華北地區某500 kV變電所：500 kV為3/2接線，規劃出線8回；220 kV為雙母線雙分段接線，規劃出線10回；500/220/35 kV主變壓器，終期4臺，每臺主變低壓側接4組無功補償裝置。該變電所建成后將成為本地區的中心樞紐站，也是華北電網“西電東送”的一個重要支撐點，有著十分重要的地位。
設計投標階段，對變電所保護布置方案做了深入的分析和研究，并得到了比較滿意的結論。
2、保護布置方案的提出
目前，國內外各電壓等級變電所保護布置方案概括起來有兩種：一是分散布置，即下放方案，本文稱為方案一；二是集中布置，即不下放布置，本文稱為方案二。
下放方案，即將保護屏按照對應一次設備對象，分散分置在各電壓等級配電裝置區內或附近。下放方案中可以在配電裝置區內或附近設立多個保護小室(方案一A);也可以更加分散布置，即不設保護小室，在戶外配電裝置區按單元設立開關場柜(方案一B)。
不下放方案，即將各電壓等級所有保護裝置集中組屏，連同故障錄波、交直流電源等設備放置于主控樓繼電器室，對應這種方案，多保留集中控制屏或信號返回屏，作為變電所控制或監視的主要工具，對應不同電壓等級的一次設備，保護屏等設備相對分區布置。
3、方案技術經濟對比
最早投運的500 kV變電所，由于設備本身和相關其它因素的制約，保護布置多采用方案二。以河北省南部電網為例，目前運行的4座500 kV變電所均為保護集中布置方案。
隨著變電所自動化技術的發展，近年國內許多變電所開始使用保護下放布置方案。對兩種方案的技術經濟比較如表1（按終期規模）所示。
從以上比較可見，方案-B控制電纜及電纜溝等相關投資最低，但由于柜體對抗擾度、溫度、濕度等環境標準的要求相對提高，因此投資大大增加。另外，在具體實施過程中如設備制造、采購和運行維護等方面尚存在一些困難，因此在具體工程中采用較少。方案二投資增大較多，而且不是發展方向，新建變電所已很少采用。方案-A靠近配電裝置設保護小室，使電纜用量大大減少，相應的費用也大大降低，保護小室采用相應的抗擾度措施后，可以滿足保溫、保濕、抗電磁騷擾等要求（詳見第4節論述）。雖然保護小室造價高于方案二的繼電器室，但總造價仍低于方案二309萬元，如方案二考慮因增加電纜夾層和繼電器室引起的結構和基礎變化，還需增加投資。因此本工程采取在配電裝置附近設保護小室的方案：保護小室的保護屏、測控屏等按轉出式屏體考慮，可以靠墻安放，節省占地空間，減少建筑面積。
按本工程電氣主接線遠景規劃規模，在220 kV配電區內設兩個保護小室，保護小室工包括工、Ⅱ母線間隔及分段二次設備；保護小室Ⅱ包括Ⅲ、Ⅳ母線間隔二次設備。在500 kV配電區內設兩個保護小室，保護小室Ⅲ包括500 kV工母線間隔和1、2、3串以及1#、2#主變壓器及相應35 kV母線所接元件的二次設備；保護小室Ⅳ包括500 kVⅡ母線間隔和
4、5串以及3#、4#主變壓器及相應35 kV母線所接元件的二次設備。
采用分散布置后，主控制樓取消繼電器室、控制屏和信號返回屏，僅設主控室，以主控室相應計算機的鍵盤和屏幕作為正常操作和監視的手段。
在主控樓設公用蓄電池室1間，裝設二次設備用蓄電池和通訊蓄電池。另設交直流電源室1間，布置高頻開關電源屏、UPS電源屏及事故照明切換屏。
4、抗擾度措施
為保障保護裝置正確動作，除要求裝置本身具有一定的抗擾度能力外，認真分析研究電磁騷擾問題，從外部將電磁騷擾降到最低顯得尤為重要。
超高壓變電所配電裝置區內電磁騷擾主要由高壓線及配電裝置、雷擊、高壓開關動作、無線電發射、靜電放電等騷擾源產生，按類型分為低頻騷擾、瞬態和高頻騷擾、靜電騷擾、磁騷擾和電磁場等。因此保護下放后，防止保護電磁騷擾是首先應該考慮的主要問題之一。
4.1 保護小室外部抗擾度措施
保護、測控系統的輸入、輸出信號均來自配電裝置，騷擾源會通過信號回路將電磁騷擾傳導到系統中。根據抗擾度原理，在電氣設計中考慮采用以下抗擾度措施：
(1)保護小室之間及小室與主控樓之間的數據傳送采用光纖連接。
(2)二次回路電纜均采用屏蔽電纜，屏蔽層良好接地。
(3)同電壓等級的二次回路不共用一根電纜，二次電纜與一次電纜分開敷設。
(4)到配電裝置的控制電纜采用輻射狀敷設，盡量避免與高壓導線并行敷設。
(5)對電容式互感器、耦合電容器等強干擾設備，其接地線與其二次電纜的穿管及電纜屏蔽層在設備支架上接在一起后，再經電纜管入地處與接地網連接。
(6)嚴格執行部頒“反措”相關條款。
4.2保護小室抗擾度設計
參考其它兄弟單位的成功經驗，結合我院工程實踐，對保護小室的抗擾度設計，提出具體方案：
(1)保護小室考慮屏蔽、防塵、防潮和防噪音措施。采用固定結構的六面屏蔽體，其效能不低于40 dB，用以防止0.1-100 MHz的騷擾源和1—2 MHz的暫態電磁騷擾。設計擬采用輕鋼結構復合
壓型鋼板體系的保護小室。
(2)保護小室不設窗戶，不考慮自然采光。小室門表面采用屏蔽材料，裝自動閉門器，門與門框關閉時電氣上連通。
(3)保護小室內繞小室敷設環行接地母線。小室內各種電纜的金屬外皮、設備的金屬外殼與其它不帶電金屬物接地等，均以最短距離與環行接地母線連接。
(4)在電纜溝保護小室入口處采用波導管技術，將屏蔽范圍伸出保護小室外一部分，電纜進出小室均穿波導管。
5、結論
經過經濟技術對比，推薦本工程采用保護下放方案，即將保護屏就近布置于配電裝置附近保護小室內。
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