改擴(kuò)建變電所的接地保護(hù)及電氣安全

李志和

摘 要：隨著市場經(jīng)濟(jì)深入發(fā)展，部分民營資本投入到能源等精煉加工的工廠；石化或礦產(chǎn)深加工工廠大部分都是遠(yuǎn)離市區(qū)，這些企業(yè)為保證生產(chǎn)供電質(zhì)量，新建或改建一些35kv中心變電所，由于當(dāng)?shù)氐囊恍┑乩砦恢们闆r特殊，或者在規(guī)劃紅線內(nèi)建廠，當(dāng)?shù)毓╇姳O(jiān)管部門無法全面的按照供電要求監(jiān)管，另外使用單位的電氣技術(shù)人員工作能力及專業(yè)技術(shù)有限，或者選擇一些安裝施工的能力不強(qiáng)的單位進(jìn)行施工；對重點(diǎn)施工部位沒有有效控制；造成電氣安全隱患；本文就案例來說明電氣接地的安全和重要性，希望能引起對此類問題的重視；

關(guān)鍵詞：電氣接地保護(hù)；保護(hù)接地導(dǎo)體規(guī)格選擇；接地導(dǎo)體截面的選擇

0 引言

有感于一個案例，對于我們電氣人值得思考和重視起來；2019年年初銀川某工廠35kv新建變電所，投入運(yùn)行一個月后，變壓器35kv側(cè)B相電纜燒斷，造成主控室內(nèi)控制保護(hù)屏內(nèi)部分微機(jī)保護(hù)設(shè)備燒毀，通訊管理機(jī)燒毀；造成全廠停電，工廠經(jīng)濟(jì)損失巨大；工廠考慮到安全特意遠(yuǎn)離一次設(shè)備，借用原有一彩鋼板房做主控室，改造此主控室，焊接保護(hù)屏組的基礎(chǔ)，施工過程中沒有做保護(hù)屏組的有效接地；變壓器35kv側(cè)B相在制作電纜頭存在缺陷，隨時(shí)間累積，電流增大，電壓的波動，此處電纜熔斷，高電壓沿著電纜接地屏蔽層進(jìn)入接地網(wǎng)，由于控制保護(hù)屏的接地不可靠，通過電流二次接地線進(jìn)入保護(hù)裝置，燒毀了保護(hù)屏及其通訊管理設(shè)備；

1 電氣系統(tǒng)接地

電氣設(shè)備安裝基礎(chǔ)要做整體接地網(wǎng)；供電系統(tǒng)接地分為保護(hù)接地和工作點(diǎn)接地，保護(hù)接地是帶電設(shè)備外殼接地。工作點(diǎn)接地指零線接地，接地網(wǎng)做法與避雷接地方式一樣，接地電阻小于4歐。如達(dá)不到要求，則應(yīng)加接地極，條件不好的，應(yīng)加電解物及（或）更換土壤。工作接地和保護(hù)接地在配電室獨(dú)立引出，系統(tǒng)可并為一個。工作方式，如地線和零線分開，也可合二為一引到用電系統(tǒng)（或設(shè)備）。接地系統(tǒng)須重復(fù)接地。也有獨(dú)立分開的方式，TN-S系統(tǒng)。零地不能再合為一。

按照規(guī)范要求所有設(shè)備和金屬體就進(jìn)可靠接地。因此這個要求有可能會有全廠的接地，但是設(shè)備和金屬體的密集度決定了是否采用聯(lián)合接地。如果兩個地網(wǎng)之間距離較?。?0m以內(nèi)）的話盡量連接，如果很遠(yuǎn)的話沒有必要連接。但是連接肯定是好的（這一點(diǎn)是考慮經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)的協(xié)調(diào)）。但是一個有關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)必須做聯(lián)合接地，就如上述案例，一次設(shè)備與二次設(shè)備都屬于一個系統(tǒng)，盡量做到統(tǒng)一接地；

2 保護(hù)導(dǎo)體的選擇

根據(jù)GB 7251.1-2005《低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第1部分型式試驗(yàn)和部分型式試驗(yàn)成套設(shè)備》的規(guī)定，外部導(dǎo)體所連接的成套設(shè)備內(nèi)的保護(hù)導(dǎo)體（PE，PEN）的截面積可參考下述方法選擇：

1導(dǎo)線截面積S≤16，（PE、PEN）=S mm2；2導(dǎo)線截面積16

A、保護(hù)導(dǎo)體（PE，PEN）截面積不應(yīng)小于上面的參考值。如果僅用于PEN導(dǎo)體，在中性線電流不超過相線電流30%前提下是允許的。

B、如果是非標(biāo)尺寸，則應(yīng)采用最接近的較大的標(biāo)準(zhǔn)界面節(jié)的保護(hù)導(dǎo)體（PE、PEN）。

C、只有在保護(hù)導(dǎo)體（PE、PEN）的材料與相導(dǎo)體的材料相同時(shí)，參考值才有效。如果材料不同，保護(hù)導(dǎo)體（PE、PEN）的截面積的確要使之達(dá)到與參考要求相同的導(dǎo)電效果。對于PEN導(dǎo)體，下述補(bǔ)充要求應(yīng)適用：

①最小截面積應(yīng)為銅10mm2或鋁16mm2；

②在成套設(shè)備內(nèi)，PEN導(dǎo)體不需要絕緣；

③結(jié)構(gòu)部件不應(yīng)作PEN導(dǎo)體，但銅質(zhì)或鋁制安裝導(dǎo)軌可用作PEN導(dǎo)體。

3 高壓設(shè)備接地母線的最小截面

根據(jù)GB3906-2006《3.6kV～40.5kV 交流金屬封閉開關(guān)和控制設(shè)備》的規(guī)定，高壓設(shè)備接地母線按系統(tǒng)額定短時(shí)耐受電流的86.7%考慮；

根據(jù)公式：S=I/a√t/⊿θ 式中I—額定短時(shí)耐受電流；a---材質(zhì)系數(shù)，銅為13；鋁為8.5；t---額定短路持續(xù)電流；⊿θ---溫升（k）；對于裸導(dǎo)體一般取180k，對于4S持續(xù)時(shí)間取215k；

例如：25Ka/4S系統(tǒng)的銅母線最小截面積S= I/a√t/⊿θ=25/13√4/215=0.26m2=260mm2

接地母線按耐受電流的的86.7%考慮：S地=260*86.7%=225 mm2；

同樣原理也根據(jù)系統(tǒng)相應(yīng)的短時(shí)耐受電流選取合適的接地母線；

4 結(jié)束語

改擴(kuò)建工廠的變電所設(shè)計(jì)一定要遵循國家的標(biāo)準(zhǔn)，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；工程技術(shù)人員也需要提高自己的專業(yè)水平；施工人員按國家標(biāo)準(zhǔn)，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)文件施工；供電系統(tǒng)針對紅線內(nèi)的變電所也要加大監(jiān)管力度；工程技術(shù)人員熟悉相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)；嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)、安裝規(guī)范。

參考文獻(xiàn)

[1]《低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第1部分型式試驗(yàn)和部分型式試驗(yàn)成套設(shè)備》GB 7251.1-2005

[2]《3.6kV～40.5kV 交流金屬封閉開關(guān)和控制設(shè)備》GB3906-2006

[3]楊金夕 《防雷、接地及電氣安全技術(shù)》機(jī)械工業(yè)出版社

[4]供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50052-2009