【正文】 （5－1） 式中，為保護可靠系數(shù)，對GL型電流繼電器可取=，為保護裝置的接線系數(shù)，對線電流結(jié)線取1，為保護裝置的返回系數(shù)，為電流互感器的變流比，為變壓器的最大負荷電流，一般取（）， （5－2）整定為10A，注意：只能是整數(shù)，且不能大于10A2）過電流保護動作時間的整定：因本變電所為電力系統(tǒng)的終端變電所，故其過電流保護的動作時間（10倍動作電流動作時間）3）過電流保護靈敏系數(shù)的檢驗：由下式 （5－3）其中 （5－4） （5－5）因此其保護靈敏系數(shù)為： 滿足要求。（3）裝設電流速斷保護。利用GL15的速斷裝置。1）電流速斷保護的原理[9]電流接電器于電流互感器的二次側(cè)，它動作后啟動中間繼電器，其觸點閉合后，經(jīng)串聯(lián)信號繼電器而接通斷路器的跳閘線圖，中間繼電器有兩個作用：（a）利用它的觸點接通跳閘回路，起到增加電流繼電器觸點容量的作用。（b）當線路上裝設有管形避雷器時，利用中間可繼電器來增大保護裝置的固有動作時間，以避免避雷器放電時，引起速斷保護誤動作。一般避雷器放電時間可能持續(xù)到40~60ms，因此利用具有延時60~80ms，動作的中間繼電器即可滿足這一要求。電流速斷保護的主要優(yōu)點是簡單可靠，動作迅速，因而獲得了廣泛的應用，它的缺點是不是能保護線路的全長，保護范圍受系統(tǒng)運行方式變化的影響。當系統(tǒng)運行方式變化很大時，或者被保護線路的長度很短時，速斷保護就可能沒有保護范圍，因而不能采用。2）速斷電流的整定：利用下式 （5－6）其中,=,=1,=，= 因此速斷電流為： （5－7）速斷電流倍數(shù)整定為： （2到8之間） （5－8）3）電流速斷保護靈敏系數(shù)的檢驗：由下式 （5－9）其中 （5－10） （5－11）因此其保護靈敏系數(shù)為： （5－12）按照GB5006292規(guī)定，電流保護（含電流速斷保護），因此這里裝設的電流速斷保護靈敏系數(shù)是達到要求的。（4）作為備用電源的高壓聯(lián)絡線的繼電保護裝置1）裝設反時限過電流保護亦采用GL15型感應式過電流繼電器、兩相兩繼電器式結(jié)線，去分流跳閘的操作方式。（a）過電流保護動作電流的整定整定公式為： （5－13）其中，取，=，，因此動作電流為： （5－14）整定為7A。（b）過電流保護動作時間的整定。按終端保護考慮。（c）過電流保護靈敏系數(shù)。因無鄰近單位變電所10kV母線經(jīng)聯(lián)絡線至本廠變電所低壓母線的短路數(shù)據(jù)，無法檢驗靈敏系數(shù)，只有從略。2） 裝設電流速斷保護也利于GL15的速斷裝置。同樣由于沒有經(jīng)臨近單位變電所和聯(lián)絡線至本變電所高低壓母線的短路數(shù)據(jù)，無法整定計算和檢驗靈敏系數(shù)，也只有從略。3）變電所低壓側(cè)的保護裝置（a）低壓總開關采用DW154000/3型低壓短路器，三相均裝過流脫扣器，既可以保護低壓側(cè)的相間短路和過負荷（利用其長延時脫扣器），而且可保護低壓側(cè)單相接地短路。（b）低壓側(cè)所有出線上均采用DZ20型低壓斷路器控制，其瞬時脫扣器可實現(xiàn)對線路短路故障的保護。6 電氣安全、防雷和接地供配電系統(tǒng)進行正常運行，首先必須保證其安全性，防雷和接地是電氣安全的主要措施。掌握電氣安全、防雷和接地的知識和理論很重要。 電氣安全 電氣安全的含義和重要性電氣安全【23】包括人身安全和設備安全兩個方面。人身安全是指電氣從業(yè)人員或其他人員的安全；設備安全是指包括電氣設備及其所拖動的機械設備的安全。電氣設備應用廣泛，如果設計不和理，安裝不妥當，使用不正確，維修不及時，尤其是電氣人員缺乏必要的安全知識與安全技能，麻痹大意，就可能引發(fā)各類事故，如觸電傷亡、設備損壞、停電、甚至引起火災或爆炸等嚴重后果。因此，必須采取切實有效的措施，杜絕事故的發(fā)生，一旦發(fā)生事故，也應懂得現(xiàn)場應急處理的方法。 電氣安全措施(1) 建立完整的安全管理機構(gòu)。(2) 健全各項安全規(guī)程，并嚴格執(zhí)行。(4) 嚴格遵循設計、安裝規(guī)范。電氣設備和線路的設計、安裝，應嚴格遵循相關的國家標準，做到精心設計，按圖施工，確保質(zhì)量，絕不留下事故隱患。(5) 加強運行維護和檢修試驗工作。應定期測量在用電氣設備的絕緣電阻及接地裝置的接地電阻，確保處于合格狀態(tài)；對安全用具、避雷器、保護電器，也應定期檢查、測試，確保其性能良好工作可靠。(6) 按規(guī)定正確使用電氣安全用具。電氣安全用具分絕緣安全用具和防護安全用具，絕緣安全用具又分為基本安全用具和輔助安全用具兩類。(7) 采用安全電壓和符合安全要求的電器。為防止觸電事故而采用的由特定電源供電的電壓系列，稱為安全電壓。(8) 普及安全用電知識 電氣防火和防爆當電氣設備、線路處于短路、過載、接觸不良、散熱不良的不正常運行狀態(tài)時，其發(fā)熱量增加，溫度升高，容易引起火災。在有爆炸性混合物的場合，電火花、電弧還會引起爆炸。(1) 防火防爆的措施選擇適當?shù)碾姎庠O備及保護裝置，應根據(jù)具體環(huán)境、危險場所的區(qū)域等級選用相應的防爆電氣設備和配線方式，所選用的防爆電氣設備的級別應不低于該爆炸場所內(nèi)爆炸性混合伍的級別。保持必要的防火間距及良好的通風。(2) 電氣火災的特點著火的電氣設備可能是帶電的，如不注意可能引起觸電事故。有些電氣設備（如油浸式變壓器、油斷路器）本身充有大量的油，可能發(fā)生噴油甚至爆炸事故，擴大火災范圍。(3) 電氣失火后應首先切斷電源，但有時為爭取時間，來不及斷電或因生產(chǎn)需要等原因不允許斷電時，則需帶電滅火，帶電滅火必須注意以下幾點:(a) 選擇適當?shù)臏缁鹌?。二氧化碳、四氯化碳、二氟一氯一溴甲烷或干粉滅火器的滅火劑均不導電可用于帶電滅火、二氧化碳滅火器使用時要打開門窗，離火區(qū)2~3m噴射，勿使干冰沾著皮膚，以防凍傷。四氯化碳滅火器滅火藥防止中毒應打開門窗，有條件時最好帶上防毒面具，因為四氯化碳與氧氣在熱作用下會起化學反應，生成有毒的光氣和氯氣不能使用泡沫滅火器，因為滅火劑（水溶液）具有一定導電性，而且對電氣設備具有腐蝕作用。(b) 選擇合適的滅火方法。小范圍帶電滅火，可使用干砂覆蓋。專業(yè)滅火人員用水槍滅火時，宜采用噴霧水槍，這種水槍通過水柱的泄漏電流較小，帶電滅火比較安全，用普通直流水槍滅火時為防止泄漏電流流過人體，可將水槍噴嘴接地，也可讓滅火人員穿戴絕緣手套、絕緣靴或穿戴均壓服后進行滅火 變電所的防雷保護【3】【8】雷電具有極大的破壞性，其電壓高達數(shù)百萬伏，瞬間電流可高達數(shù)十萬安培。由于建筑物往往高出周圍地面很多，很容易受到雷電的侵襲。為了防止或減少雷擊建筑物發(fā)生的人身傷亡和財產(chǎn)損失，做好建筑物的防雷是很重要的工作。 過電壓及雷電概述過電壓是指在電氣設備或線路上出現(xiàn)的超過正常工作要求并對其絕緣構(gòu)成威脅的電壓，分內(nèi)部過電壓和雷電過電壓。內(nèi)部過電壓是由于電力系統(tǒng)正常操作，事故切換，發(fā)生故障或負荷突變時引起的過電壓，可分為操作過電壓，弧光接地過電壓及諧振過電壓。雷電過電壓是由電力系統(tǒng)中的設備或建筑物遭受來自大氣中的雷擊或雷電感應而引起的過電壓。雷電可分為直擊雷，感應雷，雷電侵入波3大類。 防雷設備防雷的設備主要有接閃器和避雷器，引下線和接地裝置。其中，接閃器就是專門用來接受直接雷擊（雷閃）的金屬物體。接閃器的金屬稱為避雷針。接閃的金屬線稱為避雷線，或稱架空地線，主要用于保護輸電線路；接閃的金屬帶稱為避雷帶。接閃的金屬網(wǎng)稱為避雷網(wǎng)，主要用于保護建筑物。避雷器是用來防止雷電產(chǎn)生的過電壓波沿線路侵入變配電所或其它建筑物內(nèi)，以免危及被保護設備的絕緣。避雷器應與被保護設備并聯(lián)，裝在被保護設備的電源側(cè)。當線路上出現(xiàn)危及設備絕緣的雷電過電壓時，避雷器的火花間隙就被擊穿，或由高阻變?yōu)榈妥瑁惯^電壓對大地放電，從而保護了設備的絕緣。避雷器的型式，主要有閥式和排氣式，金屬氧化物避雷器和保護間隙。 變電所的防雷措施（1）裝設避雷針或避雷帶（網(wǎng)），變配電所及其屋外配電裝置，應裝設避雷針以防護直擊雷。（2）裝設避雷線，處于峽谷地區(qū)的變配電所，可利用避雷線（架空地線）來防護直擊雷。（3）裝設避雷器， 用以防止雷電侵入波對配電所電氣裝置特別是對主變壓器的危害。 直擊雷防護（1）單支避雷針的保護范圍(見圖6－1)[1]1）避雷針在地面上的保護半徑 （6－1）式中 r為保護半徑（單位為m）；h為避雷針的高度（單位為m），當時，按實際高度取，當?。籶為高度影響系數(shù)，當時，當，2）在被保護高度水平上的保護半徑（a）當時，式中為避雷針的有效高度（單位為m）（b）當時， （6－2）見下圖6－1圖6－1 單支避雷針的保護范圍(2) 直擊雷防護直擊雷防護在變電所屋頂裝設避雷針或避雷帶，并引出兩根接地線與變電所公共接地裝置相連。如變電所的主變壓器裝在室外或有露天配電裝置時，則應在變電所外面的適當位置裝設獨立避雷針，其裝設高度應使其防雷保護范圍包括整個變電所。如果變電所處在其它建筑物的直擊雷防護范圍以內(nèi)時，則可不另設獨立避雷針。按規(guī)定，獨立避雷針的接地裝置接地電阻。通常采用3~ 、的鋼管，在裝避雷針的桿塔附近作一排或多邊形排列，管間距離5m，打入地下。接地管間用的鍍鋅扁鋼焊接相連。引下線用的鍍鋅扁鋼，下與接地體焊接相連，并與裝避雷針的桿塔及其基礎內(nèi)的鋼筋相焊接，上與避雷針焊接相連。避雷針采用的鍍鋅圓鋼，長1~。獨立避雷針的接地裝置與變電所公共接地裝置應有3m以上距離。 雷電侵入波的防護（1） 在10KV電源進線的終端桿上裝設FS410型閥式避雷器。引下線采用的鍍鋅扁鋼，下與公共接地網(wǎng)焊接相連，上與避雷器接地端螺栓連接。（2） 在10KV高壓配電室內(nèi)裝設有GG1A(F54)型開關柜，其中配有FS410型避雷器，靠近主變壓器。主變壓器主要靠此避雷器來保護，防護雷電侵入波的危害。（3） 在380V低壓架空出線桿上，裝設保護間隙，或?qū)⑵浣^緣子的鐵腳接地，用以防護沿低壓架空線侵入的雷電波。 變電所公共接地裝置的設計 接地概述（1）接地與接地裝置電氣設備的某部分與大地之間做良好的電氣連接，稱為接地。埋入地中并直接與大地接觸的金屬導體，稱為接地體，或稱接地極。專門為接地而人為裝設的接地體，稱為人工接地體。兼作接地體用的直接與大地接觸的各種金屬構(gòu)件、金屬管道及建筑物的鋼筋混凝土基礎等，稱為自然接地體。連接接地體與設備、裝置接地部分的金屬導體，稱為接地線。接地線在設備、裝置正常運行情況下是不載流的，但在故障情況下要通過接地故障電流。接地線與接地體合稱為接地裝置。由若干接地體在大地中相互用接地線連接起來的一個整體，稱為接地網(wǎng)。其中接地線又分為接地干線和接地支線。接地干線一般應采用不少于兩根導體在不同地點與接地網(wǎng)連接。（2）應實行接地或接零的設備凡因絕緣損壞而可能有危險電壓的電氣設備及電氣裝置的金屬外殼和框架均應可靠接地或接零，其中包括：1) 電動機，變壓器，變阻器，電力電容器，開關設備的金屬外殼；2) 配電屏，控制屏的金屬框架和底座，鄰近帶電設備的金屬遮攔；3) 電線電力電纜的金屬保護管和金屬包皮，電纜終端頭與中間接頭的金屬包皮及母線的外罩；4) 照明燈具，電扇及電熱設備的金屬底座與外殼；5) 避雷針，避雷器，保護間隙和耦合電容器，裝有避雷線的電力線路金屬桿塔；6) 互感器的二次線圈。 接地類型（1）保護接地為了人身安全，無論在發(fā)、配電還是用電系統(tǒng)中都將電氣設備的外殼接地，這樣就可以保證金屬外殼經(jīng)常固定為地電位，一旦有設備絕緣損壞而使外殼帶電時不致有危險地電位升高以避免工作人員觸電傷亡。在正常情況下接地點沒有電流入地，金屬外殼保持地電位，但當設備發(fā)生故障有接地短路電流流入大地時，接地點和與它緊密相連的金屬導體的電位都會升高有可能威脅到人身的安全。（2）工作接地根據(jù)電力系統(tǒng)正常運行的需要而接地的，如將系統(tǒng)的中性點接地。在電力系統(tǒng)對地短路時，為使流過接地網(wǎng)的短路電流I在接地網(wǎng)上造成的電壓IR不致太大，在中性點直接接地的系統(tǒng)中，要求 （6－3）如I4000A時，可取。在大地電阻率值太高，按的條件在技術經(jīng)濟上極不合理時，允許將R值提高到，但在這種情況下，必須驗算威脅人身安全的接觸電壓和跨步電壓。（3）防雷接地這是針對防雷保護的需要而設置的，目的是減少雷電流通過接地裝置時的地電位升高。從物理過程看，防雷接地與前兩種接地有兩點區(qū)別，一是雷電流的幅值大，二是雷電流的等值頻率高。雷電流的幅值大，就會使地中電流密度增大，因此提高了土壤中的電場強度，在接地體附近尤為顯著。若此電場強度超過土壤擊穿場強，則在接地體周圍的土壤中便會發(fā)生局部火花放電，使土壤導電性增強，接地電阻減小。因此，同一接地裝置在幅值甚高的沖擊電流作用下，其接地電阻要小于工頻電流下的數(shù)值。這種效應稱為火花效應。另一方面，由于雷電流的等值頻