變電站防雷接地常見的問題分析以及應(yīng)對(duì)措施

黎俊杰

（廣西博陽電力工程建設(shè)有限責(zé)任公司 廣西南寧市 530000）

變電站防雷接地常見的問題分析以及應(yīng)對(duì)措施

黎俊杰

（廣西博陽電力工程建設(shè)有限責(zé)任公司 廣西南寧市 530000）

據(jù)廣西91個(gè)氣象觀測站點(diǎn)50多年的（1960～2013年）雷暴資料統(tǒng)計(jì)，廣西屬于全國雷電高發(fā)區(qū)，年均雷暴日數(shù)73.2d（國家標(biāo)準(zhǔn)是年均40d雷暴日為多雷區(qū)），因此，做好變電站防雷接地工作顯得尤為重要。當(dāng)前，電力系統(tǒng)中對(duì)接地設(shè)施的要求也越來越嚴(yán)格，變電站的接地系統(tǒng)不僅影響著變電站的正常工作，同時(shí)還關(guān)系到人身與設(shè)備的安全。變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，也是防雷的重要保護(hù)部位。變電站防雷接地工作中還存在著許多問題，對(duì)變電站的正常工作及安全都產(chǎn)生了一定的負(fù)面影響，因此，做好變電站防雷接地工作有著非常重要的意義。本文主要介紹了變電站防雷接地的意義和原則，并對(duì)其中存在的一些問題和相應(yīng)的解決措施進(jìn)行了分析，以供參考。

變電站；防雷接地；問題；應(yīng)對(duì)措施

1 引言

要確保變電站安全、可靠運(yùn)行，就必須要做好變電站的安全防雷措施，而接地就是防雷措施的最主要形式。近些年來，在變電站防雷接地工作中存在的問題也越來越多的出現(xiàn)在日常的工作當(dāng)中，嚴(yán)重威脅了人身和設(shè)備的安全。盡管在這方面投入了大量的人力和財(cái)力，但效果并不明顯，其中還存在許多不足之處，還需要我們在以后的工作中不斷地去改進(jìn)、去完善。下面就來談?wù)勛冸娬痉览捉拥毓ぷ髦写嬖诘囊恍﹩栴}及相應(yīng)的解決措施。

2 變電站防雷接地的意義

變電站的防雷和接地問題不僅非常的復(fù)雜，而且至關(guān)重要不可或缺，它的好與壞直接影響著電氣系統(tǒng)的人身和設(shè)備的安全。尤其是在電力系統(tǒng)的日益發(fā)展的今天，電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，對(duì)接地短路電流的要求也越來越高。各種微機(jī)監(jiān)控設(shè)備的普及和應(yīng)用，同樣增加了對(duì)防雷接地的要求。以前通常會(huì)因?yàn)榻拥匮b置的某些問題導(dǎo)致主設(shè)備的損壞，影響了變電站的正常運(yùn)行，引起了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)也嚴(yán)重影響了電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，因此，必須高度重視變電站的防雷接地措施。變電站的接地系統(tǒng)是保障人身和設(shè)備的安全以及電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的主要措施。

3 變電站防雷接地的原則

針對(duì)變電站的特點(diǎn)，其防雷原則是將大部分的雷電流直接接閃并引入地下泄散；將沿信號(hào)線、電源線以及數(shù)據(jù)線引入的過電壓波阻塞；限制被保護(hù)設(shè)備上浪涌過壓幅值。這三道防線，各行其責(zé)，相互配合，缺一不可。應(yīng)從單純一維防護(hù)轉(zhuǎn)為三維防護(hù)，主要包括：防感應(yīng)雷電波入侵、防直擊雷以及防雷電電磁感應(yīng)等。

3.1 外部防雷和內(nèi)部防雷

3.2 防雷等電位連接

為了將雷電引起的毀壞性的電位差徹底消除，就有必要實(shí)行等電位連接，通過過電壓保護(hù)器對(duì)金屬管道、電源線以及信號(hào)線等進(jìn)行等電位連接，同樣要依此對(duì)各個(gè)內(nèi)層保護(hù)區(qū)的界面處進(jìn)行局部等電位連接，互相連接各個(gè)局部等電位連接棒，并最后與主等電位連接棒相連。

4 接地的形式

接地就是將電力或建筑電氣裝置、設(shè)施中某些導(dǎo)電部分，經(jīng)接地線接至接地網(wǎng)。接地根據(jù)工作內(nèi)容劃分為以下幾種：

4.1 工作接地

工作接地指的是為系統(tǒng)正常工作而設(shè)置的接地。如為了能夠使得電力設(shè)備的絕緣水平得到有效的改變，在電力系統(tǒng)中采用中性點(diǎn)接地的運(yùn)行方式，同時(shí)還應(yīng)將兩線一地的雙極高壓直流輸電的中性點(diǎn)接地。除主設(shè)備的接地外，在微電子電路中，按電路性質(zhì)的不同，工作接地還有多種不同的形式，如交流接地、功率接地、直流接地、模擬接地、數(shù)字接地、電源接地以及信號(hào)接地等。

4.2 防雷接地

零售商討厭這一說法，他們試圖對(duì)這種說法進(jìn)行改造。那一天是他們的利潤從紅字變成黑字的日子—零售商們?nèi)缡钦f。

為了有效防止受到雷電的傷害，避雷器、避雷針以及避雷線等防雷設(shè)備都必須配以相應(yīng)的接地裝置，以便能夠?qū)⒗纂娏饕氪蟮亍?/p>

4.3 安全接地

為了保障人身和設(shè)備的安全，設(shè)置電氣設(shè)備外殼接地。任何接地極都有接地電阻的存在，當(dāng)接地體有電流流過時(shí)，接地極電位會(huì)因?yàn)榻拥仉娮枭系膲航档脑蚨?，?dāng)電流在地中擴(kuò)散時(shí)，地面則會(huì)有電位梯度出現(xiàn)，若接地電阻過大，電氣設(shè)備外殼上的殘壓會(huì)對(duì)人身安全產(chǎn)生一定的威脅。

5 變電站防雷接地存在的一些問題

（1）沒有按照規(guī)程的要求進(jìn)行接地網(wǎng)測量，開挖地網(wǎng)的時(shí)間超過了規(guī)定的期限，接地網(wǎng)的缺陷不能及時(shí)被發(fā)現(xiàn)。

（2）構(gòu)架沒有通過專用接地扁鋼接地：通過水泥桿的主筋將母線構(gòu)架接地、通過水泥桿的主筋將避雷針引下線導(dǎo)通。構(gòu)架明敷接地后，通過水泥桿的主筋將構(gòu)架接地，遭遇雷擊大電流時(shí)，使得鋼筋受熱，溫度迅速升高，降低了水泥的機(jī)械強(qiáng)度，容易倒桿。

（3）中性點(diǎn)放電間隙布置錯(cuò)誤：垂直安裝變壓器中性點(diǎn)放電間隙，在冬季惡劣氣候環(huán)境的影響下，極易形成冰溜，也有可能因雨水柱而減小了空氣間隙，發(fā)生誤動(dòng)。

（4）中性點(diǎn)引下線沒有可靠接地：許多使用多年的變電站中性點(diǎn)接地引下線只有一點(diǎn)接地。變壓器中性點(diǎn)單根接地，若連接線發(fā)生問題，將會(huì)導(dǎo)致設(shè)備失地運(yùn)行。

（5）原接地網(wǎng)與擴(kuò)建地網(wǎng)連接不可靠：隨著自身的腐蝕和時(shí)間的推移，接地網(wǎng)接地電阻會(huì)發(fā)生改變，甚至有的會(huì)超標(biāo)。為了能夠使得主網(wǎng)接地電阻降低，可通過另行敷設(shè)地網(wǎng)的方式。沒有做好接地裝置焊接處的防腐處理，加快了焊接處的腐蝕，導(dǎo)致其在故障時(shí)成為易斷點(diǎn)。

（6）避雷針網(wǎng)與主網(wǎng)的安全距離不夠：一些作業(yè)人員為了省力氣、方便，隨便開挖敷設(shè)，使得避雷針網(wǎng)與主接地網(wǎng)地中安全距離不夠，有的避雷針地網(wǎng)甚至與主網(wǎng)相連接。

（7）避雷器的保護(hù)距離不夠：在設(shè)備的日常運(yùn)行和管理中，常常會(huì)忽視變壓器與避雷器的最大電氣距離，如表1～2所示，使得運(yùn)行中的避雷器與被保護(hù)的變壓器的電氣距離嚴(yán)重超標(biāo)，裝設(shè)的避雷器起不到保護(hù)的作用。

（8）氧化鋅避雷器接地引下線串聯(lián)連接：由于出線擁有較多的回路，在施工初期，作業(yè)人員為了方便，將出線避雷器接地引下線串聯(lián)在一起，再通過單根引下線與干線連接在一起，構(gòu)成接地裝置，形成了一個(gè)接地線中串接了多個(gè)需要接地部分。

（9）變壓器中性點(diǎn)接地引下線和變壓器低壓避雷器接線錯(cuò)誤：變壓器低壓側(cè)中性點(diǎn)和低壓避雷器未用專用接地母排，而用變壓器金屬外殼作為避雷器的泄流通道，與技術(shù)要求不符，規(guī)程規(guī)定：應(yīng)采用專門敷設(shè)的接地線將避雷器接地引下線接地，不能使用其他的方式；應(yīng)加橡膠墊片在箱體和變壓器頂蓋之間，通過螺栓將二者的連接部位進(jìn)行連接，接地裝置電氣通路接觸不良，使得接觸電阻有所增大，不利于大電流的泄放。

（10）氧化鋅避雷器的選型和配置錯(cuò)誤：一些設(shè)計(jì)人員由于對(duì)電壓等級(jí)、氧化鋅避雷器的類型以及使用場所不熟，安裝錯(cuò)誤。

6 解決上述問題的對(duì)策

（1）嚴(yán)格遵循《電力預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》的規(guī)定，定期進(jìn)行地網(wǎng)開挖試驗(yàn)。應(yīng)按要求對(duì)腐蝕嚴(yán)重地區(qū)或運(yùn)行10年以上的接地網(wǎng)進(jìn)行抽樣開挖檢查，并根據(jù)接地網(wǎng)開挖檢查的結(jié)果決定是將周期延長還是縮短。按規(guī)定的要求放長線測量接地網(wǎng)接地電阻。

（2）在設(shè)計(jì)和施工的過程中，采取有效的監(jiān)理和審查制度，防止發(fā)生構(gòu)架無專用接地扁鐵接地現(xiàn)象。

（3）將變壓器中性點(diǎn)放電間隙由垂直安裝改為水平放置。

（4）改造變壓器中性點(diǎn)接地線為兩根與主接地網(wǎng)不同地點(diǎn)連接的接地引下線，每根引下線都必須符合熱穩(wěn)定的要求，便于定期檢查測試。

（5）地網(wǎng)擴(kuò)建時(shí)，為了提高擴(kuò)建地網(wǎng)的散流能力，應(yīng)與原接地網(wǎng)進(jìn)行多點(diǎn)連接。

（6）嚴(yán)格按照過電壓保護(hù)技術(shù)的要求進(jìn)行改造，配電裝置帶電部分與獨(dú)立避雷針之間的最短距離應(yīng)不小于5m。配電裝置構(gòu)架的接地導(dǎo)體以及避雷針接地引下線埋在地中部分在土壤中的距離應(yīng)不小于3m。

（7）計(jì)算變電站避雷器的保護(hù)距離，當(dāng)主變壓器的電氣到母線避雷器的距離過大時(shí)，應(yīng)增設(shè)一組避雷器在變壓器附近。

（8）按照規(guī)程規(guī)定的要求，以單獨(dú)的接地線將電氣裝置的每個(gè)接地部分與接地干線相連接。

（9）通過單獨(dú)的接地線將低壓避雷器引下線與接地裝置相連接。

（10）正確安裝氧化鋅避雷器。按照設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行購置，其次，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行安裝，不準(zhǔn)在變電站母線上安裝配電型氧化鋅避雷器。

表1 普通閥式避雷針至變壓器的最大電器距離（單位：m）

表2 金屬氫化鋅避雷針至變壓器的最大電器距離（單位：m）

7 結(jié)束語

綜上所述，變電站防雷接地工作中存在的問題還有很多，若不能做好防范措施，一旦發(fā)生事故就會(huì)造成嚴(yán)重的后果。因此，在實(shí)際工作中，還應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，采取相應(yīng)的措施，保障變電站防雷接地工作的正常進(jìn)行，只有這樣，才能有效促進(jìn)電力事業(yè)的快速發(fā)展。

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TM862

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1004-7344（2016）11-0077-02

2016-3-4

黎俊杰（1985-），助理工程師，本科，主要從事電力工程管理方面的工作。