35kV10kV降压变电所电气部分初步设计.doc

长沙电力职业技术学院* 届毕业设计课题名称：35kV/10kV降压变电所电气部分初步设计 专业： 供用电技术 学 生 姓 名： * 学 号： * 班 级： * 指 导 教 师： * 2011年11月前 言随着多年来全国城乡供配电的建设和发展、城乡居民住宅的不断兴建，专变客户供电的规划、设计、安装和运行维护显得越来越重要了，再加上配电设备越来越多、越来越新，分布越来越广，技术要求越来越高，以及供配电工程的设计和安装标准非常高，要严格实行质量第一、精心设计。为此，编者根据电力工程电力设计手册、工厂供配电技术、高电压技术、10KV配电工程设计手册、供用电网络及设备、供配电技术等要求来精心写的毕业设计。本设计共有五部分，第一部分为复荷计算，其中包括：计算负荷的概念、负荷分级、求计算负荷的方法、民用电气设备的需用系数及功率因数表；第二部分为无功补偿，其中包括：无功补偿的原来及意义、无功补偿装置的选择、补偿装置的确定、无功补偿的计算；第三部分为高低压电气设备的选择，其中包括：选择设备的一般原则和基本要求、高压断路器的选择、电流互感器选择、电压互感器选择计算、各级电压母线的选择；第四部分为继电保护和运行维护，其中包括：继电保护设计的基本原则、保护方式配置、备用电源自动投入装置、配电装置的运行维护、电力电缆的运行维护；第五部分为防雷接地，其中包括：避雷器的配置原则、变电所的进线段保护、避雷针的配置、接地装置的设计。在编写的过程中，还得到了老师以及许多同学的大力支持和帮助，在此深表感谢。由于编者水平有限，书中难免有错误和不足之处，恳请广大读者批评指正。目 录前 言摘 要5第1章 负荷计算61.1 计算负荷的概念61.2负荷分级61.3求负荷计算的方法7第2章 无功补偿112.1无功补偿的原理及意义112.2无功补偿装置的选择122.3补偿装置的确定132.4无功补偿的计算14第3章 高低压设备的选择153.1 选择设备的一般原则和基本要求153.2 高压断路器的选择163.3 电流互感器选择173.4电压互感器选择计算193.5 各级电压母线的选择20第4章 继电保护和运行维护214.1继电保护设计的基本原则224.2 保护方式配置224.3 备用电源自动投入装置234.4 配电装置的运行维护234.5 电力电缆的运行维护24第5章 防雷接地245.1 避雷器的选择255.2变电所的进线段保护265.3 避雷针的配置275.4接地装置的设计28后 记30参考文献31摘 要随着工业时代的不断发展，人们对电力供应的要求越来越高，特别是供电的稳固性、可靠性和持续性。然而电网的稳固性、可靠性和持续性往往取决于变电站的合理设计和配置。一个典型的变电所要求变电设备运行可靠、操作灵活、经济合理、扩建方便。出于这几方面的考虑，本论文设计了一个降压变电所,此变电所有三个电压等级：高压侧电压为110kv,有二回线路；中压侧电压为35kv。本设计选择选择两台SFSZL-31500/110主变压器，其他设备如站用变，断路器，隔离开关，电流互感器，高压熔断器，电压互感器，无功补偿装置和继电保护装置等等也按照具体要求进行选型、设计和配置，力求做到运行可靠，操作简单、方便，经济合理，具有扩建的可能性和改变运行方式时的灵活性。使其更加贴合实际，更具现实意义。【关键字】：降压 变电所；电气；设计第1章 负荷计算1.1 计算负荷的概念负荷计曲线通常是根据每隔半小时的平均负荷值绘制的。实际表明，导体通过电流达到稳定温升的时间大约经30min后达到稳定温升值。而时间很短的尖峰负荷未等到导体升高之前。这个尖峰电流就已经消失了。由此可见，只有持续时间在半小时以上的负荷值，才有可能构成导体的最大温升。计算负荷实际上与从负荷曲线上查得的半小时最大负荷P30是基本相当的，所以把根据半小时平均负荷的负荷曲线中的最大值称为计算负荷。1.2负荷分级 电力负荷分级及供电要求可划分为三个等级：(1)一级负荷。突然停电将造成人身伤亡或重大设备损坏，且难以修复者，或在经济上造成重大损失者。如炼铁高炉的泥炮机、开口机、热风炉助燃风机、鼓风机站、水泵站；炼钢转炉吹氧管升降机构、烟罩升降机构、炉体倾动机构；大型连续轧钢机；铝电解装置；焦炉推焦车、消火车、拦焦车、煤气加压站和氧气站等的电力负荷。(2)二级负荷。突然停电将产生大量废品、引起大量减产、企业内运输停顿等，在经济上造成较大损失者。如高炉上料系统、转炉上料系统、电炉电极升降机构、倾动机构、电磁搅拌机、连铸机、轧钢机和金属制品生产系统等的电力负荷。(3)三级负荷。所有不属于一级和二级的电力负荷。如机械修理设施、电气修理设施等的电力负荷。各级电力负荷的供电要求，一般不低于以下所列：1)一级负荷由两个独立电源供电，对特殊重要的一级负荷应由两个独立电源点供电(见供电电源)2)二级负荷由两回线路供电，该两回线路应尽可能引自不同的变压器和母线段。3)三级负荷按实际需要容量供电。1.3求负荷计算的方法 求计算负荷的方法有：需用系数法和二项式法。(1)需要系数法。用电设备按类型分组后的多个用电设备组均连接在配电干线或变电所的低压母线上，考虑到各个用电设备组并不同时都以最大负荷运行，配电干线或变电所的计算负荷应等于各个用电设备组的计算负荷求和以后，再乘以一个同时系数，即配电干线或变电所低压母线上的计算负荷为：1）有功计算负荷 (1.1)2）无功计算负荷 (1.2) 3）视在计算负荷 （1.3） 4）计算电流 （1.4）式中 有功功率和无功功率的同时系数，一般取为0.80.9和0.930.97； 各用电设备组有功计算负荷之和（kW）； 各用电设备组无功计算负荷之和（kvar）； U 用电设备额定线电压（V）。 应该注意，因为各用电设备组类型不同，其功率因数也不尽相同。所以，一般情况下，总的视在计算负荷不能按来计算，总的视在计算负荷或计算电流也不能取为各组用电设备的现在计算负荷之和或计算电流之和。5）需要系数的选取需要系数是在一定的条件下，根据统计方法得出的，它与用电设备的工作性质、设备效率、设备数量、线路效率以及生产组织和工艺设计等诸多因素有关。将这些因素综合为一个用于计算的系数，即需要系数，有时也称为需用系数。显然，在不同地区、不同类型的建筑物内，对于不同的用电设备组，用电负荷的需要系数也不相同。表12-l和表12-2分别列出了旅游宾馆的主要用电设备和部分建筑物照明用电设备的需要系数的推荐值，可作为供配电设计中进行负荷计算的参考。 在实际工程中应根据具体情况从表中选取一个恰当的值进行负荷计算。一般而言，当用电设备组内的设备数量较多时，需要系数应取较小值；反之，则应取较大值。设备使用率较高时，需要系数应取较大值；反之，则应取较小值。(2)二项式法。此法适合于反复短时工作制用电设备占多数的情况下计算负荷之用。同类工作制的单组用电设备按下式计算： （1.5） （1.6）不同工作制的多组用电设备的计算公式为： （1.7） 式中为用电设备组中 (长期工作制的为5台，反复短时工作制和短时工作制的为3台)台最大用电设备的设备容量之和，kW；c、b为二项式系数；为从各用电设备组中选出的最大值，kW；为与相应的功率因数角的正切函数。(3)单位产品耗电量法。此法适合于初步设计及前期阶段计算负荷之用。 （1.8）式中Km为最大系数，是最大负荷与最大负荷班平均负荷之比；n为年电能利用率，是年平均负荷与最大负荷班的平均负荷之比；为单位产品耗电量，；M为产品年产量，t；为年工作小时数，h。 求得各车间负荷后，企业的总负荷按下式求得： （1.11）  式中为企业各车间计算负荷有功功率的总和，kW；。为企业平均功率因数的正切函数，按补偿后的功率因数=09092考虑；为最大负荷同时系数，取09095。(4)根据任务书提供的资料，主变容量的计算如下：P1=1046+735+808+1000+920+1350+737+931=7527（KW）Q1=471+487+572+491+276+297+496+675=3765（） =7330（）=80%S=5863.89() (5)根据任务书提供的资料，站用变压器的计算如下:P2=20+4.5+2.7+2*11+10.5+13+0.96+14+10=97.76（KW）S=20/0.88+4.5/0.85+2.7/0.88+2.11/0.79+10.5/0.5+13/0.8+0.96/0.69+14+10=121.58（KVA）SN=80%S=97.26(KVA)第2章 无功补偿 2.1 无功补偿的原理及意义 (1)无功补偿的原理电网输出的功率包括两部分;一是有功功率;二是无功功率.直接消耗电能,把电能转变为机械能,热能,化学能或声能,利用这些能做功,这部分功率称为有功功率;不消耗电能;只是把电能转换为另一种形式的能,这种能作为电气设备能够做功的必备条件,并且,这种能是在电网中与电能进行周期性转换,这部分功率称为无功功率,如电磁元件建立磁场占用的电能,电容器建立电场所占的电能.电流在电感元件中做功时,电流超前于电压90.而电流在电容元件中做功时,电流滞后电压90.在同一电路中,电感电流与电容电流方向相反,互差180.如果在电磁元件电路中有比例地安装电容元件,使两者的电流相互抵消,使电流的矢量与电压矢量之间的夹角缩小,从而提高电能做功的能力,这就是无功补偿的道理.(2) 无功补偿的意义1）补偿无功功率,可以增加电网中有功功率的比例常数2）减少发,供电设备的设计容量,减少投资,例如当功率因数增加到时,装1Kvar 电容器可节省设备容量0.52KW;反则,增加0.52KW.对原有设备而言,相当于增大了发,供电设备容量.因此,对新建,改建工程.应充分考虑无功补偿,便可以减少设计容量,从而减少投资.3）降低线损,由公式得出其中为补偿后的功率因数为补偿前的功率因数则>,所以提高功率因数后,线损率也下降了.减少设计容量,减少投资,增加电网中有功功率的输送比例,以及降低线损都直接决定和影响着供电企业的经济效益.所以,功率因数是考核经济效益的重要指标,规划、实施无功补偿势在必行.(3) 无功补偿的原则提高用电单位的自然功率因数,无功补偿分为集中补偿,分散补偿和随机随器补偿,应该遵循：全面规划,合理布局,分级补偿,就地平衡；集中补偿与分散补偿相结合,以分散补偿主;高压补偿与低压补偿相结合,以低压补偿为主；调压与降相结合，以降损为主的原则.(4) 无功补偿装置的组合元件1）无功功率自动补偿控制器根据电网无功功率是否达到无功设定值来控制电力电容器的投入和切除,并且有过,欠电压保护功能2）无触点可控硅模块或智能复合开关3）电容器(内带放电电阻)4）熔断器5）电流互感器6）避雷器7）开关8）电抗器(对无触点开关起到过电流保护作用;对防止电容器过电流也起到抑制作用)另外,还装配监视用的电压表,电流表,功率因数表和信号指示灯等2.2无功补偿装置的选择(1)无功电源和有功电源一样是保证系统电能质量和安全供电不可缺少的。据统计，电力系统用户所消耗的无功功率大约是它们所消耗有功功率的50-100%.另外电力系统中得无功功率损耗也很大，在变压器内和输电线路上所消耗掉的总无功功率可达用户消耗的总无功功率的75%和25%。因此，需要由系统中各类无功电源供给的无功功率为总有功功率的1-2倍。 由无功功率的静态特性可知，无功功率与电压的关系较有功功率与电压的关系更为密切，从根本上说，要维持整个系统的电压水平就必须有足够的无功电源。无功电源不足会使系统电压降低发送变电设备达不到正常出力，电网电能损失增大，故需要无功补偿。有功功率必须由发电厂送至负荷点，而无功功率则不宜有输电线路远距离输送，这有以下原因：1）电压降增加，使电压控制复杂化；2）由于加大电流而增加损失，使输电费用增加；3）由于加大电流，使变压器 架空线路和电缆等电气设备和导体的热容量不能充分利用。所以，现代电力系统的无功电源和无功负荷都在各级电压电网中的变电所和用户处逐级补偿，就地平衡，我国现行规程规定，以35千伏及以上电压等级直接供电的工业负荷，功率因数不得低于0.90.2.3补偿装置的确定 1）同步调相机：同步调相机在额定电压±5%的范围，可发额定容量，在过励磁运行时，它向系统供给感性的无功功率起无功电源的作用，能提高系统电压，在欠励磁运行时，它从系统吸收感性的无功功率起无功负荷作用，可降低系统电压。装有自动励磁调节装置的同步调相机，能根据装设地点电压的数值平滑改变输出无功功率，进行电压调节，但是调相机的造价高，损耗大，维修麻烦，施工期长。1）串联电容补偿装置：在长距离超高压输电线路中，电容组串入输电线路，利用电容器的容抗抵消输电线路的一部分感抗，可以缩短输电线的电气距离，提高静稳定和动稳定度。但对负荷功率因数高或导线截面小的线路，由于PR/V分量的比重大，串联补偿的调压效果就很小。故串联电容器调压一般用在供电电压为35KV或10KV，负荷波动大而频繁，功率因数又很低的配电线路上。2）静态补偿器补偿装置：它由静电电容与电抗器并联组成电容器可发出无功功率，电抗器可吸收无功功率，两者结合起来，再配以适当的调节装置，就能够平滑地改变输出无功功率的静止补偿器，与同步相机相比较，运行维修简单，功率损耗小，但相对串联电容及并联电容补偿装置，其造价高维修复杂，一般用于以较高的电压等级500KV变电所中。3）并联电容补偿装置：并联电容器是无功负荷的主要电源之一。它具有投资省，装设地点不受自然条件限制，运行简便可靠等优点，故一般首先考虑装设并联电容器。由于它没有旋转部件，维修方便，为了在运行中调节电容器的功率，可将电容器连成若干组。根据负荷变化，分组投入或切除。2.4无功补偿的计算供配电系统要求10KV的电能用户的功率因数应达到0.90以上。时，时,需补偿的电容量为: 供配电系统要求0.38kv的电能用户的功率因数应达到0.85以上。=P2/S2=97.76/121.58=0.804时， =0.74=0.85时=0.62需补偿的电容量为； = 第3章 高低压设备的选择导体和设备的选择是变电所设计的主要内容之一，正确地选择设备是使电气主接线和配电装置达到安全、经济的重要条件。在进行设备选择时，应根据工程实际情况，在保证安全、可靠的前提下，积极而稳妥地采用新技术，并注意节约投资，选择合适的电气设备。3.1 选择设备的一般原则和基本要求1、基本要求1）应满足正常运行、检修、短路和过电压情况下的要求，并考虑远景发展的需要；2）应按当地环境条件校核；3）应力求技术先进和经济合理；4）选择导体时应尽量减少品种；5）扩建工程应尽量使新老设备的型号一致；6）选用的新品，均应具有可靠的试验数据，并经正式鉴定合格。2、按正常工作条件选择导体和电气设备1）电压：所选电器和电缆允许最高工作电压不得低于回路所接电网的最高运行电压即 (3.1)一般电缆和电器允许的最高工作电压，当额定电压在220KV及以下时为，而实际电网运行的一般不超过。2）电流导体和电器的额定电流是指在额定周围环境温度Q 0下，导体和电器的长期允许电流应不小于该回路的最大持续工作电流 即 (3.2)由于变压器在电压降低5%时，出力保持不变，故其相应回路的= 1.05（为为电器额定电流）。3、按短路情况校验设备在选定后应按最大可能通过的短路电流进行动、热稳定校验，一般校验取三相短路时的短路电流，如用熔断器保护的电器可不验算热稳定。当熔断器有限流作用时，可不验算动稳定，用熔断器保护的电压互感器回路，可不验算动、热稳定动稳定.1）热稳定校验式为 (3.3)上式中：短路电流的热效应（KA2S）t秒内设备允许通过的热稳定电流有效值（KA2S） t设备允许通过的热稳定电流时间（s）2）动稳定校验式为 (3.4)上式中: 短路冲击电流幅值及其有效值 -厂家给出的动稳定电流的幅值和有效值3.2 高压断路器的选择高压断路器在高压回路中起着控制和保护的作用，是高压电路中最重要的电器设备。3.2.1 断路器选择的具体技术条件1）电压选择同式2）电流选择同式由于高压开断器没有连续过载的能力，在选择其额定电流时，应满足各种可能运行方式下回路持续工作电流的要求，及取最大持续工作电流。3)开断电流选择高压断路器的额定开断电流，不应小于实际开断瞬间的短路电流周期分量即 (3.5)当断路器的较系统短路电流大很多时，简化计算可用进行选择，为短路电流值。4)短路关合电流的选择为了保证断路器在关合短路电流时的安全，断路器的额定关合电流不应小于短路电流最大冲击电流值即 (3.6)5)热稳定校验式同6)动稳定校验式同3.3 电流互感器选择互感器包括电压互感器和电流互感器，是一次系统和二次系统间的联络元件，用以分别向测量仪表、继电器的电压线圈和电流线圈供电，正确反映电气设备的正常运行和故障情况。3.3.1 电流互感器的选择技术条件1)电流互感器由于本身存在励磁损耗和磁饱和的影响，使一次电流在数值和相位上都有差异，即测量结果有误差，所以选择电流互感器应根据测量时误差的大小和准确度来选择。2)电流互感器10%误差曲线：是对保护级电流互感器的要求与测量级电流互感器有所不同。对测量级电流互感器的要求是在正常工作范围内有较高的准确级，而当其通过故障电流时则希望早已饱和，以便保护仪表不受短路电流的损害，保护级电流互感器主要在系统短路时工作，因此准确级要求不高，在可能出现短路电流范围内误差限制不超过-10%。电流互感器的10%误差曲线就是在保证电流互感器误差不超过-10%的条件下，一次电流的倍数入与电流互感器允许最大二次负载阻抗Z2f关系曲线。3)额定容量为保证互感器的准确级，它的二次侧所接负荷应不大于该准确级所规定的额定容量。 (3.7) （） (3.8)式中：测量仪表电流线圈电阻 继电器电阻 连接导线电阻 接触电阻一般取0.14)按一次回路额定电压和电流选择电流互感器用于测量时，其一次额定电流应尽量选择得比回路中正常工作电流大1/3左右以保证测量仪表的最佳工作电流互感器的一次额定电压和电流选择必须满足：，为了确保所供仪表的准确度，互感器的一次工作电流应尽量接近额定电流5)种类和型式的选择选择电流互感器种类和形式时，应满足继电保护、自动装置和测量仪表的要求，再根据安装地点（屋内、屋外）和安装方式（穿墙、支持式、装入式等）来选择。6)热稳定校验电流互感器热稳定能力常以1s允许通过一次额定电流Ie1的倍数Kr来表示即： (3.9)7)动稳定校验电流互感器常以允许通过一次额定电流最大值（）的倍数动稳定电流倍数，表示其内部动稳定能力，所以内部动稳定可用下式校验： （3.10） 3.4电压互感器选择计算3.4.1 电压互感器选择技术条1、电压互感器的准确级和容量电压互感器的准确级是指在规定的一次电压和二次负荷变化范围内，负荷功率因数为额定值时，电压误差最大值，由于电压互感器本身有励磁电流和内阻抗，导致测量结果的大小和相位有误差，而电压互感器的误差与负荷有关，所以用一台电压互感器对于不同的准确级有不同的容量，通常额定容量是指对应于最高准确级的容量。2、按一次回路电压选择为了保证电压互感器安全和在规定的准确级下运行，电压互感器一次绕组所接电网电压应在（1.1-0.9）范围内变动，即应满足： (3.11)3、按二次回路电压选择电压互感器的二次侧额定电压应满足保护和测量使用标准仪表的要求，电压互感器二次侧额定电压可按下表选择,如表3.1表 3.1 电压互感器型号选择表接 线 型 式电网电压（KV）型 式二次绕组电压（V）接成开口三角形辅助绕组电压IV一台PT不完全接线方式3-35单相式100无此绕组Y0Y0Y0110J-500J单相式100/1003-60单相式100/100/33-15三相五柱式100100/3（相）4、电压互感器及型式的选择电压互感器的种类和型式应根据安装地点和使用条件进行选择，在635KV屋内配电装置中一般采用油浸式或浇注式电压互感器。110220KV配电装置中一般采用半级式电磁式电压互感器。220KV及以上配电装置，当容量和准确级满足要求时，一般采用电容式电压互感器。5、按容量的选择互感器的额定二次容量（对应于所要求的准确级），应不小于互感器的二次负荷，即： (3.12) (3.13)、仪表的有功功率和无功功率3.5 各级电压母线的选择3.5.1裸导体选择的具体技术条件1）型式：载流导体一般采用铝质材料。对于持续工作电流较大且位置特别狭窄的发电机、变压器出线端部，或采用硬铝导体穿墙套管有困难时，以及对铝有较严重的腐蚀场所，可选用铜质材料的硬导体。回路正常工作电流在40008000A时，一般选用槽型导体。110KV及以上高压配电装置，一般采用软导线。2）按长期发热允许电流选择导线截面S (3.14)式中：相应于某一母线布置方式和环境温度为+25时的导体长期允许载流量；温度修正系数；为导体在回路的长期持续工作电流3）电晕电压效验电晕放电引起电能损耗和无线电子干扰，对于110KV及以上的各种规格导体，应按晴天不出现电晕的条件效验，使导体的临界电晕电压大于最高工作电压。 (3.15)式中，为临界电晕线电压有效值。4）热稳定校验：裸导体热稳定校验公式为：（mm²） (3.16)式中： 根据热稳定决定的导体最小允许载截面（mm²） 热稳定系数短路电流的热效应（KA2S） 集肤效应系第4章 继电保护和运行维护4.1继电保护设计的基本原则(1)客户变电所中的电力设备和线路，应装设反应短路故障和异常运行的继电保护和安全自动装置，满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。(2)客户变电所中的电力设备和线路的继电保护应有主保护、后背保护和异常运行保护，必要时可增设辅助保护。 (3)10kv及以上变电所宜采用数字式继电保护装置。 4.2 保护方式配置(1)继电保护和自动装置的设置应符合GB50062电力装置的继电保护和自动装置设计规范、GB14285继电保护和安全自动装置技术规程的规定。(2）进线保护的配置应符合下列规定： 1）110kv及以上进线保护的配置，应根据经评审后的二次接入系统设计确定。2）35kv进线应装设延时速断和过电流保护；对于有自备电源的客户也可采用阻抗保护。3）10kv进线装设速断或延时速断、过电流保护。对小电阻接地系统，宜装设零序保护。（3）主变压器保护的配置应符合下列规定; 1)量在0.4MVA及以上车间里油浸变压器和0.8MVA及以上油浸变压器，均应装设瓦斯保护。其余非电量保护按照变压器厂家要求配置。 2)电压在10kv及以下、容量在10MVA及以下的变压器，采用电流速断保护和过电流保护分别作为变压器主保护和后背保护。3)电压在10kv及以上、容量在10MVA及以上的变压器，采用纵差保护和过电流保护分别作为变压器主保护和后备保护，对于电压为10kv的重要变压器，当电流速断保护灵敏度不符合要求时也可采用纵差保护作为变压器主保护。4.3 备用电源自动投入装置 （1）备用电源自动投入装置，应具有保护动作闭锁的功能。（2）10-110kv侧进线断路器处，不宜装设自动投入装置。（3）0.4kv侧，采用具有故障闭锁“自投不自复”，“手动手复”的切换方式，不 (4)特级、一级负荷客户，宜在变压器低压侧的分段开关处，装设自动投入装置。其它负荷性质客户，不宜装设自动投入装置。 4.4 配电装置的运行维护1.一般要求 配电装置应定期进行巡视检查，以便及时发现运行中出现的设备缺陷和故障，导体连接的接头部分发热、绝缘瓷瓶闪络或破损、油断路器 漏油等，并 设法采取措施予以消除。在有人值班的变电所内，配电装置应每班或每天进行一次外部检查。在无人值班的变电所内，配电装置应至少每月检查一次。如遇短路引起开关跳闸或其它特殊情况（如雷击）应对设备进行特别检查。 2.巡视项目（1）由母线及接头的外观或其温度指示装置（如变色漆、示温蜡）的指示，检查母线及接头的发热温度是否超过允许值。（2）开关电器中所装的绝缘油颜色和油位是否正常，有无漏油现象，油温指示器有无破损。（3）绝缘瓷瓶是否脏污、破损，有无放电痕迹。（4）电缆及其接头有无漏油及其它异常现象。（5）熔断器的熔体是否熔断，熔断器有无破损和放电痕迹。（6）二次系统的设备如仪表、继电器等工作是否正常。（7）接地装置及PE线、PEN线的连接处有无松脱、短线的情况。（8）整个配电装置的运行是否符合当时的运行要求。停电检修部分有没有在其电源侧断开的操作手柄处悬挂“禁止合闸，有人工作”之类的标示牌，有没有装设必要的临时接地线。（9）高、底压配电室的通风、照明及安全防火装置是否正常。（10）配电装置本身和周围有无影响安全运行的异物（如易燃、易爆物体等）和异常现象。 在巡视中发现的异常情况，应记录专用记录本上，重要情况应及时汇报上级，请示处理。 4.5 电力电缆的运行维护（1）一般要求电缆线路大多是敷设在地下的，要做好电缆的运行维护工作，就要全面了解电缆的敷设方式、结构布置、线路走向及电缆头位置等。对电缆线路，一般要求每季进行一次巡视检查，并应经常监视其负荷大小和发热情况。如遇大雨、洪水及地震等特殊情况及发生故障时，应增加临时巡视次数。（2）巡视项目 1）电缆头及瓷套管有无破损和放电痕迹；对填充有电缆胶（油）的电缆头，还应检查有无漏油现象。 2）对明敷电缆，还需检查电缆外皮有无锈，损伤，沿线支架或挂钩有无脱落，线路上及附近有无堆放易燃、易爆及强腐蚀物体。 3）对暗敷及埋地电缆，应检查沿线的盖板和其他保护物是否完好，有无挖掘痕迹，路线标桩是否完整无缺。 4）电缆沟内有无积水或参水现象，是堆有杂文及易燃、易爆危险物。5）线路上各种接地是否良好，有无松脱、断股和腐蚀现象。 60其他危及电缆安全运行的异常现象。 在巡视中发现的异常情况，应记录在专用记录本上，重要情况应及时汇报上级，请示处理。第5章 防雷接地变电所是电力系统的中心环节，是电能供应的来源，一旦发生雷击事故，将造成大面积的停电，而且电气设备的内绝缘会受到损坏，绝大多数不能自行恢复会严重影响国民经济和人民生活，因此，要采取有效的防雷措施，保证电气设备的安全运行。变电所的雷害来自两个方面，一是雷直击变电所，二是雷击输电线路后产生的雷电波沿线路向变电所侵入，对直击雷的保护，一般采用避雷针和避雷线，使所有设备都处于避雷针（线）的保护范围之内，此外还应采取措施，防止雷击避雷针时不致发生反击。对侵入波防护的主要措施是变电所内装设阀型避雷器，以限制侵入变电所的雷电波的幅值，防止设备上的过电压不超过其中击耐压值，同时在距变电所适当距离内装设可靠的进线保护。避雷针的作用：将雷电流吸引到其本身并安全地将雷电流引入大地，从而保护设备，避雷针必须高于被保护物体，可根据不同情况或装设在配电构架上，或独立装设，避雷线主要用于保护线路，一般不用于保护变电所。避雷器是专门用以限制过电压的一种电气设备，它实质是一个放电器，与被保护的电气设备并联，当作用电压超过一定幅值时，避雷器先放电，限制了过电压，保护了其它电气设备。5.1 避雷器的选择5.1.1 避雷器的配置原则1）配电装置的每组母线上，应装设避雷器。2）旁路母线上是否应装设避雷器，应在旁路母线投入运行时，避雷器到被保护设备的电气距离是否满足而定。3）220KV以下变压器和并联电抗器处必须装设避雷器，并尽可能靠近设备本体。4）220KV及以下变压器到避雷器的电气距离超过允许值时，应在变压器附近增设一组避雷器。5）三绕组变压器低压侧的一相上宜设置一台避雷器。5.1.2 避雷器选择技术条件1、型式：选择避雷器型式时，应考虑被保护电器的绝缘水平和使用特点，按下表选择如表5.1表 5.1 避雷器型号选择表型号型式应用范围FS配电用普通阀型10KV以下配电系统、电缆终端盒FZ电站用普通阀型3-220KV发电厂、变电所配电装置FCZ电站用磁吹阀型1、 330KV及需要限制操作的220KV以及以下配电2、 某些变压器中性点FCD旋转电机用磁吹阀型用于旋转电机、屋内型号含义： F阀型避雷器； S配电所用；Z发电厂、变电所用； C磁吹；D旋转电机用；J中性点直接接地2、额定电压：避雷器的额定电压应与系统额定电压一致。5.1.3 避雷器的选择和校验1、110KV母线侧避雷器的选择和校验（1）型式选择 根据设计规定选用FZ系列普通阀式避雷器。（2）额定电压的选择：KV （5.1） 110KV以上避雷器带有均压环，顶盖上有接线端子，110KV以上产品不超过20kgf.5.2变电所的进线段保护为使避雷器可靠的保护变压器，还必须设法限制侵入波陡度和流过避雷器的冲击电流幅值。因为避雷器的残压与雷电流的大小有关，过大的雷电流致使过高，而且阀片通流能力有限，雷电流若超过阀片的通断能力，避雷器就会坏。因此，还必须增加辅助保护措施配合避雷器共同保护变压器，这一辅助措施就是进线段。如果线路没有进线段保护，雷直击变电所附近导线时，流过避雷器的雷电流幅值和陡度是有可能超过容许值的。因此，为了限制侵入波的陡度和幅值，使避雷器可靠动作，变电所必须有一段进线段保护。本设计中采用的是在进线12km范围内装设避雷器。5.3 避雷针的配置5.3.1 避雷针位置的确定首先应根据变电所设备平面布置图的情况而确定，避雷针的初步选定安装位置与设备的电气距离应符合各种规程规范的要求1、电压110KV及以上的配电装置，一般将避雷针装在配电装置的构架或房顶上，但在土壤电阻率大于1000.m的地区，宜装设独立的避雷针。2、独立避雷针（线）宜设独立的接地装置，其工频接地电阻不超过10.m3、35KV及以下高压配电装置架构或房顶不宜装避雷针，因其绝缘水平很低，雷击时易引起反击。4、在变压器的门型架构上，不应装设避雷针、避雷线，因为门形架距变压器较近，装设避雷针后，构架的集中接地装置，距变压器金属外壳接地点在址中距离很难达到不小于15m的要求。初步确定避雷针的安装位置后，再根据下列公式进行计算，校验是否在保护范围之中。5.4接地装置的设计接地就是指将地面上的金属物体或电气回路中的某一节点通过导体与大地相连，使该物体或节点与大地保持等电位，埋入地中的金属接地体称为接地装置。5.4.1设计原则1、由于变电站各级电压母线接地故障电流越来越大，在接地设计中要满足电