发布时间 : 星期一 文章110kV变电站电气一次系统设计专科毕业论文更新完毕开始阅读537ca1b6fbb069dc5022aaea998fcc22bcd1430e
华北电力大学成人教育毕业设计（论文）
2.5.3 防雷保护方案
对直击雷的防护一般采用避雷针或避雷线。对雷电侵入波的防护的主要措施是阀式避雷器限制过电压幅值,同时辅之以相应措施,以限制流过阀式避雷器的雷电流和降低侵入波的陡度。
为了防止变电所遭受直接雷击,需要安装避雷针、避雷线和辅设良好的接地网。装设避雷针(线)应该使变电所的所有设备和建筑物处于保护范围内。还应该使被保护物体与避雷针(线)之间留有一定距离，因为雷直击避雷针(线)瞬间的地电位可能提高。如果这一距离不够大，则有可能在它们之间发生放电，这种现象称避雷针(线)对电气设备的反击或闪络。逆闪络一旦出现,高电位将加到电气设备上，有可能导致设备绝缘的损坏。为了避免这种情况发生,被保护物体与避雷针间在空气中以及地下接地装置间应有足够的距离。
按实际运行经验校验后，我国标准 目前推荐d1和d2应满足下式要求:
d1≥0.2Ri＋0.1h, d2≥0.3Ri
d1≥0.2×4.5＋0.1×
d2≥0.3×4.5
在对较大面积的变电所进行保护时,采用等高避雷针联合保护要比单针保护范围大。因此，为了对本站覆盖,采用四支避雷针。被保护变电所总长108.5m,宽79.5m,查手册，门型架构高15m。避雷针的摆放如图所示。
D12＝D34＝79.5m;D23＝D14＝108.5m
Dmax＝108.52?79.52＝135m
h0＝h－
D 7所以,需要避雷针的高度h为:h＝15＋
135＝34.3m 7 14
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四只避雷针分成两个三只避雷针选择. 验算:首先验算123号避雷针 对保护的高度:
79.5＝23m＞15m 7108.5
2﹑3号针之间的高度：h0＝34.3－＝18.8＞15m
7
1﹑2号针之间的高度：h0＝34.3－
108.52?79.521﹑3号针之间的高度: h0＝34.3－＝34.3－19＝15.1m＞15m
7由上可见,对保护物的高度是能满足要求的。 对保护宽度:
1﹑2号针的保护宽度:bx＝1.5 (h0－hx)＝1.5(23－15) ＝12＞0 2﹑3号针之间的宽度:bx＝1.5 (h0－hx)＝1.5(18.8－15) ＝5.7＞0 由此可见,对保护物的宽度是能满足要求的。 所以,123针是满足要求的。
由于4针的摆放是长方形,所以，134针也是满足要求的。即,四只高度选为35m的避雷针能保护整个变电所。
2.5.4 接地网的设计
2.5.4.1设计说明
变电站需要有良好的接地装置，以满足工作安全和防雷保护接地要求。一般做法是根据安全和工作接地的要求，敷设一个统一的接地网，然后再在避雷针和避雷器下面增加接地体，以满足防雷接地的要求。总的接地电阻为水平接地体接地电阻和垂直接地体接地电阻的并联等效阻值。一般要求总的接地电阻R < 0.5?，才能保证运行的安全。 2.5.4.2接地体的设计
工程实用的接地体主要由扁钢、圆钢、角钢或钢管组成，埋入地表下0.5-1m。水平接地体多用扁钢，宽度一般为20-40mm，厚度不小于4mm，或者用直径不小于6mm的圆钢。垂直接地体一般用(20×20×3一50×5O×5mm)或钢管，长度一般为2.5m。 2.5.4.3典型接地体的接地电阻计算
1)垂直接地体:
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式中:l是接地体长度(m) ;d是接地体直径(m)。当采用扁钢时d=d/2,b为扁钢的宽 度。当采用角钢时d=0.84b,b是角钢每边宽度。
当有n根垂直接地体时，总接地电阻R∑按并联电阻计算:
式中:
?称为利用系数，它表示由于电流互相屏蔽而使接地体不能充分利用的程度，
一般?为0.65-0.8.
2)水平接地体:
式中:L是接地体的总长度((m); h是接地体埋设深度(m); A是表示因受屏蔽影响是 接地体电阻增加的系数，其数值如下表:
屏蔽影响系数表
2.5.4.4接地网的设计与计算
本次设计采用先在地下深为h的水平面上敷设方格形状的水平接地体，如下图（俯视）:
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接地网俯视图
调整水平接地体的间距可以改变水平接地电阻的阻值，然后再在两水平接地体的相交 处敷设垂直接地体，如下图(侧视)：
设水平接地体的间距为4m，则应敷设水平接地体[63.5/4]×[66.2/4]=15×16根([]为取整符号)，水平接地体埋设深度取h=0. 8m，采用宽度为30m，厚度为4m的扁钢:垂直 接地体采用40 x 40 x 4mm的角钢，长度为2.5m, = 400
??.m
接地体侧视图
垂直接地体的电阻阻值：
水平接地
总的接地电阻阻值为以上两个电阻的并联：
体的电阻阻值：
满足要求。
当间距取5m时算得RZ = 0.521
?? > 0.50
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不符合要求，若间距取得比4m小，则
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不符合经济性的要求，所以取4m最好。