淺析變電站防雷接地的問題

王楠 袁婧 劉堯

摘 要：變電站是電力體系的重要組成部分，變電站的正常運(yùn)行能夠確保整體電網(wǎng)安全、可靠，但是在實(shí)際運(yùn)行過程中，變電站會(huì)受到外部環(huán)境因素的影響，比如雷擊。雷擊對(duì)變電站的影響非常大，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使設(shè)備損壞，可能引發(fā)事故。因此電力企業(yè)需要做好管理工作，通過應(yīng)用各項(xiàng)有效措施，結(jié)合到不同環(huán)境特點(diǎn)，最大程度的避免雷電對(duì)變電站運(yùn)行造成影響。

關(guān)鍵詞：變電站;防雷接地;分析

雷電是一種物理現(xiàn)象，是大地與帶有電荷的云層之間出現(xiàn)的放電現(xiàn)象。放電過程會(huì)產(chǎn)生巨大的電壓與電流，瞬間超過設(shè)備所能夠承受的最大值，從而使設(shè)備受到損壞。對(duì)于電力企業(yè)而言，需要確保變電站正常運(yùn)行，避免導(dǎo)致大規(guī)模停電事故。

一、變電站防雷設(shè)計(jì)

接地裝置應(yīng)用變電站十分重要，因此防雷設(shè)計(jì)工作需要充分重視接地裝置的作用，嚴(yán)格依據(jù)規(guī)范安裝。在雷電天氣情況下能夠有效發(fā)揮其作用，從而確保相關(guān)設(shè)備安全運(yùn)行。電力系統(tǒng)規(guī)模在持續(xù)擴(kuò)大，因此對(duì)變電站接地的要求也會(huì)相應(yīng)提升，無論采用何種形式進(jìn)行防雷，最終都需要利用接地將電流導(dǎo)入大地。接地裝置設(shè)置的合理性與科學(xué)性十分重要，既關(guān)系到電力設(shè)備的安全、正常運(yùn)行，同時(shí)也會(huì)對(duì)工作人員安全造成一定影響。變電站接地工作需要遵循相應(yīng)原則，在條件允許的情況下最大程度利用建筑物體地基之上的鋼筋。也可以使建筑物體金屬統(tǒng)一接地，從而形成接地網(wǎng)絡(luò)。以自然接地物件作為基礎(chǔ)，應(yīng)用人工輔助物體，應(yīng)用閉合環(huán)形。在具備統(tǒng)一接地網(wǎng)的前提下可以考慮單點(diǎn)接地。

二、防雷設(shè)計(jì)與防雷工作的重要性

雷擊會(huì)產(chǎn)生巨大的電流，會(huì)產(chǎn)生熱效應(yīng)與機(jī)械能，使設(shè)備與建筑物體遭到破壞。雷擊造成的直接損失通常小于其間接造成的損失。雷電損害形式可以將其分為三種，感應(yīng)雷，直擊雷，雷電反擊。

系統(tǒng)防雷包括外部與內(nèi)部防御兩方面內(nèi)容，外部防御內(nèi)容包括了避雷帶，避雷針，接地極，引下線等。外部防御工作的主要目的在于最大程度避免建筑物體受到雷電破壞。通過避雷針或者是避雷帶等將可能會(huì)擊中建筑物體的雷電導(dǎo)入大地，削減其對(duì)建筑物體的作用。內(nèi)部防御則主要是確保建筑物體內(nèi)部安全，包括人員與設(shè)備，具體操作是在設(shè)備的前端安裝避雷設(shè)備，使大地，避免設(shè)備，線路形成等電位體，對(duì)雷電電流起到阻擋作用。也可以利用電氣設(shè)備自身的絕緣性能削減雷電對(duì)設(shè)備的損壞，從而使設(shè)備安全。

三、接地裝置

安裝接地違章裝置首先需要測(cè)量土壤電阻率，此項(xiàng)操作是接地裝置安裝的基礎(chǔ)工作。但是在實(shí)際的操作過程中，受到測(cè)量方法與設(shè)備、環(huán)境條件等限制，土壤電阻率測(cè)量工作通常無法確保結(jié)果的準(zhǔn)確性。在測(cè)量工作中可以設(shè)置多個(gè)測(cè)量點(diǎn)，并且從方法與設(shè)備方面來考慮，從而提升測(cè)量工作的精度。

布置接地網(wǎng)，接地面確定其面積時(shí)，電阻也就相應(yīng)確定了，電阻可以利用公式計(jì)算。接地網(wǎng)布置時(shí)需要利用所有可以利用的面積，在不增加接地網(wǎng)的前提下實(shí)現(xiàn)電阻減小的難度非常大。某些變電站以水平接線為主，并帶有垂直地極復(fù)合型地網(wǎng)，通過公式分析可知，垂直極與接地網(wǎng)接地電阻二者之間的關(guān)系不是十分密切。垂直接地極能夠良好的作用于沖擊散流，將垂直接地應(yīng)用于避雷器或者是避雷針的引下線處，強(qiáng)化集中接地。比如某變電站接地設(shè)計(jì)，通過計(jì)算后，接地網(wǎng)設(shè)計(jì)為全部水平接地構(gòu)成，避雷針與避雷器附近設(shè)置有少量的垂直地極，經(jīng)過實(shí)際運(yùn)行后，效果良好。

地網(wǎng)均壓網(wǎng)設(shè)計(jì)，依據(jù)相關(guān)規(guī)定，如果均壓帶的數(shù)量在18根以下時(shí)，采用長(zhǎng)孔接地網(wǎng)比較適宜?？紤]到110KV變電站占地面積及均壓線屏蔽作用，均壓線的總數(shù)在8～12根左右。結(jié)合到規(guī)程要求，通常應(yīng)用長(zhǎng)孔布置。此種情況下需要考慮幾方面問題，方孔地網(wǎng)的橫向與縱向均壓帶交錯(cuò)，地網(wǎng)的分流效果會(huì)好于長(zhǎng)孔地網(wǎng)，而均壓效果方面也要優(yōu)于長(zhǎng)孔地網(wǎng)，并且可靠性好。主網(wǎng)與長(zhǎng)孔地網(wǎng)均壓接連接薄弱，考慮到均壓線的距離比較長(zhǎng)，間接地故障時(shí)，設(shè)備容易受損，控制電纜也容易受損。

四、接地設(shè)置施工需要考慮的問題

施工過程必須確保施工單位對(duì)雷電危害有足夠的認(rèn)識(shí)，依據(jù)相關(guān)規(guī)定開展接地裝置作業(yè)，確保作業(yè)規(guī)范，避免變電站在送電時(shí)跳閘造成較大損失。因此地網(wǎng)敷設(shè)、主地網(wǎng)連接、接地敷設(shè)以及設(shè)備檢查等施工驗(yàn)收工作就非常關(guān)鍵，會(huì)影響到整體建工防雷與安全，影響到設(shè)備性能正常發(fā)揮與使用壽命。

接地裝置作業(yè)首先需要熟悉施工圖紙，圖紙沒有將防雷設(shè)計(jì)作為單獨(dú)內(nèi)容，而是分散不同工程，因此可以人為將其為獨(dú)立部分處理。日常檢查工作要確保操作依據(jù)規(guī)范進(jìn)行，驗(yàn)收工作也要規(guī)范化，檢查各項(xiàng)數(shù)據(jù)，接地裝置施工結(jié)束后，需要進(jìn)行測(cè)試，確保各項(xiàng)裝置能夠有效發(fā)揮其作用。

五、結(jié)束語

防雷接地是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，從設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)到后期應(yīng)用，需要參與施工的各方共同努力，確保防雷接地工作質(zhì)量。前期設(shè)計(jì)工作需要結(jié)合到實(shí)際環(huán)境，考慮應(yīng)用過程可能出現(xiàn)的問題。施工過程需要強(qiáng)化質(zhì)量監(jiān)督與檢查，驗(yàn)收工作要結(jié)合規(guī)范，確保接地裝置質(zhì)量，從而確保變電站安全可靠運(yùn)行。

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作者簡(jiǎn)介：王楠（1986-9）男，漢，遼寧盤錦人，本科，科員，研究方向：防雷檢測(cè)。