防雷接地计算书.docx

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1、工程设计计算书IIOkV变电站工程施工图设计阶段工程代号：B148IS专业:电气计算项目：防雷接地计算书主任工程师:组长：主要设计人:校核：计算：防雷计算-.避雷针的保护半径计算单支避雷针的保护范围当h30m时，P=y#1,#2,#5独立避雷针高度为24米，站内#3架构避雷针高度为26米，站内#4架构避雷针高度为26米（此避雷针为二期），全站取被保护物高度为10米。(1)对于#1,#2避雷针，当h,二IOm时，hx0.5hrx=(1.5h-2hx)P=(1.524-210)1=16m(2)对于#3避雷针，当h=于m时,hx0.5hrx=(1.5h-2hx)P=(1.526-210)1=19m(

2、3)对于#5避雷针，当h=5m时，hx0.5hrx=(1.5h-2hx)P=(1.524-25)1=26m二.两支避雷针的保护范围1两支等高避雷针的保护范围：（1）两针外侧的保护范围按单支避雷针计算：（2）两针间的保护最低点高度h按下式计算：ho=h-7p式中：h。一两针间保护范围上部边缘最低点高度，m；D一两避雷针间的距离，m；（3）两针间h水平面上保护范围的一侧最小宽度以按下式计算:当hgh。时,bx=（h0-hx）当hgh.bx=1.5ho-2hx2两支不等高避雷针的保护范围（1）两针外侧的保护范围分别按单支避雷针的计算方法确定。（2）不等高化成等高避雷针间距离：当i2g4时，D=D-（

3、h-h2）P三避雷针的具体保护范围计算两避雷针间的距离按图纸上实际数据计算（1）#1#2针联合保护范围（等高），D=40.2m,hx=IOm11DCZI40.2IQCho=h=24=18.3m,7P71h押bx=(ho-hx)=18.3-10=8.3m（2） #2#3针联合保护范围（不等高）,D=34.8m,hx=IOmD=D-(hi-A2)P=34.8-(26-24)1=32.8mho=h=19.3mh%bx=(ho-hx)=19.3-10=9.3m（3） #1#3针联合保护范围(不等高)，D=51.6m,hx=IOmD=D-(h1-2)P=51.6-(26-24)1=49.6mho=h-=

4、24=16.9m7P7x1hx-hoA2。bx=(ho-hx)=16.9-10=6.9m经上述计算，由两支或多支避雷针组成的保护最小宽度b都大于0,故所有设备都在避雷针的保护范围内。接地计算原始数据主变型号：SFZ11-50000/1IOkV主变容量：50MVA主变电压：1158X125%38.522.5%IOKV阻抗电压：Uy=1O5%,U-=17.5%,(/2_3=6.5%以50MVA为基准实测等值土壤电阻率：po=3OOm远期系统阻抗：基准值SB=IoOM3IIOKV侧正(负)序阻抗x=X2=零序阻抗X。=0.349二.接地短路电流的计算由原始数据得U1=(U1.2+U1.3-U2.3)

5、/2=10.75%U2=(Ui.2+U2.3-Ui.3)2=0U3=(U1.3+U2.3-U1.2)2=6.75%归算后主变阻抗为xr=t1/100Sb/Sn=10.75/1001000/40=2.6875=U3ZIOO-SbZSn=6.75/1001000/40=1.6875短路电流计算接线图如图所示。i(A)o/115kV37kV26875令016875、10.5kV26875901,6875C310.5kV（一）K1点短路时正负序阻抗图:0.222零序阻抗图:12 .单相接地短路正序电流A?=1/(x1+x2+x0)=1/(0.222+0.2220.3)=1.344合成电流7(,)=3Z

6、7=31.3445.021=20.244M零序电流Z=;2.68751.单相接地短路正序电流/，：)=1/4=1*+x2+jI11.566v1.68751.085v=CO)=I/(1.566+1.566+1.085)=0.237合成电流/=3IIb=30.23715.6=11.092A零序电流/=？=0.237变电所35kV侧零序电流(变压器35kV侧)=I，=0.237有名值0n=0.23715.6=3.697KA变电所I1OkV侧零序电流(变压器IIOkV侧)Z01=1.6875/(3.O37+1.6875)0.237=0.085有名值1=0.0855.021=0.4277G4变电所中性点

7、电流In=3(Zo-01)=3x(3.697-0.427)=9.81/G4所外短路，入地短路电流I=晨(1一Kt2)=9.81X(1-0.1)=8.829kA2.两相接地短路正序电流C)=1/x,+x2x0/(x2x0)=1/1.566+1.5661.085/(1.566+1.085)=0.453合成电流有名值=3x1-x2xo/(x2xo)2I1i=3X1-1.5661.085/(1.566+1.085)2XO.45315.6=9.28k零序电流41.1) =/(；.eX2/(2+/)=0.4531.566/(1.566+1.085)=0.268变电所35kV侧零序电流(变压器35kV侧)0

8、11=Z=0.268有名值0=0.26815.6=4.181/C4变电所I1OkV侧零序电流(变压器I1OkV侧)01=1.6875/(3.037+1.6875)0.268=0.096有名值/(H=0.096x5.021=0.482KA变电所中性点电流=3(o-o)=3x(4.181-0.482)=11.IKA所外短路，入地短路电流I=Zf(1-2)=11.1(1-0.1)=9.99M综合以上计算，入地短路电流计算取1=9.99KA三.接地网接地电阻的计算本期电厂接地网面积S=4211m2土壤电阻率测量值：P尸45Qm,季节系数中取1.2等值土壤电阻率计算值：P=W*P尸1.2*45=54Qm

9、接地电阻理论值R=0.5P/Js=0.5X54/=0.416Q大于要求值2000/1=2000/9990=0.2002Q不满足交流电气装置的接地D1/T621T997第5.11条R2000I的要求。解决方法:D应验算接触电位差和跨步电压差。2)应采取隔离电位措施。本工程中对外通信线路采用光纤电缆，所内采用用户保安器保护。四.接地线截面的热稳定校验Sg4二型=309mm2CYe70其中，te=tn+tf+to=1St1主保护动作时间tf-I1OkV断路器失灵保护动作时间t,I1okV断路器开断时间至接地装置的接地引线截面选用-60X9热镀锌扁钢,接地装置接地极截面选用-60X8热镀锌扁钢。接地线

10、寿命按30年设计，腐蚀速度取0.065mm/年。Sx=(60-0.06530)X(9-0.06530)=409mm2S=309mm2S干二(60-0.06530)X(8-0.06530)=351mm2S75%=232mm2五.接触电位差和跨步电位差的计算该区域土壤电阻率测量值为45Q-m,考虑季节系数后，Pf=54m。该区域人工接地网基本为一等间距方孔接地网，接地网长度68.8m,接地网面积4211i2,均压带根数取8。接触电位差和跨步电位差允许值的计算1 .接触电位差Ut=(174+0.17Pf)/4t=(174+0.17X54)/Z=236.5V2 .跨步电位差Us=(174+0.7Pf)

11、/4t=(174+0.754)/7=273.4V(一)接地装置的电位Ug=IR=99900.416=4155.84V(二)接地网的最大接触电位差接地体-60X8等效直径d=0.06/2=0.03m埋深h=1.6m升压站接地网基本为一等间距方孔接地网计算取均压带根数产8接地网面积S=4211m2Kd=O.841-0.225Igd=O.841-0.225IgO.03=1.229K1=I.0K1=O.076+0.776n=0.076+0.776/8=0.173Ks=0.234+0.4141g5=0.234+0.4141g4211=0.984K1nax=Kf1K1KnKs=O.21Umx=KmxUg=O.214155.84=872.7VUt允许值=236.5V不满足要求因此需要在经常维护的通道、操作机构四周等区域铺设砾石地面，用以提高地表面电阻率,电阻率约为3000。m0此时U1允许使达884V,满足要求。(三)接地网的最大跨步电位差水平接地极总长1=I1Ooin接地网外缘边线总长1q=130m=0.1=0.1X2.83=0.2832=0.35(n-2)n,(S/30)p=0.35(8-2)/8jX(65/30)o283=O.31Ksniix=(1.5-a2)Inh2+(h+T2)2/h2+(h-T2)2/In20.4S(dh)=(1.5-0.31)1n1.62+(1.6+0.62)