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1、 变电所的防雷和接地装置的设计 变电所的防雷保护和接地装置是确保安全供配电的重要设施之一。电力系统运行中，由于雷击容易使电气设备的电压高于额定电压。即出现过电压现象。雷电流的热效应可以烧断导线和烧毁电力设备；雷电流的机械效应产生的电动力可摧毁设备、杆塔和建筑；雷电流的电磁效应可产生过电压，击穿电气设备的绝缘，甚至引起火灾和爆炸，雷电的闪络放电可烧坏绝缘子，使断路器跳闸造成大面积停电。因此，在有着大量一二类负荷的工厂变电所，装设防雷保护和接地装置是必要的。对于本设计，应在10KV侧装设FZ-10型号避雷器，凡是与架空线路相连的进出线，在入口处的电线杆进行接地，可以达到重复接地的目的，每个电缆头均
2、要接地。 变电所的防雷变电所避雷针的选用（1） 直接雷防护 在变电站屋顶装设避雷针或避雷带，并引出俩根接地线与变电所公共接地装置相连。（2） 雷电侵入波的防护。1） 在10v电源进线的终端杆上装设FS4-10型阀式避雷器，引下线采用25mm25mm的镀锌扁钢，下与公共接地网焊接相连，上与避雷器接地端螺栓连接。2） 在10v高压配电室装设有GG-1A（F）-54型开关柜，其中配有FS4-10型避雷器，靠近主变压器，主变压器主要靠此避雷器来保护，防护雷电侵入波的危害。3） 在380V低压架空出线杆上，装设保护间隙或将其绝缘子的铁脚接地，用以防护沿低压架空线侵入的雷电波。变电所防雷针的选用：,避雷针
3、选用25米高的独立式避雷针4根。相邻避雷针的距离分别为40m和80m,对角的为89.4m. 避雷针保护图D取俩针最远距离 ha=D24/7p=89.4/7=12.77所以h=ha+hx=12.77+10=22.77m, 取避雷针的高度为25m.1)hx=10m h=25m,h 30m时，p=1,D12=40m.R12=(1.58h-2h)*P=17.5mh012=h-D/7P=25-40/7=19.29mhxh0/2时，bx=1.5(h0-hx)=13.935m.2)x=10m h=25m,h 30m时，p=1,D23= 80mR23=(1.58h-2h)*P=17.5mh023=h-D/7P
4、=13.57mhxh0/2时，bx=1.5(h0-hx)=5.355m可见，内侧的最小宽度都满足bx，所以避雷针1,2,3,4之间的面积都得到保护，其外部条件都得到保护，所以4支25m的避雷针能满足要求。 变电所电气装置的接地 电气设备的某部分与大地之间做良好的电气连接，称为接地。直接与大地接触的金属导体称为接地体，连接接地体与电气设备的金属导体为接地线。接地线和接地体之和为接地装置。（1）工作接地 工作接地是根据电力系统运行的需要，人为地将电力系统中性点或电气设备的某一部分进行接地，例如发电机和变压器的中性点直接接地或经消弧线圈接地、防雷设备的接地等。各种工作接地都有各自的功能。电源中性点直
5、接接地能在运行中维持三相系统的相线对地电压不变；电源中性点经消弧线圈接地能在单相接地时消除接地点的断续电弧，避免系统出现过电压；而防雷设备的接地是为了对地释放电流，以达到防雷保护的目的。（2）保护接地保护接地时为保证人身安全、防止触电事故，将电气设备的外露可导电部分（指正常不带电而在故障时可带电且易被触及的部分，如金属外壳和构架等）与地作良好的连接。在低压配电系统中保护接地可分为三类，即TN系统、TT系统、IT系统。接地装置的计算（1） 确定接地电阻值按附录表24可确定此变电所公共接地装置的接地电阻应满足一下俩个条件： RE120V/IE RE4 IE=Un(loh+35lcab)/350即I
6、E=IC=10(10+3525)/350A=25.3A通过比较上式可知，此变电所总的接地电阻值应为RE4。（2） 接地装置的初步方案 现初步考虑围绕变电所建设四周，距变电所墙角23m,打入一圈直径50mm,长2.5m的钢管接地体，每个5m打入一根，管子之间用404m的扁钢焊接相连。（3） 计算单根钢管接地电阻查附录表25，得粘土的电阻率p=60.m。可求的单根钢管接地电阻 RE(1)=60.m/2.5m=24(4)确定接地钢管管数和最终接地方案根据RE(1)/RE=24/4=6,考虑到管子之间的电流屏蔽效应，初选11根直径50mm,长2.5m的钢管作接地体。以n=11和a/l=5/2.5=2去查附录表26-2，可得0.66。因此可得 n=RE(1)/ RE9考虑到接地体的均匀对称布置，选10根直径为50mm,长2.5m的钢管作接地体，管距5m，用404m的扁钢焊接相连，环形布置。