变电站接地极如何设计(变电站接地极如何设计电流)

华峰博客 25

变电所的接地形式按其用途可分为工作接地、保护接地、防雷接地及防静电接地四种接地方式。每种接地方式布置是否规范、合理,不仅对站内人身和设备的安全造成影响,同时也可能对整个电网安全运行带来危害,因此变电所的接地设计显得非常重要。

一、 工作接地设计方面

变电所的工作接地主要指主变压器中性点和站用变低压侧中性点的接地。

1、对于主变压器,为防止在有效接地系统中出现孤立不接地系统并产生较高的工频过电压的异常运行工况,根据《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》中17.7、17.9条规定要求,110kV~220kV变压器中性点应有两根与主接地网不同地点连接的接地引下线,主变中性点应加装间隙并联氧化锌避雷器进行保护。

且当主变中性点绝缘的冲击耐受电压185kV时,还应在间隙旁并联金属氧化物避雷器,间隙距离及避雷器参数配合要进行校核。

2、变电所站用变通常选用△/yn,d11接线组别的变压器,为保证站用变低压出线漏电保护能正确动作,从而避免设备漏电对人身造成伤害,因此站用变低压系统的接地系统应结合站用变低压侧出线断路器漏电保护原理进行选择。

由于目前站用变低压侧出线通常采用带四极漏电保护的断路器,即漏电保护动作电流取三相火线和中性线(零)线产生的不平衡电流,为此低压接地系统中性线和保护线应分开,故站用变低压接地只可采用TN-S、TT系统。

二、 保护接地方面

保护接地按被保护对象性质可分为一次设备保护接地和二次设备保护接地。一次设备保护接地指变压器、高压配电装置金属外壳及高压电力电缆外皮进行接地 二次设备保护接地指互感器二次绕组、低压配电、保护、控制屏(柜、箱)、二次端子箱及低压配电箱外壳等进行接地。

这里应注意的问题:

1、为保证一次设备保护接地的可靠性,对变压器及高压配电装置金属部分均采用双接地引下与不同的主网接地点进行连接,对可移动的配电装置高压配电柜门采用25mm2多股软铜线进行接地。若电抗器置于户内楼面布置时,为避免沿楼面钢筋形成电磁环流,对影响范围内的楼面钢筋间搭接点应用橡皮隔开。

2、二次设备保护接地除二次装置金属外壳需可靠接地外,为避免由于连接在接地网不同接地点间出现的电位差造成保护的误动作故障发生,所有互感器的二次回路只能采用一点接地:

(1)对于电流互感器的二次回路一般在配电装置附近经端子排接地,但对于有几组电流互感器连接在一起的保护装置(如母差保护),则应在保护屏上经端子排接地

(2)电压互感器的二次回路,则利用控制室的零相小母线的一点接入地网。同理,控制保护屏上的保护接地也应先全部连接后再经一点接入主接地网。

三、 雷电保护接地方面

雷电保护接地指为雷电保护装置(避雷针、避雷线和避雷器等)向大地泄放雷电流而设的接地。为此变电所构架避雷针(带)和避雷器不仅应采用双引下接地方式,并敷设2~3根放射状水平接地极与主网相连,以达到加强对雷电流的分流作用。

四、 防静电接地方面

现有微机保护的抗静电干扰能力较差,外界的干扰可能使微机保护发生误动,因此变电所防静电接地设计就显得犹为重要。防静电接地目的主要对保护室进行屏蔽处理,并使所有保护装置的接地处于同一等电位接地网上。

实施途径:

(1)在控制室四周墙壁内加装钢板网,并连接在一起与地网相连,从而对室内的保护设备进行屏蔽

(2)控制室内地网采用22*4铜排敷设成网格,各保护屏的专用接地采用25mm2的多股软铜线与铜网相连,铜网最终以一点主接地网相连。同时为方便继电保护试验,往往在控制室墙角预留1-2个铜排接地端子。

五、变电所的做法及规定

1、10 kv以下变电所设计规范 GB50053-94 第3.3.3条,变电所中单台变压器(低压为0.4kv)的容量不宜大于1250kvA。现在是否有新的规定?

解析:

修订征求意见稿已改为1600kvA。但应注意:当用电设备容量较大,负荷集中且运行合理时,可选用较大容量的变压器,但低于保护设备的开料容量应满足系统短路容量所要求。

2、《民用建筑设计通则》GB50352-2005第8.3.1.1条之4款规定,变配电所不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方,且不宜与上述场所相贴邻。如何理解和执行?

解析:

① 首先应尽量按上述规范要求而进行变配电所的选址。

② 在确认建筑专业必须把变配电所设置在厕所、浴室或其他 经常积水场所的正下方时,则可采取隔板来处理。该隔板应按楼板要求而设计,并应采取可靠的防水、排水措施。

③ 当变配电所与上述场所贴邻时,墙的两面都应防水处理或采用双墙设计;当与水池贴邻时,必须做双墙设计并采取可靠防水措施。

3、《民用建筑设计通则》GB50352-2005第8.3.1.1条之5款规定,当配变电所的正上方、正下方为住宅、客房、办公室等场所时,配变电所应作屏蔽处理。如何理解和执行?

解析:

参考《办公室建筑设计规范》JGJ67-2006 第4.5.3条:产生噪声和振动的设备机房应采取消声、隔声和减振等措施,并不宜毗邻办公用房和会议室,也不宜布置在办公用房和会议室的正上方;此外,深圳市供电局深供电市[2006]29号文第6.4.6.5条亦规定:公用变压器房和综合房不得邻近住宅单元。故配变电所应尽量避免设于住宅、客房或办公室的正上方或正下方。

4、 是不是所有工程(有变电所的)都要设置高压计量柜?共建中变配电所的高压环网单元能否和高压计量柜共室布置?

解析:

根据深圳市供电局要求,除住宅专用变压器外,由高压供电的变配电所一般应设置高压计量柜,且高压计量柜宜与用户高压配电柜同室布置。但具体工程应以供电部门审批要求为准。

5、 高压环网柜下部可否不开设电缆沟,而直接采用设备厂家提供的基础升高架?

解析:

① 高压环网柜下部可采用电缆沟,或基础升高架,或二者之组合但无论哪种方式,都须保证高压柜柜下空间(高度)要满足高压电缆敷设的弯曲半径要求(比如对于深圳地区较常见的YJV29 - 8.7/15kv–3*300m㎡电缆而言,其敷设时弯曲半径不应小于800mm)。

② 当确因场地条件限制而高压环网柜下部不设电缆时,可采用环网柜厂家提供或由施工方自行制作的、足够高度的基础升高架。显然,此时高压柜前尚应设置操作平台,该平台应充分考虑环网柜柜前操作尺寸(指高度和宽度两个方向)。

6、 由高压开关柜至变压器的高压电缆截面如何选择?

解析:

由高压开关柜至变压器高压侧的电缆截面的选择,应综合考虑:

① 应能承受最大短路电流作用时间内产生的热效应,即应满足热稳定条件。按此条件选择的高压电缆截面(铜芯)不会超过3 x120 m㎡。

② 按敷设方式及环境条件确定的导体载流量,不应小于回路计算电流③ 线路在最大工作电流作用下的电压降,不得超过该回路的允许值。

7、 封闭式变压器与低压屏紧贴相邻安装时,其外壳防护等级必须是IP3X吗?

解析:

设备外壳防护等级越高,则越不利于设备散热。故为便于散热,封闭式变压器和低压屏尽量不要紧贴布置。根据《10KV及以下变电所设计规范》GB50053-94第4.1.3条,具有符合IP3X防护等级外壳的不带可燃油的高、低压配电装置和非油浸电力变压器,当环境允许时,可相互靠近布置在同室内。

8、 配电箱总开关何时必须采用带保护的开关(如断路器)?何时必须采用带隔离作用的开关电器?

解析:

①《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008第7.1.4条规定:由市引入的低压电源线路,应在电源箱的受电端设置具体隔离作用的电器;由本单位配变电所引入的专用回路,在受电端可装设不带 保护的开关电器;对于树干式供电系统的配电回路,各受电端均应装设带保护的开关电器。

② 《住宅建筑规范》GB50386-2005第8.5.4条规定,每套住宅应设置电源总断路器,总断路器应采用可同时断开相线和中性线的开关电器(强条)。本市认定该总断路器应指户箱内的总开关。

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