分重要。变电站防雷接地系统的设计合理性是直接关系到人身和设备安全，甚至一个地区的安全生产，经济利益的重要问题。随着我国电力系统规模的不断扩
10、大，变电站防雷接地系统的设计也越来越复杂。变电站接地包含工作接地、保护接地、雷电保护接地。工作接地即为电力系统电气装置中，为运行需要所设的接地；保护接地即为电气装置的金属外壳、配电装置的构架和线路杆塔等，由于绝缘损坏有可能带电，为防止其危及人身和设备的安全而设的接地；变电站接地网安全除了对接地阻抗有要求外，还对地网的结构、使用寿命、跨步电位差、接触电位差、转移电位危害等提出了较高的要求。接地装置的设计中需要先进行短路计算，通过计算各个短路点的短路电流，然后经过比较选出短路电流的最大值，作为计算接地电阻最大允许值的短路电流，通过短路电流的最大值计算算出变压器中性点最大入地电流，再进行接地网设计的
11、一系列的计算。雷电是影响变电站安全运行的重要因素之一，变电站发生雷击事故，将造成大面积的停电，严重影响该变电站辖区内社会生产和人民生活，因此变电站防雷措施接地设施必须十分可靠。变电站对直击雷的防护方法是装设避雷针，将变电站的进线杆塔、屋外配电装置，包括组合导线和母线廊道、主控室、高压屋内配电装置和室外电气设备全部置于避雷针的保护范围之内。结合该110kv变电站的实际情况我共设置3根避雷针作为防直击雷保护。在变电站110kV进线及母线的构架上装设2根25m高的避雷针#1、#2；在变电站的北部，设置1根30m高的独立避雷针#3。全站铺设以水平接地体为主的人工接地网，站内主接地网四周距离围墙0.8m
12、，距建筑物基础外缘不小于1.5m，接地极相互间距大于5m，独立避雷针的接地半径为3m。为了防止在避雷针上落雷时对被保护物产生 “反击” 过电压，避雷针与被保护物之间应保持一定的距离。变电站内安装使用着各种类型的高、低压变、配电设备，这些设备均直接和供电系统的线路相连，而线路上发生雷电过电压的机会较多，因此更要注意防雷。1 设计原始资料1.1 设计变电站的基本情况1.1.1 接地网与防雷保护的目的根据该变电站的基本情况，对该变电站的接地网防雷和保护进行设计。使该站的接地电压满足允许值，跨步电压和接地电压不超过允许值；使全站设备都处于防雷保护范围，并且选择合适的设备对雷入侵波引起的过电压进行保护。
13、并且通过防雷接地的设计，还可以防止雷电对电力系统对人生安全的危害，降低电气设备绝缘水平，确保电力系统安全运行，防止静电电磁干扰等。1.1.2 变电站站区地理条件与变电站规模、容量110kV华侨变电所所址位于通海县华侨铰链有限公司里山乡里山工业园区新建厂区内，位于厂区西北侧。里山工业园区位于玉溪市通海县里山彝族乡，距通海县城3km，位于通海至建水及滇南片区的一级公路旁，交通运输方便。所址海拔约1850m左右，工程区地震基本烈度为级，抗震设防烈度为8度，污秽等为级。里山乡属山区乡，其特点是民族多，居住分散，山高、箐深、水冷、日照短，交通不便。全乡最高海拔2227米，最低海拔1680米。年降雨量在8
14、001200毫米之间，降雨集中在510月；平均气温15.2，最低气温在一月，最高气温在八月；全年日照总时数2285.6小时，无霜期230天，属中亚热带高原季风气候。年最大风速25m/s，覆冰5mm。（一）主变压器：最终163MVA+125MVA，分别为三相三绕组和三相双绕组有载调压变压器，本期一次建成；分别设110kV/35kV/10kV三级电压以及110kV/10kV两级电压，分接头按11081.25/35/10.5kV，以及11081.25/10.5kV设置，容量比为100/100/50，以及100/100。（二）110kV出线最终1回。即杞麓-华侨线。（三）35kV出线最终4回。本期一次
15、建成。（四）10kV出线最终6回。本期一次建成。（五）无功补偿及消弧线圈：最终在10kV侧装设四组无功补偿装置,容量为26Mvar（主变63MVA），以及23Mvar（主变25MVA）。本期一次建成。不需装设消弧线圈。1.1.3 设定系统的容量(1) 计算基准值:Sn =1000MVA，Un =115、37、10.5KV1.1.4 变电站电气平面布置总图（附录有大图）图1-1 变电站电气平面布置总图1.1.5 简易电气主接线图图1-2 简易电气主接线图1.2 设计要求根据当地天气和土壤情况对变电站的接地网和防雷布置设计，使得变电站全站都在防雷保护范围之内，使得其接地电阻、接触电压和跨步电压都满足要求。掌握设计的一般程序，综合运用所学的专业课程知识，对防雷接地方案作一些技术比较。通过这次设计，要对变电站接地网与防雷保护设计有更深的了解，同时培养在设计上独立的思考能力，为从事电气工程方面的工作打下良好的基础。1.3 设计的基本内容(1) 最大入地短路电流的计算；(2) 接地网接地电阻、最大接触电压、最大跨步电压的计算；(3) 直击雷保护设计包括避雷针安装位置、避雷针高度、直击雷保护范围；(4) 对变电站配电装置侵入雷电波的过电压保护措施进行设计。
