华北地区某500 kV变电所：500 kV为3/2接线，规划出线8回；220 kV为双母线双分段接线，规划出线10回；500/220/35 kV主变压器，终期4台，每台主变低压侧接4组无功补偿装置。该变电所建成后将成为本地区的中心枢纽站，也是华北电网“西电东送”的一个重要支撑点，有着十分重要的地位。
设计投标阶段，对变电所保护布置方案做了深入的分析和研究，并得到了比较满意的结论。
2、保护布置方案的提出
目前，国内外各电压等级变电所保护布置方案概括起来有两种：一是分散布置，即下放方案，本文称为方案一；二是集中布置，即不下放布置，本文称为方案二。
下放方案，即将保护屏按照对应一次设备对象，分散分置在各电压等级配电装置区内或附近。下放方案中可以在配电装置区内或附近设立多个保护小室(方案一A);也可以更加分散布置，即不设保护小室，在户外配电装置区按单元设立开关场柜(方案一B)。
不下放方案，即将各电压等级所有保护装置集中组屏，连同故障录波、交直流电源等设备放置于主控楼继电器室，对应这种方案，多保留集中控制屏或信号返回屏，作为变电所控制或监视的主要工具，对应不同电压等级的一次设备，保护屏等设备相对分区布置。
3、方案技术经济对比
最早投运的500 kV变电所，由于设备本身和相关其它因素的制约，保护布置多采用方案二。以河北省南部电网为例，目前运行的4座500 kV变电所均为保护集中布置方案。
随着变电所自动化技术的发展，近年国内许多变电所开始使用保护下放布置方案。对两种方案的技术经济比较如表1（按终期规模）所示。
从以上比较可见，方案-B控制电缆及电缆沟等相关投资最低，但由于柜体对抗扰度、温度、湿度等环境标准的要求相对提高，因此投资大大增加。另外，在具体实施过程中如设备制造、采购和运行维护等方面尚存在一些困难，因此在具体工程中采用较少。方案二投资增大较多，而且不是发展方向，新建变电所已很少采用。方案-A靠近配电装置设保护小室，使电缆用量大大减少，相应的费用也大大降低，保护小室采用相应的抗扰度措施后，可以满足保温、保湿、抗电磁骚扰等要求（详见第4节论述）。虽然保护小室造价高于方案二的继电器室，但总造价仍低于方案二309万元，如方案二考虑因增加电缆夹层和继电器室引起的结构和基础变化，还需增加投资。因此本工程采取在配电装置附近设保护小室的方案：保护小室的保护屏、测控屏等按转出式屏体考虑，可以靠墙安放，节省占地空间，减少建筑面积。
按本工程电气主接线远景规划规模，在220 kV配电区内设两个保护小室，保护小室工包括工、Ⅱ母线间隔及分段二次设备；保护小室Ⅱ包括Ⅲ、Ⅳ母线间隔二次设备。在500 kV配电区内设两个保护小室，保护小室Ⅲ包括500 kV工母线间隔和1、2、3串以及1#、2#主变压器及相应35 kV母线所接元件的二次设备；保护小室Ⅳ包括500 kVⅡ母线间隔和
4、5串以及3#、4#主变压器及相应35 kV母线所接元件的二次设备。
采用分散布置后，主控制楼取消继电器室、控制屏和信号返回屏，仅设主控室，以主控室相应计算机的键盘和屏幕作为正常操作和监视的手段。
在主控楼设公用蓄电池室1间，装设二次设备用蓄电池和通讯蓄电池。另设交直流电源室1间，布置高频开关电源屏、UPS电源屏及事故照明切换屏。
4、抗扰度措施
为保障保护装置正确动作，除要求装置本身具有一定的抗扰度能力外，认真分析研究电磁骚扰问题，从外部将电磁骚扰降到最低显得尤为重要。
超高压变电所配电装置区内电磁骚扰主要由高压线及配电装置、雷击、高压开关动作、无线电发射、静电放电等骚扰源产生，按类型分为低频骚扰、瞬态和高频骚扰、静电骚扰、磁骚扰和电磁场等。因此保护下放后，防止保护电磁骚扰是首先应该考虑的主要问题之一。
4.1 保护小室外部抗扰度措施
保护、测控系统的输入、输出信号均来自配电装置，骚扰源会通过信号回路将电磁骚扰传导到系统中。根据抗扰度原理，在电气设计中考虑采用以下抗扰度措施：
(1)保护小室之间及小室与主控楼之间的数据传送采用光纤连接。
(2)二次回路电缆均采用屏蔽电缆，屏蔽层良好接地。
(3)同电压等级的二次回路不共用一根电缆，二次电缆与一次电缆分开敷设。
(4)到配电装置的控制电缆采用辐射状敷设，尽量避免与高压导线并行敷设。
(5)对电容式互感器、耦合电容器等强干扰设备，其接地线与其二次电缆的穿管及电缆屏蔽层在设备支架上接在一起后，再经电缆管入地处与接地网连接。
(6)严格执行部颁“反措”相关条款。
4.2保护小室抗扰度设计
参考其它兄弟单位的成功经验，结合我院工程实践，对保护小室的抗扰度设计，提出具体方案：
(1)保护小室考虑屏蔽、防尘、防潮和防噪音措施。采用固定结构的六面屏蔽体，其效能不低于40 dB，用以防止0.1-100 MHz的骚扰源和1—2 MHz的暂态电磁骚扰。设计拟采用轻钢结构复合
压型钢板体系的保护小室。
(2)保护小室不设窗户，不考虑自然采光。小室门表面采用屏蔽材料，装自动闭门器，门与门框关闭时电气上连通。
(3)保护小室内绕小室敷设环行接地母线。小室内各种电缆的金属外皮、设备的金属外壳与其它不带电金属物接地等，均以最短距离与环行接地母线连接。
(4)在电缆沟保护小室入口处采用波导管技术，将屏蔽范围伸出保护小室外一部分，电缆进出小室均穿波导管。
5、结论
经过经济技术对比，推荐本工程采用保护下放方案，即将保护屏就近布置于配电装置附近保护小室内。
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