防雷接地技術在220kV變電站中的應用研究

（廣東谷源電力工程有限公司，廣東 廣州 510000）

防雷接地技術在220kV變電站中的應用研究

天 嗒

（廣東谷源電力工程有限公司，廣東 廣州 510000）

本文對國內(nèi)外各種先進的防雷研究成果進行了系統(tǒng)的分析，同時對220kV變電站在具體的應用過程中容易遭受雷擊的各種原因進行了科學合理的分析，并且根據(jù)相應情況對220kV變電站防雷接地設計方案進行了實例分析，從而讓220kV變電站運用的安全性和可靠性有著相應的保證。

220kV變電站；接地技術；應用研究

一、220kV變電站防雷接地設計的必要性

在避雷技術中，接地是最重要的環(huán)節(jié)，不管是遇到直擊雷、感應雷或者其他形式的雷，都可以通過相應的裝置引入到大地中去。所以，假如接入裝置不夠良好的情況，就不能進行有效的防雷。如果從避免雷擊這個方面來講，接地裝置指的是把接閃器與大地做良好的電氣連接的裝置。在220kV變電站中設置相應的接地裝置是通過雷電對接閃器閃擊的電荷引入到大地中去，從而將雷電與大地的異種電荷進行充分中和，從而避免受到雷電的沖擊。

220kV變電站的接地網(wǎng)，與真全站上的各種設備連接，有高低壓電氣設備的接地線、低壓用電系統(tǒng)接地、計算機監(jiān)控系統(tǒng)等設備。有著較大電阻的接地系統(tǒng)，當電力系統(tǒng)在接地的時候產(chǎn)生一些故障或者有大電流引入地面的時候，就會導致地電異常升高；假如沒有設計出合理的接地網(wǎng)的網(wǎng)格設計，就可能對220kV變電站的設施或者人員的生命帶來很多的威脅，同時可能由于反擊低壓損壞電纜絕緣，從而對220kV變電站的監(jiān)控和保護設備產(chǎn)生誤動或者拒動，因此產(chǎn)生巨大的損失。

二、220kV變電站防雷接地設計的原則

在220kV變電站的電壓母線，接地故障中產(chǎn)生的電流逐步增大，如果要滿足R≤2000/I是比較困難的。在當前的技術中對于接地電阻不再要求具體值達到0.5Ω，而是將這個值加大10倍，達到了5Ω。這個值就是要希望采用相應的隔離措施，讓220kV變電站進行穩(wěn)定的運行。對于3～10kV避雷器，在電位升高時，不應該動作，或者動作后不應損壞；采取不同的措施，計算接觸電位差和跨步電位差，看是否能夠滿足要求。施工的過程中，還要考慮到測量和繪制電位分布的曲線等等。在設計220kV變電站接地網(wǎng)的時候，要遵循對應的原則：第一，接地網(wǎng)需要采用房屋地基的金屬物體。第二，要讓接地網(wǎng)形成一個閉合的環(huán)形。第三，對于接地網(wǎng)，通常采取接一點的方式。

三、安裝科學可靠的接地裝置

平常的接地體或者是接地線，有自然和人工接地體之分。在實際運用中，在具體的設計中一般都是采用人工接地體，從而可以達到所規(guī)定的接地電阻，通過這種方式可以不受其他外界的影響。對于人工接地體，有水平接地和垂直接地之分。接地體的具體接地電阻值，和土壤性質(zhì)、大地的接觸狀態(tài)等很多方面有著聯(lián)系。

對于垂直接地體，他們之間通常要保持5米左右的距離，頂部埋深控制在0.5～0.8m。接地體同方向道路，或者是出入口，都要保持一定的距離，要超過3米，如果比3米小的時候，接地體的頂部要求要些，一般要超過1米以上，寬度控制在2米內(nèi)，材質(zhì)可用瀝青砂石路面。對于土壤中設計的，接地裝置連接部分應該進行相應的焊接，從而可以讓電氣連接起來。并且要對焊接的部分進行相應的防腐處理。

接地線指的是接地體的外引線，連線可以設計相應的主接地線、等電位連接板以及分接地線。而進行的防雷接地裝置的接地線指的是防雷接閃裝置的引下線，具體可以采用圓鋼或者扁鋼，并且要進行相應的焊接。進行防靜電保護以及防干擾屏蔽裝置的主接電線通常采用多股銅芯電纜，具體運用多股銅芯軟線。

四、220kV變電站的防雷分類

在220kV變電站中應用的防雷措施具體分為兩種：第一個目的是不讓雷電波進入；第二個目的是通過這個保護裝置把雷電波引入到接地網(wǎng)。設計的防雷保護措施要同不同情況下的雷擊形式、強度、頻率等具體的特點充分結合起來。

防雷裝置有避雷針、避雷線之分。這些都是采用在雷擊過程中，采取一些措施攔截路徑產(chǎn)生改變的方法。對于一些的變電站，例如220kV變電站采用的是避雷針，對于大型點的變電站，例如220kV以上的變電站采用的是避雷線和避雷針，有時將避雷線和避雷針結合起來用；同時，這些裝置都采用了非常嚴格的要求。

避雷器。他的作用是將入侵220kV變電站的雷電波的強度充分的降低，把他控制在允許的范圍內(nèi)。金屬氧化物避雷器（MOA）這是我國目前采用的，對于西方國家來說，還將空氣間隙安裝在上面，這樣可以更好的進行后備保護。

五、接地裝置的具體應用

獨立避雷針在運行過程中要求配置相應的單獨接地裝置，同時要將室內(nèi)的建筑與室外的人工接地體相連，從而將整個工作接地共地連接在一起，形成等電位效應。為了讓防雷裝置的安全可靠有所保證，應該設置不少于2根引下線，同時根據(jù)相應的強度多加引下線來讓沖擊接地電阻有效降低。

防止反擊。在220kV變電站布置具體設備的接地點要遠離避雷針引線的入地點，避雷針接地引入線要與電氣設備盡量遠離。

在220kV變電站的主控樓或者主控室，以及網(wǎng)絡控制樓和屋內(nèi)配電裝置直接雷的保護裝置。假如在金屬屋頂或者屋頂布置有金屬結構的時候，要將這些金屬與地面充分結合起來。假如220kV變電站的屋頂是鋼筋混凝土結構，要將這些鋼筋混凝土進行充分的焊接成網(wǎng)接地。假如220kV變電站的屋頂結構是非導電的時候，要采用相應的避雷保護，該避雷帶的網(wǎng)絡為8～10m設引下線接地。

結語

220kV變電站的接地防雷設計要從實際區(qū)域的地質(zhì)條件充分結合起來，要針對性地采用不同的降阻措施，從而進行科學合理的接地技術。接地防雷技術涉及到多學科的綜合性技術，在今后的實踐研究中對各種情況進行全面的分析，從而讓設計更為科學合理。在220kV變電站防雷的具體設計中，要遵循其整體性、結構性、層次性、目的性這些具體的特征，同時要考慮220kV電站的地理位置和周邊環(huán)境，同時，還要考慮土質(zhì)條件、設備的性能等的用途，根據(jù)需要采取相應的措施，確保220kV變電站設備能夠安全穩(wěn)定的運行。

[1]郝淑榮，唐燕.淺談220kV變電站電磁干擾及抗干擾措施[J].電氣開關，2012（08）.

[2]王克冰.雷電與防護[J].山西電子技術，2011（03）.

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