關(guān)于變電站防雷接地的幾個(gè)問題

胡國清

蒙東協(xié)合新能源有限公司

關(guān)于變電站防雷接地的幾個(gè)問題

胡國清

蒙東協(xié)合新能源有限公司

變電站是電力系統(tǒng)重要組成部分，因此，它是防雷的重要保護(hù)部位。如果變電所發(fā)生雷擊事故，將造成大面積的停電，給社會(huì)生產(chǎn)和人民生活帶來不便，這就要求防雷措施必須十分可靠。由于接地網(wǎng)等間距布置存在地電位分布不均勻的問題。一些變電站采用了不等間距布置，即從地網(wǎng)邊緣到中心，均壓導(dǎo)體間距按負(fù)荷指數(shù)規(guī)律增加。運(yùn)用GPC接地參數(shù)計(jì)算程序?qū)煞N方法進(jìn)行分析和計(jì)算，結(jié)果表明接地網(wǎng)優(yōu)化能顯著地改善導(dǎo)體的泄漏電流密度分布，使土壤表面的電位分布均勻，提高安全水平，節(jié)省鋼材和施工費(fèi)用。雷電是一種自然放電現(xiàn)象，它具有極大的破壞力，對電網(wǎng)及電力設(shè)施破壞性極大。

測試結(jié)果；電氣導(dǎo)通；腐蝕情況；熱穩(wěn)定校驗(yàn)；整改

由于接地網(wǎng)等間距布置存在地電位分布不均勻的問題。一些變電站采用了不等間距布置，即從地網(wǎng)邊緣到中心，均壓導(dǎo)體間距按負(fù)荷指數(shù)規(guī)律增加。雷電是一種自然放電現(xiàn)象，它具有極大的破壞力，對電網(wǎng)及電力設(shè)施破壞性極大。

調(diào)查某電廠投運(yùn)近三十年的設(shè)備，為了在今后更好的保障人身、機(jī)組及附屬設(shè)備安全運(yùn)行，遼寧東科電力防雷接地工程有限公司于2014年8月17～23日對某電廠接地裝置進(jìn)行了全面的檢測和評(píng)估測試，作為電廠保證安全生產(chǎn)的重要部分。測試期間天氣良好，檢測評(píng)估內(nèi)容按接地網(wǎng)檢測、評(píng)估技術(shù)協(xié)議執(zhí)行。

一、測試結(jié)果

1、接地電阻測試

對全廠獨(dú)立的接地體進(jìn)行了接地電阻測試，具體數(shù)據(jù)如下表：化學(xué)油班獨(dú)立避雷針電阻值5.81毆姆，油區(qū)#1獨(dú)立避雷針6.58毆姆，油區(qū)#2獨(dú)立避雷針4.82毆姆，油區(qū)#3獨(dú)立避雷針4.8毆姆，照明獨(dú)立避雷針0.245毆姆。

2、電氣完整性測試（電氣導(dǎo)通）

通過我們對某電廠電氣的各個(gè)重要部分，包括變電所各一次和二次設(shè)備之間，變電所與主控、各機(jī)組單元、配電室，通訊，化學(xué)，油區(qū)，水塔及其中各設(shè)備，各泵房，煙囪，避雷針等均進(jìn)行了測試，結(jié)果良好，除個(gè)別設(shè)備外，測試值基本在50mΩ以下，說明全廠電氣設(shè)備通過接地裝置良好地連接為一個(gè)整體。

3、接地裝置腐蝕情況檢查

我們在油區(qū)、制氫站、220KV變電所內(nèi)選擇有代表性的地方共8處，其中變電站6處，油區(qū)1處、制氫站1處，進(jìn)行了開挖檢查，具體地點(diǎn)及檢查情況是，#1高備變開關(guān)接地引下線，#1高備變電流互感器接地引下線，變電站中部支柱絕緣子接地引下線，二期#2高備變開關(guān)接地引下線，二期#2高備變電流互感器接地引下線，在地下0.8米處腐蝕明顯。220KV一、二期變電站設(shè)備接地引下線全部接地不規(guī)范，在深度300毫米處串聯(lián)焊接，且焊接質(zhì)量不良。正確焊接方法是每個(gè)設(shè)備均有兩根符合熱穩(wěn)定截面要求的接地引下線，分別焊接在地網(wǎng)的兩條主干線上。焊接要求扁鋼寬度2倍，三面焊接。圓鋼直徑的6倍三面焊接，焊口去除焊渣，涂刷防腐漆。

4、接地裝置熱穩(wěn)定校驗(yàn)

某電廠220KV變電所最大運(yùn)行方式下，單相接地短路電流為28.7792KA，一級(jí)后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間0.8秒,二級(jí)保護(hù)動(dòng)作時(shí)間0.2秒。根據(jù)熱穩(wěn)定條件，未考慮腐蝕時(shí)，接地線的最小截面積應(yīng)為411平方毫米.某電廠220KV變電所接地引下線為40*4扁鋼，截面積為160平方，接地引下線容量不符合要求。某電廠500KV變電所最大運(yùn)行方式下，單相接地短路電流為8.0931KA，一級(jí)后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間0.3秒,二級(jí)保護(hù)動(dòng)作時(shí)間0.2秒。根據(jù)熱穩(wěn)定條件，未考慮腐蝕時(shí)，接地線的最小截面積應(yīng)為81.7平方毫米.某電廠500KV變電所接地引下線為50*5扁鋼，截面積為250平方毫米，接地引下線容量符合要求。

二、結(jié)論

某電廠接地裝置總體良好，電氣完整性合格，接地阻抗較低，但是也有部分地方存在嚴(yán)重的問題，沒有按照國家電力行業(yè)標(biāo)DL/T621-1997：交流電氣裝置的接地，GB50169-92電氣裝置安裝工程接地裝置施工驗(yàn)收規(guī)范，DL475接地裝置特性參數(shù)測量導(dǎo)則，國家電力公司（2000 9）：防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求，原部頒標(biāo)準(zhǔn)SDJ8-79：電力設(shè)備接地設(shè)計(jì)規(guī)程，（87）水電電生字第9號(hào)附件之三：過電壓、防污反事故技術(shù)措施，東電（87）142號(hào)：關(guān)于認(rèn)真做好接地網(wǎng)檢查工作的通知的要求去做，因此建議對存在的問題立即整改，具體如下：

（1）個(gè)別主變出線鐵塔無接地網(wǎng)，如#1高備變#5塔、#2機(jī)#1鐵塔。其它出線鐵塔共37基通過測試發(fā)現(xiàn)鐵塔接地是通過架空避雷線與變電所主接地網(wǎng)相連接，按照規(guī)程規(guī)定，每基鐵塔應(yīng)有自己獨(dú)立的合格接地網(wǎng)，一旦遭到雷擊，迅速通過自身接地裝置釋放雷電流，避雷線只是分掉很小一部分雷電流，約10%-20%,而不是通過避雷線將全部雷電電流引入變電所內(nèi)主接地網(wǎng)，造成變電所內(nèi)和廠房內(nèi)接地網(wǎng)電位分布及不均勻。另外避雷線經(jīng)過長年風(fēng)吹雨淋，電腐蝕等可能減少一部分強(qiáng)度，一旦雷電流足夠大，避雷線承受不了雷電的全電流，將可能燒斷避雷線，并將派生一些其它事故。因此針對每基出線鐵塔制作一個(gè)合格的接地網(wǎng)刻不容緩。

（2）等電位接地網(wǎng)不符合要求。按照25項(xiàng)反措及繼電保護(hù)相關(guān)規(guī)定#1--#4機(jī)已經(jīng)敷設(shè)了100平方銅排等電位接地網(wǎng)，但是敷設(shè)的極不規(guī)范，等電位接地網(wǎng)的整個(gè)回路中不允許鉆孔，以保證截面積符合100平方毫米以上，不允許螺栓連接，以保證在整個(gè)回路上沒有接觸電阻（電位差），保護(hù)盤柜接地銅排應(yīng)直接通過焊接接到電纜夾層等電位接地網(wǎng)上，而不是一個(gè)盤柜一個(gè)盤柜的串接。另外500KV繼電保護(hù)室無等電位接地網(wǎng)。建議等電位接地網(wǎng)全部采用焊接，按國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行整改。

（3）#3水塔與#4水塔接地網(wǎng)地中以斷開，需要恢復(fù)。

（4）66KV變電所、油區(qū)、制氫站接地網(wǎng)運(yùn)行時(shí)間太長，考慮到其重要程度，雖然電氣完整性測試未發(fā)現(xiàn)問題，但是地中主接地網(wǎng)銹蝕較嚴(yán)重。建議合適的時(shí)間進(jìn)行從新敷設(shè)。

某電廠接地裝置已經(jīng)運(yùn)行近三十年，總體良好，電氣完整性合格，接地阻抗較低，，但是也有部分地方存在嚴(yán)重的問題，需要進(jìn)行整改。

[1]DL/T621-1997：交流電氣裝置的接地

[2]GB50169-92電氣裝置安裝工程接地裝置施工驗(yàn)收規(guī)范

[3]DL475接地裝置特性參數(shù)測量導(dǎo)則

[4]國家電力公司（2000 9）：防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項(xiàng)重點(diǎn)要求