畢業(yè)設(shè)計(水電站電氣主系統(tǒng)初步設(shè)計及防雷接地保護)

畢業(yè)設(shè)計(水電站電氣主系統(tǒng)初步設(shè)計及防雷接地保護)XX學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書題目：西藏滿拉水電站電氣主系統(tǒng)初步設(shè)計及防雷接地保護學(xué)生姓名：XXXXXXXXXXX學(xué)號：XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX指導(dǎo)教師：專業(yè)年級：電氣工程及其自動化所在班級：X級電氣X班完成日期：XXXX年XX月XX日答辯日期：XXXX年XX月XX日XX大學(xué)XX學(xué)院X級電氣X班摘要本論文主要對水電站進行電氣主系統(tǒng)及防雷接地保護設(shè)計。首先是根據(jù)所給出的原始資料擬定六種電氣主接線方案.然后對這三種方案進行可靠性、靈活性和經(jīng)濟性比較后，保留兩種較合理的方案，對這兩種方案進行短路電流計算；接著是根據(jù)短路電流計算結(jié)果進行主要電氣設(shè)備的選型以及校驗，包括斷路器、隔離開關(guān)、互感器等；最后再由經(jīng)濟性比較確定最終的電氣主接線方案。防雷接地保護的設(shè)計是對水電站的升壓站進行防雷保護保護類型的配置，保護的整定計算及校驗，避雷裝置的選型。關(guān)鍵詞：電氣主接線，短路電流計算，設(shè)備選型，防雷保護XX大學(xué)XX學(xué)院X級電氣x班AbstractThisthesismainlyonthemainelectricalsystemofhydropowerstationandthelightningproofgroundingprotectiondesign.Firstisgivenaccordingtotheoriginalmaterialoutsixmainelectricalwiringscheme.Thenthethreeschemesforreliabilityandflexibilityandeconomicalcomparison,retainthetwoofthesetwokindsofschemes,short-circuitcurrentcalculationscheme,Thenaccordingtoshort-circuitcurrentcalculationresultsaremainelectricalequipmentselectionandcalibration,includingbreaker,isolatingswitch,transformer,etc.Finallydeterminedbytheeconomicalcomparisonofthefinalauto-switchscheme.Lightningproofgroundingprotectiondesignofhydropowerstationistheboosterforlightningprotection,theprotectionconfigurationsettingcalculationandcalibration,avoidthunderdeviceselection.KEYWORDS:Mainelectricalconnection,shortcircuitcurrentcalculation,Equipmentselection,GeneratorrelayprotectionXX大學(xué)XX學(xué)院X級電氣X班目錄第一章前言??????????????????????????????1第二章電氣主接線的設(shè)計?????????????????????????22.1原始資料及分析…………………….…22.2主接線的設(shè)計原則…………………….22.3發(fā)電機側(cè)方案比較…………………….32.4升高壓側(cè)接線方案進行比較………....52.5確定主接線方案……………………..…6第三章短路電流計算???????????????????????????83.4方案系統(tǒng)正序阻抗網(wǎng)絡(luò)等值圖為：……………….....93.5計算書………………..…10第四章電氣主設(shè)備選擇??????????????????????????154.1其接線方式如下圖：………………….154.2高壓斷路器的選擇及校驗……………154.3隔離開關(guān)的選擇及校驗………………184.4電流互感器的選擇及校驗……………204.5電壓互感器的選擇及校驗……………234.6側(cè)熔斷器的選擇側(cè)熔斷器的選擇及校驗……………25第五章防雷接地保護???????????????????????????285.1.發(fā)電站對直擊雷的防雷措施………...285.2防雷保護裝置………….285.3本設(shè)計的防雷保護方案………………285.4接地體（網(wǎng)）………….30第六章小結(jié)??????????????????????????????33第七章參考文獻?????????????????????????????34第八章致謝??????????????????????????????35XX大學(xué)XX學(xué)院X級電氣X班第一章前言能源是社會發(fā)展的重要的物質(zhì)基礎(chǔ)，隨著社會生產(chǎn)的不斷發(fā)展，人類使用能源不僅在數(shù)量上越來越多，而且在品種及構(gòu)成上也發(fā)生了很大的變化。人類對能源質(zhì)量也要求越來越高。電力是能源工業(yè)、基礎(chǔ)工業(yè)，在國家建設(shè)和國民經(jīng)濟發(fā)展中占據(jù)十分重要的地位，是實現(xiàn)國家現(xiàn)代化的戰(zhàn)略重點。電能也是發(fā)展國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)，是一種無形的、不能大量存儲的二次能源。電能的發(fā)、變、送、配和用，幾乎是在同時瞬間完成的，須隨時保持功率平衡。要滿足國民經(jīng)濟發(fā)展的要求，電力工業(yè)必須超前發(fā)展，這是世界發(fā)展規(guī)律。因此，做好電力規(guī)劃，加強電網(wǎng)建設(shè)，就尤為重要。隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，對能源的需求量也越來越大，然而能源的不足與需求之間的矛盾在近幾年不斷惡化，國家急需電力事業(yè)的發(fā)展，為我國經(jīng)濟的發(fā)展提供保障。就我國目前的電力能源結(jié)構(gòu)來看，我國主要是以火電為主，但是火電由于運行過程中污染大，在煤炭價格高漲的今天，火電的運行成本也較高，受鍋爐和其他火電廠用電設(shè)備的影響，其資源利用率較低，一般熱效率只有30%-50%左右。與之相比水電就有很多明顯的優(yōu)勢。因此，關(guān)于電力系統(tǒng)水電站設(shè)計方面的論文研究就顯得格外重要。本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題來源于西藏滿拉水電站。主要針對西藏滿拉水電站在電力系統(tǒng)的地位，擬定本電廠的電氣主接線方案，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較，確定推薦方案，對其進行短路電流的計算，對電廠所用設(shè)備進行選擇，然后對各級電壓配電裝置及總體布置設(shè)計。并且對其發(fā)電機繼電保護進行設(shè)計。XX大學(xué)XX學(xué)院X級電氣X班第二章電氣主接線的設(shè)計2.1原始資料及分析（1）原始資料西藏滿拉水電站位于西藏年楚河上游日喀則地區(qū)江孜縣內(nèi)，水電站總裝機容量4×5MW，多年平均發(fā)電量6.096×10KW/h,保證出力3.65MW，年利用小時數(shù)3048小時，電站水庫為年調(diào)節(jié)水庫，是一個以灌溉、發(fā)電為主，兼有防洪的綜合性水利樞紐工程。滿拉水電站是日喀則地區(qū)電網(wǎng)的主要電源，擔任藏中電網(wǎng)的調(diào)峰、調(diào)頻和事故備用任務(wù)。電站以110KV一級電壓接入系統(tǒng)，一期出線2回，接到40km以外的江孜變電站，預(yù)留一回。發(fā)電機出口電壓6.3KV。系統(tǒng)歸算至110KV，母線側(cè)短路電抗為X﹡∑=0.29。（2）對原始資料分析（1）工程狀況通過對原始資料的分析可知，該電廠為一小型水電站。目前，按發(fā)電廠的容量劃分：總?cè)萘吭?000MW及以上，單機容量在200MW及以上的發(fā)電廠稱為大型水電廠；總?cè)萘吭?00～1000MW，單機容量在50～200MW的發(fā)電廠稱為中型水電廠；總?cè)萘吭?00MW及以下，單機容量在50MW及以下的發(fā)電廠稱為小型水電廠。設(shè)計電廠為4×5MW小型電廠。該電廠承擔腰荷。一般年利用小時數(shù)在5000h及以上的電廠承擔基荷；年利用小時數(shù)在3000～5000h的電廠承擔腰荷；年利用小時數(shù)在3000h以下的承擔峰荷。設(shè)計電廠年利用小時數(shù)為3048小時，主要承擔腰荷。因此，其主接線以供電可靠性高、供電調(diào)度靈活為主選擇接線方式。（2）電力系統(tǒng)情況該電廠為重要水電站，在5?10年內(nèi)不擴建。我國一般對35KV及以下電壓電力系統(tǒng)采用中性點非直接接地系統(tǒng)，有稱小電流接地系統(tǒng)。原始資料中發(fā)電機出口電壓為6.3KV，故發(fā)電機采用非直接接地方式，目前，廣泛應(yīng)用的是經(jīng)消弧線圈接地方式或經(jīng)中性點接地變壓器接地。（3）負荷情況發(fā)電機出口側(cè)電壓等級為6.3KV，經(jīng)升壓變壓器變?yōu)?10KV，主要承擔距水電站40km外的系統(tǒng)，以2回輸電線路送入系統(tǒng)。（4）其他環(huán)境條件等無具體要求，可按照理想條件設(shè)計。72.2主接線的設(shè)計原則電氣主接線是水電站由高壓電氣設(shè)備通過連線組成的接收和分配電能的電路。電氣主接線根據(jù)水電站在電力系統(tǒng)中的地位、回路數(shù)、設(shè)備特點及負荷性質(zhì)等條件確定，并應(yīng)滿足運行可靠、簡單XX大學(xué)XX學(xué)院X級電氣X班靈活、操作方便、易于維護檢修、利于遠方監(jiān)控和節(jié)約投資等要求。在電氣主接線設(shè)計時，綜合考慮以下方面：保證必要的供電可靠性和電能質(zhì)量安全可靠是電力生產(chǎn)的首要任務(wù)，保證供電可靠和電能質(zhì)量是對主接線最基本的要求。在設(shè)計時，除對主接線形式予以定性評價外，對于比較重要的水電站需要進行定量分析和計算。直崗拉卡水電站雖然是一個中小型水電站，但是由于擔負了許多工業(yè)企業(yè)，及農(nóng)業(yè)抗旱排澇等供電任務(wù)，因而必須滿足必要的供電可靠性。具有經(jīng)濟性在主接線設(shè)計時，主要矛盾往往發(fā)生在可靠性與經(jīng)濟性之間。欲使主接線可靠、靈活，將導(dǎo)致投資增加。所以必須把技術(shù)與經(jīng)濟兩者綜合考慮，在滿足供電可靠、運行靈活方便的基礎(chǔ)上，盡量使設(shè)備投資費用和運行費用為最少。具有一定的靈活性和方便性，并能適應(yīng)遠方監(jiān)控的要求。主接線應(yīng)能適應(yīng)各種運行狀態(tài)，并能靈活地進行方式的轉(zhuǎn)換。不僅正常運行時能安全可靠地供電，而且無論在系統(tǒng)正常運行還是故障或設(shè)備檢修時都能適應(yīng)遠方監(jiān)控的要求，并能靈活、簡單、迅速地倒換運行方式，使停電時間最短，影響范圍最小。顯然，復(fù)雜地接線不會保證操作方便，反而使誤操作機率增加。但是過于簡單的接線，則不一定能滿足運行方式的要求，給運行造成不便，甚至增加不必要的停電次數(shù)和停電時間。具有發(fā)展和擴建的可能性隨著經(jīng)濟的發(fā)展，已投產(chǎn)的水電站可能需要擴大機組容量，從主變壓器的容量、數(shù)量到饋電線路數(shù)均有擴建的可能，有的甚至需要升壓，所以在設(shè)計主接線時應(yīng)留有發(fā)展余地，不僅要考慮最終接線的實現(xiàn)，同時還要兼顧到分期過渡接線的可能和施工的方便。主接線應(yīng)滿足可靠性、靈活性、經(jīng)濟性的要求。電氣主接線是發(fā)電廠電氣設(shè)計的重要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。主接線的確定對電力系統(tǒng)整體及發(fā)電廠本身運行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟性密切相關(guān)，并且對電氣設(shè)備選擇、配電裝置布置、繼電保護和控制方式的擬定有較大影響。因此，必須處理好各方面的關(guān)系，全面分析有關(guān)影響因素，通過技術(shù)經(jīng)濟比較，合理確定主接線方案，決定電壓等級和出線回路數(shù)。在選擇電氣主接線時，應(yīng)以下方面作為設(shè)計依據(jù):1、發(fā)電廠在電力系統(tǒng)中的地位和作用2、發(fā)電廠、變電所的分期和最終建設(shè)規(guī)模3、負荷大小和重要性4、系統(tǒng)備用容量的大?。?）系統(tǒng)中需要有一定的發(fā)電機備用容量。（2）裝有2臺（組）及以上的主變壓器的變電所，其中一臺（組）事故斷開，其余主變壓器的容量應(yīng)能保證該所70%的全部負荷。2.3發(fā)電機側(cè)方案比較XX大學(xué)XX學(xué)院X級電氣X班2.3.1擴大單元接線適用范圍：系統(tǒng)有備用容量時大中型水電廠有2-3臺發(fā)電機的情況優(yōu)點：單元接線簡單，開關(guān)設(shè)備少，操作簡單。因不設(shè)發(fā)電機電壓母線，發(fā)電機和變壓器之間采用封閉母線，使得發(fā)電機和變壓器側(cè)短路幾率和短路電流都減小。任何一個機組發(fā)生故障，都不影響供電可靠性。維護和檢修也比較簡單，調(diào)節(jié)靈活。廠用電供電較可靠和靈活。當發(fā)電機容量不大，且在系統(tǒng)備用容量允許時，可減少變壓器臺數(shù)和高壓側(cè)短路器數(shù)目，并節(jié)省配電裝置占地面積。缺點：線路故障或維修時，變壓器必須停運。變壓器故障或維修時，線路必須停運。2.3.2單母線分段接線適用范圍：110-220KV配電裝置的出線回路數(shù)為3-4回時。優(yōu)點：供電可靠性高，調(diào)度靈活，所有的斷路器和隔離開關(guān)相對較少，檢修和擴建方便。缺點：使用設(shè)備相對較多，配電裝置復(fù)雜，投資較大，操作復(fù)雜容易發(fā)生誤操作。2.3.3單母線接線適用范圍：一般適用于一臺發(fā)電機或一臺變壓器的110-220KV配電裝置的出線回路數(shù)不超過兩回。XX大學(xué)XX學(xué)院X級電氣X班優(yōu)點：接線簡單，操作方便，設(shè)備少，經(jīng)濟性好，母線可延伸，便于擴建。缺點：可靠性差，故障或檢修時，所有線路都要停運。調(diào)度不靈活，電源只能并列運行，不能分列運行，線路發(fā)生短路時，會產(chǎn)生較大短路電流。2.4升高壓側(cè)接線方案進行比較2.4.1單母線分段接線適用范圍：110-220KV配電裝置的出線回路數(shù)為3-4回時。優(yōu)點：用斷路器將母線分段后，對重要的負荷可以從不同的分段引出兩個回路，由兩個電源供電。當一段母線出現(xiàn)故障時，由斷路器自動將故障切除，從而保證正常段母線安全不間斷供電，減小故障停電范圍。缺點：當母線和母線側(cè)的隔離開關(guān)出現(xiàn)故障或檢修時，該段回路都要停運。當出線為雙回路時，會使架空線出現(xiàn)交叉。2.4.2內(nèi)橋接線連接橋斷路器接在線路斷路器的內(nèi)側(cè)。適用范圍：容量較小的變電所，并且變壓器容量不經(jīng)常切換或線路較長，故障率較低的情況。XX大學(xué)XX學(xué)院X級電氣X班優(yōu)點：1、高壓斷路器數(shù)量少，四回路只需三臺斷路器。2、線路的投入和切除比較方便。具有較高的經(jīng)濟性。缺點：1、變壓器的投入和切除操作較復(fù)雜，需動作兩臺斷路器，切換主變時一回線路需要暫時停運。2、出線斷路器檢修或者維護時，線路需要長時間停運。3、連接橋斷路器檢修時，兩個回路需要解列運行。2.4.3單母線接線適用范圍：110-220KV配電裝置的出線回路數(shù)為3-4回時。優(yōu)點：接線簡單清晰，設(shè)備少，投資小，運行操作方便，便于擴建。缺點：靈活性差，任意原件出現(xiàn)故障或檢修時，均使整個配電裝置停運。2.5確定主接線方案XX大學(xué)XX學(xué)院X級電氣X班XX大學(xué)XX學(xué)院X級電氣X班第7頁第三章短路電流計算3.1短路計算的必要性和目的供配電系統(tǒng)要求安全、可靠、不間斷地供電，以保證生產(chǎn)和生活的需要。但是由于各種原因，難免出現(xiàn)故障，系統(tǒng)中最嚴重的故障就是短路。所謂短路，是指供配電系統(tǒng)正常運行之外的相與相或相與地之間的“短接”。短路發(fā)生的原因是多種多樣的，主要有：1)電氣設(shè)備存在隱患。如設(shè)備的絕緣材料自然老化、絕緣機械損傷、設(shè)備缺陷未發(fā)現(xiàn)和消除、設(shè)計安裝有誤等。2)運行、維護不當。如不遵守操作規(guī)程而發(fā)生誤操作，技術(shù)水平低，管理不善等。3)自然災(zāi)害。如雷電過電壓擊穿設(shè)備絕緣，特大的洪水、大風(fēng)、冰雪、地震等引起的線路倒桿、斷線，鳥、老鼠及蛇等小動物跨越在裸露的導(dǎo)體之間等。由于短路后，電路的阻抗比正常運行時電路的阻抗小得多，因此短路電流比正常電流一般要大幾十倍甚至幾百倍。在大的電力系統(tǒng)中，短路電流可達幾萬安培甚至幾十萬安培。在電流急劇增加的同時，系統(tǒng)中的電壓將大幅度下降。所以短路后果往往都是破壞性的，其主要危害大致有如下幾方面：1)短路時要產(chǎn)生很大的電動力和很高的溫度，而使故障元件和短路電路中的其他元件損壞；2)短路時電壓要驟降，嚴重影響電氣設(shè)備的正常運行；3)短路時要造成停電事故，而且越靠近電源，短路引起停電的范圍越大，給國民經(jīng)濟造成的損失也越大；4)嚴重的短路要影響電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，可使并列運行的發(fā)電機組失去同步，造成系統(tǒng)解列；5)單相對地短路，其電流將產(chǎn)生較強的不平衡磁場，對附近的通信線路、信號系統(tǒng)及電子設(shè)備等產(chǎn)生干擾，影響其正常運行，甚至使之發(fā)生誤動作。由此可見，短路的后果是非常嚴重的。為保證電氣設(shè)備和電網(wǎng)安全可靠地運行，首先應(yīng)設(shè)法消除可能引起短路的一切原因。其次在發(fā)生短路后應(yīng)盡快切除故障部分和快速恢復(fù)電網(wǎng)電壓。為此，可采用快速動作的繼電保護裝置，以及選用限制短路電流的電氣設(shè)備(如電抗器)等。短路電流計算的目的：為確保電氣設(shè)備在短路情況下不致?lián)p壞，減輕短路危害和防止故障擴大，必須事先對短路電流進行計算。計算短路電流的具體目的是：1)選擇和校驗電氣設(shè)備；2)進行繼電保護裝置的選型與整定計算；3)分析電力系統(tǒng)的故障及穩(wěn)定性能，選擇限制短路電流的措施；4)確定電力線路對通信線路的影響等。XX大學(xué)XX學(xué)院X級電氣X班3.2短路電流計算的規(guī)定驗算導(dǎo)體和電器時所用的短路電流，一般有以下規(guī)定：計算的基本情況1，電力系統(tǒng)中所有電源都在額定負荷下運行：2，同步電機都具有自動調(diào)整勵磁裝置：3，短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間：4，所有電源的電動勢相位角相同：5，正常工作時，三相系統(tǒng)對稱運行：6，應(yīng)考慮對短路電流值有影響的所有元件，但不考慮短路點的電弧電阻。對異步電動機的作用，僅在確定短路電流沖擊值和最大全電流有效值時才予以考慮。接線方式計算短路電流時所用的接線方式，應(yīng)是可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不能用僅在切換過程中可能并列運行的接線方式。計算容量應(yīng)按本工程設(shè)計規(guī)劃容量計算，并考慮電力系統(tǒng)的遠景規(guī)劃（一般考慮本工程建成后5~10年）。短路種類一般按三相短路計算。若發(fā)電機出口的兩相短路，或中性點直接接地系統(tǒng)以及自耦變壓器等回路中的單相接線短路較三相情況嚴重時，則應(yīng)按嚴重情況進行校驗。短路計算點在正常接線方式時，通過電器設(shè)備的短路電流為最大的地點，稱為短路計算點。3.3發(fā)電機，變壓器及系統(tǒng)的主要參數(shù)：''X?0.23，額定電壓6.3kV??0.8?5d發(fā)電機參數(shù)：45MW，cos，變壓器參數(shù)：2臺，15MVA,Ud%?14%6.3／110KV系統(tǒng)線路參數(shù)：110kV出線2回，線路阻抗0.11／kmL=40km系統(tǒng)阻抗折算到110KV側(cè)X*∑=0.293.4方案系統(tǒng)正序阻抗網(wǎng)絡(luò)等值圖為：XX大學(xué)XX學(xué)院X級電氣X班阻抗網(wǎng)絡(luò)等值圖3.5計算書Sj?100MVAUj?6.3kV，Ij(6.3)?時，SjUjSn??9.17kA,取基準值：Uj?115kV，Ij(115)Sj＝Uj＝0.5kA,5MW功率因素為0.8的機組容量為;5?6.25MVA0.80X發(fā)電機F1~F4:X1=X2=3=X4=X''Sjd100?3.68Sn=0.23?6.25Ud%Sj14100????0.93XX100S10015n變壓器B1~B2:5=6=''XX線路阻抗L1~L2:7=8=Xd×L=0.44×40=17.6系統(tǒng)阻抗X10：X9=X10=0.29對d1點進行短路計算：網(wǎng)絡(luò)簡化如下：XX大學(xué)XX學(xué)院X級電氣X班d1阻抗網(wǎng)絡(luò)等值圖X11?X1//X2?3.68?1.842X12?X5?0.93X13?(X7//X8)?(X9//X10)?X1417.60.29??8.945223.68?X6?X3//X4?0.93??2.772繼續(xù)簡化上圖：將★型化成△XX大學(xué)XX學(xué)院X級電氣X班第11頁d1網(wǎng)絡(luò)簡化圖X15=X11=1.84X16?X12?X13?X12?X130.93?8.945?0.93?8.945??13.44X142.77X12?X140.93?2.77?0.93?2.77??4.11X138.945X17?X12?X14?短路點d1的電流標幺值111111????XX16X17=1.8413.444.11=0.85if=15短路點d1的電流有效值SjIf=if×100=0.85×3?6.3=7.19KA3Uj對d2點進行短路計算：網(wǎng)絡(luò)簡化如下：d2網(wǎng)絡(luò)簡化圖X11?(X1//X2?X5)//(X3//X4?X6)?(3.683.682.77?0.93)//(?0.93)??1.385222X1217.60.29??8.945?(X7//X8)?(X9//X10)=22XX大學(xué)XX學(xué)院X級電氣X班短路點d1的電流標幺值1111??XX12=1.3858.945=0.83if=11短路點d1的電流有效值SjIf=if×對100=0.83×3?115=0.415KA3Ujd3點進行短路計算：網(wǎng)絡(luò)簡化如下：d3阻抗網(wǎng)絡(luò)等值圖X11?X9?0.29X12?X7?17.6X13?X8?X10?0.29?17.6?17.89X14?(X1//X2?X5)//(X3//X4?X6)?(繼續(xù)簡化上圖：將★型化成△3.683.682.77?0.93)//(?0.93)??1.385222XX大學(xué)XX學(xué)院X級電氣X班d3網(wǎng)絡(luò)簡化圖X15=X11=0.29X16?X12?X13?X12?X1317.6?17.89?17.6?17.89??61.12X141.385X12?X1417.6?1.385?17.6?1.385??20.05X1317.89X17?X12?X14?短路點d3的電流標幺值111111????XX16X17=0.2961.1220.05=3.96if=15短路點d3的電流有效值SjIf=if×100=3.96×3?115=5.96KA3UjXX大學(xué)XX學(xué)院X級電氣X班第四章電氣主設(shè)備選擇及校驗4.1其接線方式如下圖：4.2高壓斷路器的選擇及校驗4.2.1高壓斷路器的選擇及校驗原則高壓斷路器是電氣主系統(tǒng)中重要的開關(guān)電器。高壓斷路器主要功能是：正常運行倒換運行方式，把設(shè)備或者線路接入電網(wǎng)或者退出運行，起著控制作用；當設(shè)備或者線路發(fā)生故障時，能快速切除故障回路，保證無故障部分的正常運行，起著保護作用。高壓斷路器型式選擇：本次在選擇斷路器，考慮了產(chǎn)品的系列化，既盡可能采用同一型號的斷路器，以便減少備用件的種類，方便設(shè)備的運行和檢修。選擇斷路器時應(yīng)滿足以下基本要求：1.在合閘運行時應(yīng)為良導(dǎo)體，不但能長期通過負荷電流，即使通過短路電流，也應(yīng)該具有足夠的熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性。2.在跳閘狀態(tài)下應(yīng)具有良好的絕緣性。在安全距離下，能保證運行和檢修人員的安全。3.應(yīng)有足夠的斷路能力和盡可能短的分段時間。避免了不正常工作和故障的范圍擴大化。3.應(yīng)有盡可能長的機械壽命和電氣壽命，并要求結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、安裝維護方便。XX大學(xué)XX學(xué)院X級電氣X班4.2.26.3KV側(cè)斷路器D1～D4的選擇及校驗（1）按額定電壓選擇：斷路器的額定電壓不小于安裝地點電網(wǎng)額定電壓，即（2）按額定電流選擇斷路器的額定電流不小于流過斷路器的長期負荷電流，即（3）據(jù)有關(guān)資料選擇斷路器如下（4）額定開斷電流校驗：短路電流If=7.19KASN10-10/1000斷路器的額定開斷電流＝20KA符合要求。（5）動穩(wěn)定校驗：沖擊電流為：ish=2.55×If=2.55×7.19=18.34（KA）SN10-10/1000斷路器的極限通過電流Ies=80(kA)ish<Ies符合動穩(wěn)定要求（6）熱穩(wěn)定校驗：假設(shè)不用考慮衰減過程：短路電流：If=20.08(kA)SN10-10/1000斷路器的4秒熱穩(wěn)定電流：It=20(kA)I2t?It2t符合熱穩(wěn)定要求4.2.3110kV側(cè)D5、D6斷路器的選擇及校驗（1）按額定電壓選擇：斷路器的額定電壓不小于安裝地點電網(wǎng)額定電壓，即UN=110kV（2）按額定電流選擇斷路器的額定電流不小于流過斷路器的長期負荷電流，即IN?Imax?1.05SN/(UN)?1.05?10/3?110?0.055KA（3）據(jù)有關(guān)資料選擇斷路器如下XX大學(xué)XX學(xué)院X級電氣X班（4）額定開斷電流校驗：短路電流If=0.415KASW4-110/1000斷路器的額定開斷電流為18.4KA符合要求。（5）動穩(wěn)定校驗：沖擊電流為：ish=2.55×If=2.55×0.415=1.058（KA）SW4-110/1500斷路器的極限通過電流Ies=55(kA)ish<Ies符合動穩(wěn)定要求（6）熱穩(wěn)定校驗：假設(shè)不用考慮衰減過程：短路電流：If=0.415（KA）SW4-110/1500斷路器的5秒熱穩(wěn)定電流：It=21(kA)I2t?It2t符合熱穩(wěn)定要求4.2.4110kV母線側(cè)D7～D9斷路器的選擇及校驗（1）按額定電壓選擇：斷路器的額定電壓不小于安裝地點電網(wǎng)額定電壓，即UN=110kV（2）按額定電流選擇斷路器的額定電流不小于流過斷路器的長期負荷電流，即IN?Imax?1.05SN/(UN)?1.05?20/3?110?0.11KA（3）據(jù)有關(guān)資料選擇斷路器如下（4）額定開斷電流校驗：短路電流If=5.96KASW3-110G/1200斷路器的額定開斷電流為15.8KA符合要求。（5）動穩(wěn)定校驗：沖擊電流為：ish=2.55×If=2.55×5.96=15.198（KA）XX大學(xué)XX學(xué)院X級電氣X班KW4-110A/1500斷路器的極限通過電流Ies=41(kA)ish?ies符合動穩(wěn)定要求（6）熱穩(wěn)定校驗：假設(shè)不用考慮衰減過程：短路電流：If=5.96（KA）SW3-110G/1200斷路器的5秒熱穩(wěn)定電流：It=15.8(kA)I2t?It2t符合熱穩(wěn)定要求4.3隔離開關(guān)的選擇及校驗4.3.1隔離開關(guān)的選擇及校驗原則隔離開關(guān)是高壓開關(guān)電器中使用最多的一種電器，它本身的工作原理及結(jié)構(gòu)比較簡單，但是由于使用量大，工作可靠性要求高，對變電所、電廠的設(shè)計、建立和安全運行的影響均較大。刀閘的主要特點是無滅弧能力，只能在沒有負荷電流的情況下分、合電路。主要作用是：1)分閘后，建立可靠的絕緣間隙，將需要檢修的設(shè)備或線路與電源用一個明顯斷開點隔開，以保證檢修人員和設(shè)備的安全。2)根據(jù)運行需要，換接線路。3)可用來分、合線路中的小電流，如套管、母線、連接頭、短電纜的充電電流，開關(guān)均壓電容的電容電流，雙母線換接時的環(huán)流以及電壓互感器的勵磁電流等。4)根據(jù)不同結(jié)構(gòu)類型的具體情況，可用來分、合一定容量變壓器的空載勵磁電流。選擇隔離開關(guān)時應(yīng)滿足以下基本要求：1.隔離開關(guān)分開后應(yīng)具有明顯的斷開點，易于鑒別設(shè)備是否與電網(wǎng)隔開。避免發(fā)生事故2.隔離開關(guān)斷開點之間應(yīng)有足夠的絕緣距離，以保證過電壓及相間閃絡(luò)的情況下，不致引起擊穿而危及工作人員的安全。3.隔離開關(guān)應(yīng)具有足夠的熱穩(wěn)定性、動穩(wěn)定性、機械強度和絕緣強度。能夠滿足各種需求4.隔離開關(guān)在跳、合閘時的同期性要好，要有最佳的跳、合閘速度，以盡可能降低操作時的過電壓。5.隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)簡單，動作要可靠。6.帶有接地刀閘的隔離開關(guān)，必須裝設(shè)連鎖機構(gòu)，以保證隔離開關(guān)的正確操作。4.3.26.3KV側(cè)隔離開關(guān)G1～G4的選擇及校驗（1）按額定電壓選擇：隔離開關(guān)的額定電壓不小于安裝地點電網(wǎng)額定電壓，即（2）按額定電流選擇隔離開關(guān)的額定電流不小于流過斷路器的長期負荷電流，即XX大學(xué)XX學(xué)院X級電氣X班（3）據(jù)有關(guān)資料選擇斷路器如下（4）動穩(wěn)定校驗：沖擊電流為：ish=2.55×If=2.55×7.19=18.34（KA）SN10-10/1000隔離開關(guān)的極限通過電流Ies=80(kA)ish<Ies符合動穩(wěn)定要求（5）熱穩(wěn)定校驗：假設(shè)不用考慮衰減過程：短路電流：If=20.08(kA)SN10-10/1000隔離開關(guān)的4秒熱穩(wěn)定電流：It=20(kA)I2t?It2t符合熱穩(wěn)定要求4.3.3110kV側(cè)G5、G6隔離開關(guān)的選擇及校驗（1）按額定電壓選擇：隔離開關(guān)的額定電壓不小于安裝地點電網(wǎng)額定電壓，即UN=110kV（2）按額定電流選擇隔離開關(guān)的額定電流不小于流過斷路器的長期負荷電流，即IN?Imax?(1?40%)SN/(3UN)?1.4?10/3?110?0.074KA（考慮變壓器事故過負荷的能力40%）（3）據(jù)有關(guān)資料選擇隔離開關(guān)如下（4）動穩(wěn)定校驗：沖擊電流為：ish=2.55×If=2.55×0.415=1.058（KA）GW5-110GK/600隔離開關(guān)的極限通過電流Ies=50(kA)ish<Ies符合動穩(wěn)定要求（5）熱穩(wěn)定校驗：假設(shè)不用考慮衰減過程：短路電流：If=0.415（KA）XX大學(xué)XX學(xué)院X級電氣X班第19頁GW5-110GK/600隔離開關(guān)的5秒熱穩(wěn)定電流：It=14(kA)I2t?It2t符合熱穩(wěn)定要求4.3.4110kV母線側(cè)G7～G10隔離開關(guān)的選擇及校驗（1）按額定電壓選擇：隔離開關(guān)的額定電壓不小于安裝地點電網(wǎng)額定電壓，即UN=110kV（2）按額定電流選擇隔離開關(guān)的額定電流不小于流過斷路器的長期負荷電流，即IN?Imax?(1?40%)SN/(3UN)?1.4?20/?110?0.147KA（考慮變壓器事故過負荷的能力40%）（3）據(jù)有關(guān)資料選擇隔離開關(guān)如下（4）動穩(wěn)定校驗：沖擊電流為：ish=2.55×If=2.55×5.96=15.198（KA）GW5-110GK/600隔離開關(guān)的極限通過電流Ies=50(kA)ish<Ies符合動穩(wěn)定要求（5）熱穩(wěn)定校驗：假設(shè)不用考慮衰減過程：短路電流：If=5.96（KA）GW5-110GK/600隔離開關(guān)的4秒熱穩(wěn)定電流：It=14(kA)I2t?It2t符合熱穩(wěn)定要求4.4電流互感器的選擇及校驗4.41電流互感器的選擇的選擇及校驗原則電流互感器是電力系統(tǒng)中很重要的一次設(shè)備，其原理是根據(jù)電磁感應(yīng)原理而制造的，它的一次線圈匝數(shù)很少，通常采用單匝線圈，即一根銅棒或一根銅排。二次線圈主要接測量儀表或繼電器的線圈，電流互感器的二次側(cè)不能開路運行，當二次側(cè)開路時，一次側(cè)的電流全部用來激磁，這樣會在二次側(cè)感應(yīng)出很高的電壓，從而危及二次設(shè)備和人身的安全，也會造成電流互感器燒毀。其主要作用是:1、將很大的一次電流轉(zhuǎn)變?yōu)闃藴实?安培或1安培；XX大學(xué)XX學(xué)院X級電氣X班2、為測量裝置和繼電保護的線圈提供電流；3、使一次設(shè)備和二次設(shè)備進行隔離。電流互感器的參數(shù)選擇1.技術(shù)條件正常工作條件——一次回路電流，一次回路電壓，二次回路電流，二次回路電壓，二次側(cè)負荷，準確度等級，短路穩(wěn)定性——動穩(wěn)定倍數(shù)，熱穩(wěn)定倍數(shù)承受過電壓能力——絕緣水平，泄露比2.環(huán)境條件環(huán)境溫度，最大風(fēng)速，相對濕度。二.型式選擇35kV以下的屋內(nèi)配電裝置的電流互感器，根據(jù)安裝使用條件及產(chǎn)品情況，采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)或樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)。35kV以上配電裝置一般采用油浸式絕緣結(jié)構(gòu)的獨立式電流互感器，在有條件時，如回路中有變壓器套管，穿墻套管，應(yīng)優(yōu)先采用套管電流互感器，以節(jié)約投資，減少占地。根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計手冊》中規(guī)定電流互感器的型時應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境條件和產(chǎn)品情況選擇。對于6～20KV屋內(nèi)配電裝置，可采用瓷絕緣結(jié)構(gòu)和樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)的電流互感器。對于35KV及以上配電裝置，一般采用油浸式瓷箱式絕緣結(jié)構(gòu)的獨立式電流互感器。有條件時，應(yīng)盡量采用套管式電流互感器。一次回路電壓：ug(一次回路工作電壓)?un一次回路電流：Ig?max(一次回路最大工作電壓)?I（原邊額定電流）m準確等級：要先知道電流互感器二次回路所接測量儀表的類型及對準確等級的要求，并按準確等級要求高的表計來選擇。二次負荷：Sn?I2n?Z2n(VA)S2?I22n?Z2n動穩(wěn)定：式中，ishmKdwKdw是電流互感器動穩(wěn)定倍數(shù)。22It?（IK）?dzmt熱穩(wěn)定：Kt為電流互感器的1s熱穩(wěn)定倍數(shù)。XX大學(xué)XX學(xué)院X級電氣X班4.4.26.3KV側(cè)電流互感器CT的選擇及校驗一次回路電壓：二次回路電流：UN?UNS=6.3KVIN?Imax?4SN/3?3UN?4?5000/3??6.3?610.87A根據(jù)以上兩項，初選LA-10（700/5）式電流互感器其參數(shù)如下：動穩(wěn)定校驗：ish?ies?2I1NKes?2?700?90?89.08(KA)ish?2.55?If?2.55?7.19?18.34(KA)滿足動穩(wěn)定要求熱穩(wěn)定校驗：(ImKm)2?I2t?7.192?1?62.568[(KA)2S](I1NKt)2?(700?50)2?1225[(KA)2S]滿足熱穩(wěn)定要求綜上所述，所選LA-10（700/5）屋內(nèi)柜式電流互感器滿足要求。4.43變壓器110KV側(cè)電流互感器CT的選擇及校驗一次回路電壓：二次回路電流：UN?UNS?110KVS=110KVIN?Imax?4SN/3?3UN?4?10000/3?3?110?69.98A根據(jù)以上兩項，初選LCW-110(100/5)戶外獨立式電流互感器其參數(shù)如下：動穩(wěn)定校驗：ish?ies?2ImKes?2?100?130?18.382(KA)XX大學(xué)XX學(xué)院X級電氣X班ish?2.55?If?2.55?0.415?1.058(KA)滿足動穩(wěn)定要求熱穩(wěn)定校驗：(ImKm)2?I2t?0.4152?1?0.172[（KA）2s](I1NKt)2?(100?75)2?56.25[(KA)2S]滿足熱穩(wěn)定要求綜上所述，所選LCW-110(100/5)戶外獨立式電流互感器滿足要求。4.4.4、110KV母線側(cè)電流互感器CT的選擇及校驗一次回路電壓：二次回路電流：UN?UNS=110KVIN?Imax?4SN/3?UN?4?20000/3??110?139.97A根據(jù)以上兩項，初選LAW-110(200/5)戶外獨立式電流互感器其參數(shù)如下：動穩(wěn)定校驗：ish?ies?2ImKes?2?200?130?36.764(KA)(KA)ish?2.55?If?2.55?5.96?15.198滿足動穩(wěn)定要求熱穩(wěn)定校驗：(ImKm)2?I2t?5.962?1?35.52[（KA）2s](I1NKt)2?(200?75)2?225[(KA)2S]滿足熱穩(wěn)定要求綜上所述，所選LCW-110(200/5)戶外獨立式電流互感器滿足要求。4.5電壓互感器的選擇及校驗4.5.1電流互感器的選擇的選擇及校驗原則電磁感應(yīng)式的電壓互感器,其工作原理與變壓器相同，基本結(jié)構(gòu)也是鐵心和原、副繞組。特點是容量很小且比較恒定，正常運行時接近于空載狀態(tài)。電壓互感器本身的阻抗很小，一旦副邊發(fā)生短路，電流將急劇增長而燒毀線圈。為此，電壓互感器的原邊接有熔斷器，副邊可靠接地，以免XX大學(xué)XX學(xué)院X級電氣X班原、副邊絕緣損毀時，副邊出現(xiàn)對地高電位而造成人身和設(shè)備事故。測量用電壓互感器一般都做成單相雙線圈結(jié)構(gòu)，其原邊電壓為被測電壓（如電力系統(tǒng)的線電壓），可以單相使用，也可以用兩臺接成V-V形作三相使用。實驗室用的電壓互感器往往是原邊多抽頭的，以適應(yīng)測量不同電壓的需要。供保護接地用電壓互感器還帶有一個第三線圈，稱三線圈電壓互感器。三相的第三線圈接成開口三角形，開口三角形的兩引出端與接地保護繼電器的電壓線圈聯(lián)接。正常運行時，電力系統(tǒng)的三相電壓對稱，第三線圈上的三相感應(yīng)電動勢之和為零。一旦發(fā)生單相接地時，中性點出現(xiàn)位移，開口三角的端子間就會出現(xiàn)零序電壓使繼電器動作，從而對電力系統(tǒng)起保護作用。線圈出現(xiàn)零序電壓則相應(yīng)的鐵心中就會出現(xiàn)零序磁通。為此，這種三相電壓互感器采用旁軛式鐵心（10KV及以下時）或采用三臺單相電壓互感器。對于這種互感器，第三線圈的準確度要求不高，但要求有一定的過勵磁特性（即當原邊電壓增加時，鐵心中的磁通密度也增加相應(yīng)倍數(shù)而不會損壞）。電磁感應(yīng)式電壓互感器的等值電路與變壓器的等值電路相同。電壓互感器實際上是一個帶鐵心的變壓器。它主要由一、二次線圈、鐵心和絕緣組成。當在一次繞組上施加一個電壓U1時，在鐵心中就產(chǎn)生一個磁通φ，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，則在二次繞組中就產(chǎn)生一個二次電壓U2。改變一次或二次繞組的匝數(shù)，可以產(chǎn)生不同的一次電壓與二次電壓比，這就可組成不同比的電壓互感器。電壓互感器將高電壓按比例轉(zhuǎn)換成較低電壓，即100V，電壓互感器一次側(cè)接在一次系統(tǒng)，二次側(cè)接測量儀表、繼電保護等；主要是電磁式的（電容式電壓互感器應(yīng)用廣泛），另有非電磁式的，如電子式、光電式。電壓互感器的運行情況相當于2次側(cè)開路的變壓器，其負載為阻抗較大的測量儀表。副邊電流產(chǎn)生的壓降和勵磁電流的存在是電壓互感器誤差之源。電壓互感器副邊不能接過多的負載；且要求鐵心不飽和(0.6-0.8T)。一.電壓互感器的參數(shù)選擇1.技術(shù)條件(1)正常工作條件——一次回路電壓，一次回路電流，二次負荷，準確度等級，機械負荷等。(2)承受過電壓能力——絕緣水平，泄露比距。二.環(huán)境條件環(huán)境溫度，最大風(fēng)速，相對濕度，海拔高度，地震烈度，空氣濕度等方面。三.型式選擇1.6～20kV配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)，在高壓開關(guān)柜中或在布置地位狹窄的地方，可采用樹脂澆注絕緣結(jié)構(gòu)。當需要零序電壓是，一般采用三相五住電壓互感器。2.35～110kV配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)電磁式電壓互感器。110kV出線側(cè)PT的選擇《電力工程電氣設(shè)計手冊》，35-110KV配電裝置一般采用油浸絕緣結(jié)構(gòu)電磁式電式互感器，接在110KV及以上線路側(cè)的電壓互感器，當線路上裝有載波通訊，應(yīng)盡量與耦合電容器結(jié)合。統(tǒng)一選用電容式電壓互感器。35KV及以上的戶外裝置，電壓互感器都是單相的出線側(cè)PT是當首端有電源時，為監(jiān)視線路有無電壓進行同期和設(shè)置重合閘。XX大學(xué)XX學(xué)院X級電氣X班準確度為:電壓互感器按一次回路電壓、二次電壓、安裝地點二次負荷及準確等級要求進行選擇。4.5.26.3KV側(cè)電壓互感器的選擇及校驗UN?UNS?6.3KV選JSW-10式電流互感器其參數(shù)如下：4.5.3110KV側(cè)母線電壓互感器的選擇及校驗UN?UNS?110KV選JSW-10式電流互感器其參數(shù)如下：4.6側(cè)熔斷器的選擇側(cè)熔斷器的選擇及校驗4.6.1熔斷器選擇及校驗概述高壓熔斷器是一種保護電器，當其所在電路的電流超過規(guī)定值并經(jīng)一定時間后，它的熔體熔化而分斷電流﹑開斷電路，熔斷器主要用來進行短路保護,用來保護線路﹑變壓器及電壓互感器等設(shè)備。有的熔斷器具有過負荷保護功能。熔斷器由熔體﹑支持金屬體的觸頭和保護外殼三部分組成。熔斷器是最簡單的保護電器，它用來保護電氣設(shè)備免受過載和短路電流的損害。UI在本站中，熔斷器只用于保護電壓互感器，其只需按額定電壓及斷流容量（S＝3Nnbr）兩項來選擇。當短路容量較大時，可考慮在熔斷器前串聯(lián)限流電阻。電壓互感器一次側(cè)裝設(shè)熔斷器的作用主要是為了保護電壓互感器本體各種短路故障。而110KV及以上的電壓互感器一般采用串級絕緣結(jié)構(gòu)，絕緣裕度大，內(nèi)部線圈和絕緣引起事故的可能性較小，而外部引線采用硬連接，不易發(fā)生相間短路故障。此外，該系統(tǒng)均為中性點直接接地系統(tǒng)，每相互感器只有承受相電壓的可能，不會承受線電壓。另外，其二次通常裝設(shè)自動過負荷小開關(guān)，不致因二次回路故障威脅互感器本體。所以110KV及以上的電壓互感器一次側(cè)不裝設(shè)熔斷器短路時各級保護設(shè)備之間應(yīng)選擇動作，其配合要求如下：XX大學(xué)XX學(xué)院X級電氣X班熔斷器與熔斷器配合：一般按上、下級熔件正負誤差疊加，并計及10%配合裕度計算配合級差。斷路器與斷路器配合：斷路器過流脫扣器配合級差可取0.1~0.2s，即負荷斷路器為瞬動。廠用變壓器和低壓側(cè)無分支時，低壓電源短路器可不裝保護，則利用高壓側(cè)保護跳低壓側(cè)斷路器，或僅裝延時動作欠電壓保護。斷路器與熔斷器配合：斷路器與熔斷器配合時，應(yīng)將其保護曲線與熔斷器曲線進行比較，以保證可能出現(xiàn)的各種短路電流下能選擇行動作。4.6.26.3KV側(cè)熔斷器的選擇及校驗額定電壓UN大于或等于電網(wǎng)的額定電壓UNs額定電壓選擇：UN?UNS=6.3KV熔管的額定電流INft大于或等于熔體的額定電流INfs額定電流選擇：INft≥INfs選用RN2-10/0.5型熔斷器，其技術(shù)參數(shù)如下表：電流校驗：額定開斷電流INbr大于或等于沖擊電流有效值IshINbr=50KA≥Ish=18.34KA，滿足電流校驗條件4.6.3110KV側(cè)熔斷器的選擇及校驗110KV及以上的電壓互感器一次側(cè)不裝設(shè)熔斷器。電壓互感器一次側(cè)裝設(shè)熔斷器的作用主要是為了保護電壓互感器本體各種短路故障。而110KV及以上的電壓互感器一般采用串級絕緣結(jié)構(gòu)，絕緣裕度大，內(nèi)部線圈和絕緣引起事故的可能性較小，而外部引線采用硬連接，不易發(fā)生相間短路故障。此外，該系統(tǒng)均為中性點直接接地系統(tǒng)，每相互感器只有承受相電壓的可能，不會承受線電壓。另外，其二次通常裝設(shè)自動過負荷小開關(guān)，不致因二次回路故障威脅互感器本體。所以110KV及以上的電壓互感器一次側(cè)不裝設(shè)熔斷器4.7各種主要電氣設(shè)備選擇表格各主要電氣設(shè)備選擇結(jié)果一覽表XX大學(xué)XX學(xué)院X級電氣X班XX大學(xué)XX學(xué)院X級電氣X班第五章防雷接地保護5.1.發(fā)電站對直擊雷的防雷措施1.若有金屬屋頂或屋頂上有金屬結(jié)構(gòu)時，將金屬部分接地；2.若屋頂有鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，應(yīng)將其鋼筋焊接成網(wǎng)接地；3.若結(jié)構(gòu)為非導(dǎo)電體屋頂采用避雷保護，避雷帶網(wǎng)格為8~10m，每格10~20m設(shè)引下線接地；5.2防雷保護裝置防雷保護裝置是指能使被保護物體避免雷擊,而引雷于本身,并順利地泄入大地的裝置。電力系統(tǒng)中最基本的防雷保護裝置有:避雷針﹑避雷線﹑避雷器和防雷接地等裝置。5.2.1避雷針避雷針由金屬制成，其保護原理是當雷云放電時使地面電場畸變,在避雷針的頂端形成局部場強集中的空間以影響雷電先導(dǎo)放電的發(fā)展方向，使雷電對避雷針放電,再經(jīng)過接地裝置將雷電流引入大地，從而使被保護物體免受雷擊。1、避雷針的設(shè)計一般有以下幾種類型：①單支避雷針的保護；②兩針避雷針的保護；③多支避雷針的保護；5.3本設(shè)計的防雷保護方案發(fā)電站的升壓站是重要的電力樞紐,一旦發(fā)生雷擊事故,就會造成大面積停電。一些重要設(shè)備如變壓器等,多半不是自恢復(fù)絕緣,其內(nèi)部絕緣如故發(fā)生閃絡(luò),就會損壞設(shè)備。發(fā)電站的雷害事故來自兩個方面:一是雷直擊升壓站;二是雷擊輸電線路產(chǎn)生的雷電波沿線路侵入升壓站。對直擊雷的防護一般采用避雷針或避雷線。對雷電侵入波的防護的主要措施是閥式避雷器限制過電壓幅值,同時輔之以相應(yīng)措施,以限制流過閥式避雷器的雷電流和降低侵入波的陡度。為了防止升壓站遭受直接雷擊,需要安裝避雷針、避雷線和輔設(shè)良好的接地網(wǎng)。裝設(shè)避雷針(線)應(yīng)該使升壓站的所有設(shè)備和建筑物處于保護范圍內(nèi)。還應(yīng)該使被保護物體與避雷針(線)之間留有一定距離，因為雷直擊避雷針(線)瞬間的地電位可能提高。如果這一距離不夠大，則有可能在它們之間發(fā)生放電，這種現(xiàn)象稱避雷針(線)對電氣設(shè)備的反擊或閃絡(luò)。逆閃絡(luò)一旦出現(xiàn),高電位將加到電氣設(shè)備上，有可能導(dǎo)致設(shè)備絕緣的損壞。為了避免這種情況發(fā)生,被保護物體與避雷針間在空氣中以及地下接地裝置間應(yīng)有足夠的距離。SK?0.2Rch?0.1hSd?0.3RchXX大學(xué)XX學(xué)院X級電氣X班在一般情況下，SK不應(yīng)小于5m,Sd不應(yīng)小于3m在對升壓站進行保護時,采用等高避雷針聯(lián)合保護要。因此，為了對本站覆蓋,采用雙支避雷針。被保護升壓站總長50m,寬30m。查手冊，母線架高5m,出線架高7.5m,所以升壓站的長取60m,寬取40m,高取7.5m,避雷針的擺放如圖所示。號避雷針號避雷針避雷針保護范圍圖下面計算式中：D為兩個避雷針之間的距離；h為避雷針高度（m）；針之間的保護邊緣最低點的高度(m)；hx被保護物體的高度（m）h；0為兩個避雷bx為三個避雷針中相鄰兩個針之間保護的寬度(m)；p為高5.5h)度影響系數(shù)(當高度h?30m時,p=1,當30?h?120m時,p?D＝60(m)h0＝h－D(p=1)b＝1.5(h0－h(huán)x)x7p所以避雷針的高度h初步定為:26.5m一般兩針之間的距離與針高之比D/h不宜大于5。D/h=60/26.5=2.27〈5XX大學(xué)XX學(xué)院X級電氣X班驗算:對保護的高度：h0＝26.5－60＝17.92m＞7.5m7由上可見,對保護物的高度是能滿足要求的。對保護寬度:bx＝1.5(h0－h(huán)x)＝1.5(17.92－7.5)＝15.6＞15m由此可見,對保護物的寬度是能滿足要求的。所以,避雷針針是滿足要求的。即高度選為26.5m的雙支等高避雷針能保護整個升壓站。5.4接地體（網(wǎng)）5.4.1接地裝置的一般規(guī)定無論是工作接地還是保護接地，都是經(jīng)過接地裝置與大地連接，接地裝置包括接地體和接地線兩部分。1.各種接地裝置應(yīng)利用直接埋入地中或水中的自然接地極，并設(shè)置將自然接地極和人工接地極分開的測量井。發(fā)電廠除利用自然接地極外，還應(yīng)敷設(shè)人工接地極。2.當利用自然接地極和引外接地裝置時，應(yīng)采用不少于兩根導(dǎo)體在不同地點與接地網(wǎng)相連接。5.4.2接地裝置的防腐蝕設(shè)計，應(yīng)符合下列要求：a)計及腐蝕影響后，接地裝置的設(shè)計使用年限，應(yīng)與地面工程的設(shè)計使用年限相當。b)接地裝置的防腐蝕設(shè)計，宜按當?shù)氐母g數(shù)據(jù)進行。c)在腐蝕嚴重地區(qū)，敷設(shè)在電纜溝中的接地線和敷設(shè)在屋內(nèi)或地面上的接地線，宜采用熱鍍鋅，對埋入地下的接地極宜采取適合當?shù)貤l件的防腐蝕措施。接地線與接地極或接地極之間的焊接點，應(yīng)涂防腐材料。5.4.3發(fā)電廠電氣裝置中下列部位應(yīng)采用專門敷設(shè)的接地線接地。a)發(fā)電機機座或外殼，出線柜、中性點柜的金屬底座和外殼，封閉母線的外殼；b)110kV及以上鋼筋混凝土構(gòu)件支座上電氣設(shè)備的金屬外殼；c)箱式變電站的金屬箱體；d)直接接地的變壓器中性點；e)變壓器、發(fā)電機、高壓并聯(lián)電抗器中性點所接消弧線圈、接地電抗器、電阻器或變壓器等的接地端子；f)GIS的接地端子；g)避雷器，避雷針、線等的接地端子。5.4.4在永凍土地區(qū)可采取下列措施：a)將接地裝置敷設(shè)在溶化地帶或溶化地帶的水池或水坑中；XX大學(xué)XX學(xué)院X級電氣X班b)敷設(shè)深鉆式接地極，或充分利用井管或其他深埋在地下的金屬構(gòu)件作接地極，還應(yīng)敷設(shè)深度約0.5m的伸長接地極；c)在房屋溶化盤內(nèi)敷設(shè)接地裝置；d)在接地極周圍人工處理土壤，以降低凍結(jié)溫度和土壤電阻率。5.4.5本設(shè)計的接地方案人工接地極，水平敷設(shè)的可