郑煤集团电器设备选择及避雷保护研究
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【摘要】该文介绍开关电器的高压设备选择及.变压器的过电流保护等，并对变电室总体布置要求进行了探讨。
一、高、低压设备的选择及保护
高压设备选择的一般要求必须满足一次电路正常条件下和短路故障条件下的工作要求，同时设备应工作安全可靠，运行方便，投资经济合理。高压刀开关柜的选择应满足变电所一次电路图的要求，同时确定其中所有一次设备的型号规格。配电室高压开关柜的选择，高压开关柜是按一定的线路方案将有关一、二次设备组装而成的一种高压成套配电装置，在发电厂和变配电所中作为控制和保护发电机、变压器和高压线路之用，也可作为大型高压开关设备、保护电器、监视仪表和母线、绝缘子等。高压开关柜有固定式和手车式（移可式）两大类型。瓦斯保护，又称气体继电保护，是保护油浸式电力变压器内部故障的一种基本的保护装置。瓦斯保护的主要元件是气体继电器。它装设在变压器的油箱与油枕之间的联通管上。为了使油箱内产生的气体能够顺畅地通过气体继电器排往油枕，变压器安装应取1%～1.5%的倾斜度；而变压器在制造时，联通管对油箱顶盖也有2%～4%的倾斜度。
二、变压器故障分析
每当变压器油箱内部发生轻微故障时，由故障产生的少量气体慢慢升起，进入气体继电器的容器，并由上而下地排除其中的油，使油面下降，上油杯因其中盛有残余的油而使其力矩大于另一端平衡锤的力矩而降落。这时上触点接通而接通信号回路，发出音响和灯光信号，这称之为“轻瓦斯动作”。当变压器油箱内部发生严重故障时，由故障产生的气体很多，带动油流迅猛地由变压器油箱通过联通管进入油枕。这大量的油气混合体在经过气体继电器时，冲击挡板，使下油杯下降。这时下触点接通跳闸回路（通过中间继电器），同时发出音响和灯光信号（通过信号继电器），这称之为“重瓦斯动作”。
三、变压器的过电流保护
无论采用电流继电器还是脱扣器，也无论是定时限还是反时限，变压器的过电流保护的组成和原理和电力先烈过电流保护才组成、原理完全相同。Iop=KrelKw/(KreKi)(1.5～3)I1N.T，Iop(YR)=KrelKw/Ki(1.5～3)I1N.T。变压器过电流保护的灵敏度，按变压器二次侧母线在系统最小运行方式下发生两相短路时换算到一次侧的短路电流值I′k.min来检验，要求灵敏系数Sp≥1.5。如果Sp达不到要求，同样可以才用低压闭锁的过电流保护。（1）变压器的电流速断保护。变压器的速断保护的组成、原理，也与电力线路的电流速断保护相同。Iqd=KrelKw/KiIk.max，式中的Ik.max应取变压器二次侧母线的三相短路电路周期分量有效值换算到一次侧的短路电流值，即变压器电流速断保护的速断电流应按跺过二次侧母线三相短路电流来整定。变压器电流速断保护的灵敏度，按保护装置安装处在系统最小系统方式下发生两相短路的短路电流Ik来检验，要求Sp≥1.5～2。变压器的电流速断保护，也有“死区”。祢补死区的措施，是配备带时限的电流保护。（2）变压器的过负荷保护。变压器的过负荷保护的组成、原理与电力线路的过负荷保护完全相同。Iop(OL)=(1.2～1.3)/KiI1N.T。变压器的过负荷的动作时限一般取10s～15s。
四、防雷保护
1．防雷措施。架空线路的防雷措施有：在66KV及以上的架空线路上才沿全线装设。35KV的架空线路上，一般只在进出变配电所的一段线路上装设。而10KV及以下的线路上一般不装设避雷线。在出现雷电过电压时，顶线绝缘子上的保护间隙被击穿，通过其接地引下线对地泄放雷电流，从而保护了下面两根导线，也不会引起线路断路器跳闸；装设自动重合闸装置 线路上因雷击放电而产生的短路是由电弧引起的。在断路器跳闸后，电弧即自行熄灭。如果采用一次ARD，使断路器经0.5s或稍长一点时间后自动重合闸，电弧通常不会复燃，从而能恢复供电，这对一般用户不会有什么影响；个别绝缘薄弱地点加装避雷器，对架空线路上个别绝缘薄弱地点，可装设排气式避雷器或保护间隙。
2．变配电室的防雷措施。装设避雷针，室外配电装置应装设避雷针来防护直接雷击。要求避雷器应尽量靠近主变压器安装。避雷器的接地端应与变压器低压侧中性点及金属外壳等连接在一起。在每路进线终端和每段母线上，均装有阀式避雷器。如果进线是具有一段引入电缆的架空线路，则在架空线路终端的电缆头处装设阀式避雷器或排气式避雷器，其接地端与电缆头外壳相联后接地；低压侧装设避雷器，这主要用在多雷区用来防止雷电波沿低压线路侵入而击穿电力变压器的绝缘。当变压器低压侧中性点不接地时（如IT系统），其中性点可装设阀式避雷器或金属氧化物避雷器或保护间隙。
参考文献
[1]林海滨．完善建筑物内部防雷装置设计的实践经验[J]．气象研究与应用．2007（3）
[2]刘介才．供电工程师技术手册[D]．机械工业出版社，2000（4）