對(duì)變電站防雷接地的技術(shù)研究

穆玉禮

國(guó)網(wǎng)牡丹江供電公司市場(chǎng)及大客戶服務(wù)部

前言：

變電站是電力網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)型、樞紐型設(shè)備，對(duì)于電力的強(qiáng)度、電壓等關(guān)鍵參數(shù)有調(diào)整和穩(wěn)定的功能，變電站的穩(wěn)定運(yùn)行成為電網(wǎng)結(jié)構(gòu)與性能長(zhǎng)期穩(wěn)固和發(fā)揮的基礎(chǔ)。如果變電站出現(xiàn)雷擊故障，會(huì)產(chǎn)生直擊雷和雷擊次生災(zāi)害的影響，不但會(huì)造成變電站核心設(shè)備的損壞，更有可能對(duì)變電站核心功能帶來(lái)嚴(yán)重威脅，很多的變電站雷擊事故直接造成的是電網(wǎng)大面積電力質(zhì)量下降，甚至?xí)?dǎo)致電網(wǎng)停電等重大事故。無(wú)論是從維護(hù)變電站運(yùn)行和電力網(wǎng)穩(wěn)定的業(yè)內(nèi)需要，還是從保障電力供應(yīng)穩(wěn)定的社會(huì)需要出發(fā)，都應(yīng)該重視變電站的防雷工作，要合理應(yīng)用防雷接地技術(shù)，以設(shè)計(jì)原則和接地電阻標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格遵守為前提，做好變電站接地電阻的測(cè)量與控制，在避免雷電直擊和次數(shù)災(zāi)害的基礎(chǔ)上，達(dá)到變電站抵御雷擊能力的提升，進(jìn)而做到變電站對(duì)雷擊問題的防護(hù)，更為長(zhǎng)期而有效地實(shí)現(xiàn)變電站的穩(wěn)定運(yùn)行。

1 做好變電站接地的設(shè)計(jì)

接地是避免變電站主要設(shè)備受到雷擊影響的重要途徑和基本措施，在變電站的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中要樹立和強(qiáng)化有效接地這一意識(shí)，通過系統(tǒng)和技術(shù)控制有效引導(dǎo)雷擊電流導(dǎo)入搭地，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站和關(guān)鍵設(shè)備的防護(hù)作用，在設(shè)計(jì)中應(yīng)該強(qiáng)化如下幾點(diǎn)：

1.1 堅(jiān)持設(shè)計(jì)變電站接地電阻的控制原則

控制和降低接地電阻是提高雷擊抵御能力的基礎(chǔ)，要將整個(gè)變電站盡量通過金屬物的連接形成一個(gè)等電位的導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，以金屬接地、建筑物鋼筋接地來(lái)降低接地電阻，做到對(duì)雷擊電流的下泄。要在變電站設(shè)計(jì)的過程中，選用自然物作為接地基礎(chǔ)，在輔助人工接地體作為補(bǔ)充，這樣可以有效降低變電站的電阻，進(jìn)而做到防雷效果的保證。要統(tǒng)一變電站接地網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)接地方式，以此來(lái)避免接地體不足和電流下泄補(bǔ)充分等問題發(fā)生，進(jìn)而做到對(duì)電阻的控制。

1.2 控制變電站接地電阻的標(biāo)準(zhǔn)

在變電站設(shè)計(jì)過程中要堅(jiān)持《電氣裝置接地標(biāo)準(zhǔn)》，進(jìn)行電阻的設(shè)計(jì)，要控制電阻R的阻值在5Ω的范圍內(nèi)，對(duì)于重要的變電站設(shè)備電阻要＜0.5Ω。要根據(jù)變電站設(shè)計(jì)的要求計(jì)算出電壓的差值，畫出變電站設(shè)備電位分布圖，以便實(shí)現(xiàn)對(duì)電阻的進(jìn)一步控制。

1.3 做好變電站接地電阻的精確測(cè)量

變電站接地電阻測(cè)量精度手測(cè)量方法和測(cè)量設(shè)備的直接與間接影響，對(duì)于變電站大型地網(wǎng)的電阻采用電流電壓法測(cè)量，而對(duì)于接地棒和接地體應(yīng)該采用三角形測(cè)試法測(cè)定電阻。

2 提高變電站防雷擊效果的技術(shù)要點(diǎn)運(yùn)用

2.1 變電站對(duì)直擊雷的防雷技術(shù)運(yùn)用

一方面，變電站防雷接地設(shè)備應(yīng)該距離避雷針和接入點(diǎn)一定的距離，只有將避雷針遠(yuǎn)離電氣設(shè)備，才能夠有效預(yù)防直擊雷對(duì)設(shè)備的影響，也才能確保變電站對(duì)直擊雷危害的抵抗能力。另一方面，要將變電站接地網(wǎng)和總線地網(wǎng)做到完整連接，對(duì)于特殊需要的區(qū)域和設(shè)備要加裝有利于控制電阻的接地體和接地裝置，以集中接地的形式來(lái)控制接地電阻。此外，要做好變電站主控設(shè)備、主控設(shè)施、主控建筑的接地保護(hù)，以有效的措施做到避雷保護(hù)，避免雷擊的直接傷害。

2.2 變電站對(duì)雷擊次生災(zāi)害的預(yù)防技術(shù)

一方面，應(yīng)該對(duì)變電站和主要設(shè)備安裝浪涌抑制器，以此來(lái)避免可能出現(xiàn)的雷擊次生災(zāi)害，在變電站的系統(tǒng)中，由于雷擊的影響，在開關(guān)操作過程中會(huì)出現(xiàn)靜電放電和閃電放電等問題，進(jìn)而產(chǎn)生瞬態(tài)浪涌，這種瞬間過電壓對(duì)變電站設(shè)備會(huì)產(chǎn)生一定的損害，需要安裝浪涌保護(hù)器，提前將浪涌電流瀉放入地，提高電氣設(shè)備的防護(hù)能力，防止雷電擊壞電氣設(shè)備和電子元件等。涌浪抑制器一般是安裝在控制和通訊的接口處。另一方面，應(yīng)該在變電站和主要設(shè)備安全避雷針或避雷線，通過攔截引導(dǎo)措施，可以改變其入地的路徑。接閃器主要有避雷針和避雷線兩種。獨(dú)立的避雷針主要是在小變電站中采用。而大變電站在架構(gòu)上大多采用的是避雷線或避雷針，也有將兩者相結(jié)合的。并且，避雷針和避雷線對(duì)接地裝置和引流線的要求比較嚴(yán)格。此外，應(yīng)該安全避雷器降低侵入變電所的雷電波，使其達(dá)到電氣裝置絕緣強(qiáng)度允許值以內(nèi)。目前，我們國(guó)家的變電所中主要采用了MOA即金屬氧化物避雷器。而西方發(fā)達(dá)國(guó)家除了利用MOA外，還安裝了空氣間隙在所有的電氣裝置上，一旦MOA失效，可以作為后備保護(hù)。最后，做好變電站接地線連接，做到設(shè)備屏蔽和保護(hù)。接地線可設(shè)等電位連接板、分接地線和主接地線。防雷接地裝置的接地線也就是防雷接閃裝置的引下線，可以利用扁鋼或是圓鋼，兩端按規(guī)定的搭接長(zhǎng)度焊接達(dá)到電連接。一般采用多股銅芯電纜作為防干擾屏蔽和防靜電保護(hù)的主接地線，采用多股銅芯軟線做分接地線。并且，變電站的防雷接地最大電阻值不得超過1Ω。變電站的接地技術(shù)是變電站防雷系統(tǒng)的重要組成部分，其合理與否直接關(guān)系到變電站的安全運(yùn)行。變電站的防雷接地技術(shù)，目前已經(jīng)成為了一門多學(xué)科的綜合技術(shù)，它需要在不斷的具體實(shí)踐中不斷的探索和完善。

結(jié)語(yǔ)

變電站穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)是變電設(shè)備在日常運(yùn)行穩(wěn)定狀態(tài)，也是變電設(shè)備對(duì)特殊狀態(tài)的穩(wěn)定能力，應(yīng)該從變電站的系統(tǒng)與結(jié)構(gòu)出發(fā)，針對(duì)變電站各類問題和隱患，以合理應(yīng)用設(shè)備設(shè)計(jì)、系統(tǒng)防御為基礎(chǔ)，以可靠的變電設(shè)備與防雷接地技術(shù)應(yīng)用來(lái)實(shí)現(xiàn)變電站的穩(wěn)定和運(yùn)行安全，進(jìn)而在系統(tǒng)組成、技術(shù)環(huán)節(jié)和防護(hù)措施上達(dá)到對(duì)變電設(shè)備、變電站功能和狀態(tài)的維護(hù)和保證，實(shí)現(xiàn)變電站防雷技術(shù)為基礎(chǔ)，更為全面而系統(tǒng)地保護(hù)變電站的安全與功能。

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