110kV變電站電氣設(shè)計及其防雷保護

繆云 徐小飛

摘要：變電站是負(fù)責(zé)輸變電與配電的重要場所，在我國整個電力系統(tǒng)中都承擔(dān)著重要責(zé)任。電氣設(shè)備安裝調(diào)試的質(zhì)量和最終電力輸出效果有直接關(guān)系。因為電氣安裝調(diào)試與優(yōu)化管理工作往往涉及大量人力、物力、財力，所以為保障電力企業(yè)的經(jīng)濟效益，相關(guān)人員要做好前期方案設(shè)計，結(jié)合實際生產(chǎn)形勢進行操作。

關(guān)鍵詞：110kv;變電站;防雷保護

1.110kV變電站電氣安全調(diào)試與管理的意義

近幾年市場經(jīng)濟發(fā)展速度飛快，以計算機、互聯(lián)網(wǎng)為載體的各種智能產(chǎn)品應(yīng)運而出，用戶的用電量逐年增加，為滿足不斷變化的用電需求，變電站必須要強化內(nèi)部控制，提高管理效率，積極做好電氣系統(tǒng)的安全調(diào)試工作。以免因為設(shè)備故障而導(dǎo)致供電中斷或大范圍停電事故的發(fā)生。安裝和調(diào)試兩項工作之間是相輔相成的關(guān)系，兩者之間良好配合能有效降低電力系統(tǒng)故障的風(fēng)險。尤其是做好安全管理，還能減少后續(xù)系統(tǒng)調(diào)試的麻煩。如今電力系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，設(shè)備種類增加，技術(shù)人員不能墨守成規(guī)的沿用傳統(tǒng)維護與管理的辦法，而是要不斷學(xué)習(xí)新技術(shù)、新方法，將“預(yù)防為主，防治結(jié)合”作為工作原則。例如：不同的電氣設(shè)備都有自身操作特點，所以要在事前統(tǒng)計好設(shè)備運行參數(shù)，嚴(yán)格遵守制度規(guī)范，不能僅憑經(jīng)驗行事，這樣才能提高管理效率，降低電氣系統(tǒng)的故障風(fēng)險，協(xié)調(diào)系統(tǒng)中的各個設(shè)備。

2 110kV變電站電氣安全調(diào)試與管理的策略

2.1變壓器的管理

變壓器是電氣系統(tǒng)中的常見設(shè)備，變壓器往往具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、體積大等特征，因此也是變電站電氣安裝調(diào)試與管理的重點對象。變壓器的調(diào)試與管理常出現(xiàn)以下幾種問題：（1）變壓器的安裝位置和高低壓電器設(shè)備安裝方向相反;（2）安裝變壓器之前，技術(shù)人員沒有完成組件的測試，導(dǎo)致后續(xù)使用時出現(xiàn)故障;（3）變壓器與電纜連接處存在間隙，導(dǎo)致中心線與母線偏離，影響中心線位置。解決此類問題，要從根本入手，在安裝前根據(jù)項目需求找準(zhǔn)變壓器位置，仔細(xì)檢查直流電阻，確定變壓情況，然后根據(jù)變電站運行特點使用合適的變壓器。安裝變壓器時，要確保變壓器和電纜之間連接牢固，導(dǎo)軌固定要足夠可靠，變壓器在安裝調(diào)試時，都要經(jīng)過防銹處理，以免因銹蝕問題降低變壓器的使用年限。變壓器容量的選擇要遵循“節(jié)能減排”建設(shè)理念。

2.2完善運維制度

“沒有規(guī)矩不成方圓，電氣安全調(diào)試與管理工作想要順利進行，必須要依靠健全的制度。變電站也要做好制度宣傳工作，結(jié)合自身運行特點和國家行業(yè)規(guī)范制定出一套合理、可行、科學(xué)的制度。在遇到問題時，第一時間查明故障原因。例如：設(shè)備損耗、設(shè)備質(zhì)量不合格、安裝工作存在隱患等等。然后對出現(xiàn)問題的設(shè)備進行實時監(jiān)測，指派專人定時巡查。形成養(yǎng)護、維修、管理、巡視多位一體的管理制度。所有參與安全調(diào)試的工作人員必須要具備資格證，深入了解機電設(shè)備的功能、用處、特點等等，精細(xì)化的處理每一次故障，嚴(yán)格按照施工管理制度開展工作，重視核心設(shè)備的節(jié)能施工，根據(jù)實際情況選擇合適的施工技術(shù)。

2.3防雷接地管理

很多變電站因為地理位置的原因，在日常運行過程中，經(jīng)常出現(xiàn)雷電接地問題，而防雷接地的建設(shè)質(zhì)量對電力運輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性都有著至關(guān)重要的影響。相關(guān)人員在進行安裝調(diào)試時也要關(guān)注防雷接地管理。從防雷材料采購的環(huán)節(jié)就要嚴(yán)格把關(guān)，如果防雷材料不合格，很容易引發(fā)防雷設(shè)備故障，而且在安裝過程中，因為防雷接地設(shè)備的特性，變電站整體運行效果也容易受到影響。調(diào)試前，技術(shù)人員要按照設(shè)計要求來調(diào)整防雷設(shè)備結(jié)構(gòu)，然后檢查變電站內(nèi)所有設(shè)備的使用情況，保證設(shè)備的防雷性良好。同時，選擇防雷接地材料時，要盡量使用角鋼、管狀鋼，并做下行處理，提高防雷接地的效果。在防雷接地結(jié)構(gòu)安裝完成后，技術(shù)人員要做好電阻測試，如果發(fā)現(xiàn)電阻數(shù)值波動，要及時找出故障點，確保后續(xù)調(diào)試安裝工作順利落實。

3 110kv變電站防雷保護設(shè)計

3.1雷電入侵途徑

電能對于我們的當(dāng)代社會生活各方面發(fā)展來講，是不可或缺的關(guān)鍵能源，保護電能也是社會各行業(yè)均能夠正常有序運行的實際所需，但是外在天氣還是會不可避免地對110kv變電站運行產(chǎn)生較大影響。一旦遭受意外雷擊便會在一定程度上對變電站運行安全穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，與目前的110kv變電站運行情況來看，所遭受的雷擊通常會造成較大的受損可能性，以及局部線路防護層也會發(fā)生意外破損，造成較大的變電站內(nèi)部轉(zhuǎn)化電壓，超出原本承受標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)的電壓限制。這樣便會不斷減小110kv變電站的使用期限。應(yīng)當(dāng)采用有關(guān)技術(shù)手段保護110kv變電站，這樣便能夠有效避免變電站所受雷擊。變電站電力設(shè)備直接遭受雷擊情況相對較小，一般情況下會沿著電源人侵，譬如避雷器動作就是避雷器增加兩倍疊壓后，發(fā)生的電磁感應(yīng)耦合低壓，運用自動化、微機保護模塊所致。雷電極可能沿通訊網(wǎng)人侵，雷電引發(fā)通信設(shè)備電路的過電壓，一般會在串行通信口直接作用電位差，這是低壓電源缺少必要的防雷措施所致。

3.2防雷保護設(shè)計方案

在如今有關(guān)110kv變電站的防雷保護設(shè)計中，現(xiàn)有設(shè)計通常在極易發(fā)生雷擊所在位置范圍內(nèi)，安裝防雷設(shè)備或電力導(dǎo)線安裝防雷層。面對直擊雷情況，可以運用避雷線、避雷針、避雷網(wǎng)以及避雷器等，設(shè)計防雷接地裝置快速成功實現(xiàn)雷電流接地。需要實現(xiàn)變電站系統(tǒng)與公共系統(tǒng)之間的有效接地單點連接。此種接地形式可以有效避免雷擊所造成的儀表功能損害。同時在實現(xiàn)等電位接地過程中，還應(yīng)當(dāng)進一步重視現(xiàn)場施工標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)化接地范圍應(yīng)當(dāng)保持于20m以上，引下線的整體電纜距離則應(yīng)當(dāng)在2m以上。也可全面勘測現(xiàn)場環(huán)境情況，之后在雷擊頻率較高的位置安裝SPD設(shè)備，從而實現(xiàn)對電流的分流處理，有效避免雷擊災(zāi)害。對于整體的變電站防雷設(shè)計則需要將避雷針安裝所需位置上，從而對變電站所受雷電干擾情況的發(fā)生率有效控制。構(gòu)建屏蔽體，從而有效避免出現(xiàn)雷擊情況中的電磁脈波，干擾現(xiàn)場儀表的系統(tǒng)功能。

對于不同的雷電破壞類情況的出現(xiàn)，確保整體選擇的合理性。在110kv變電站電路系統(tǒng)控制中，構(gòu)建屏蔽體能夠有效控制且阻斷電磁脈波，防止出現(xiàn)DCS受雷擊的干擾情況，加大對其的保護力度。也可對于110kv變電站的內(nèi)部設(shè)施設(shè)備，譬如計算機主機、載波機、RTU等設(shè)備，可以運用建筑物屏蔽措施，對保護對象采用金屬網(wǎng)管、金屬網(wǎng)泊殼成功包圍，從而實現(xiàn)保護目的。還可以運用恰當(dāng)布線，對于產(chǎn)生的電磁脈沖干擾情況有效預(yù)防。

除此之外，現(xiàn)代化科技的飛速發(fā)展也使得變電站防雷措施有創(chuàng)新方向，大力建設(shè)智能化變電站設(shè)計智能防雷保護系統(tǒng)以及智能化防雷檢測，譬如一旦發(fā)生變電站供電故障情況，能夠自動檢測微歐表的具體框架、電纜屏蔽層以及機柜，從而根據(jù)檢測情況自動開啟備用系統(tǒng)變電站，確保電氣導(dǎo)通便可以對雷電所致?lián)p失情況有效控制。

4結(jié)語

做好電力系統(tǒng)及其設(shè)備的安全交底以及管理工作，能為110kV變電站穩(wěn)定運作提供保障。更是電力行業(yè)實現(xiàn)長遠(yuǎn)發(fā)展的必然選擇。安裝調(diào)試工作具有很強的系統(tǒng)性、邏輯性和基礎(chǔ)性，提高安裝調(diào)試質(zhì)量能夠保障變電站的安全，消除設(shè)備儀表的安全隱患。相關(guān)人員對此工作也要加以重視。

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