關于變電站防雷接地的幾個問題

胡國清

蒙東協合新能源有限公司

關于變電站防雷接地的幾個問題

胡國清

蒙東協合新能源有限公司

變電站是電力系統重要組成部分，因此，它是防雷的重要保護部位。如果變電所發生雷擊事故，將造成大面積的停電，給社會生產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，即從地網邊緣到中心，均壓導體間距按負荷指數規律增加。運用GPC接地參數計算程序對兩種方法進行分析和計算，結果表明接地網優化能顯著地改善導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，節省鋼材和施工費用。雷電是一種自然放電現象，它具有極大的破壞力，對電網及電力設施破壞性極大。

測試結果；電氣導通；腐蝕情況；熱穩定校驗；整改

由于接地網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，即從地網邊緣到中心，均壓導體間距按負荷指數規律增加。雷電是一種自然放電現象，它具有極大的破壞力，對電網及電力設施破壞性極大。

調查某電廠投運近三十年的設備，為了在今后更好的保障人身、機組及附屬設備安全運行，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行了全面的檢測和評估測試，作為電廠保證安全生產的重要部分。測試期間天氣良好，檢測評估內容按接地網檢測、評估技術協議執行。

一、測試結果

1、接地電阻測試

對全廠獨立的接地體進行了接地電阻測試，具體數據如下表：化學油班獨立避雷針電阻值5.81毆姆，油區#1獨立避雷針6.58毆姆，油區#2獨立避雷針4.82毆姆，油區#3獨立避雷針4.8毆姆，照明獨立避雷針0.245毆姆。

2、電氣完整性測試（電氣導通）

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

3、接地裝置腐蝕情況檢查

我們在油區、制氫站、220KV變電所內選擇有代表性的地方共8處，其中變電站6處，油區1處、制氫站1處，進行了開挖檢查，具體地點及檢查情況是，#1高備變開關接地引下線，#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、二期變電站設備接地引下線全部接地不規范，在深度300毫米處串聯焊接，且焊接質量不良。正確焊接方法是每個設備均有兩根符合熱穩定截面要求的接地引下線，分別焊接在地網的兩條主干線上。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、接地裝置熱穩定校驗

某電廠220KV變電所最大運行方式下，單相接地短路電流為28.7792KA，一級后備保護動作時間0.8秒,二級保護動作時間0.2秒。根據熱穩定條件，未考慮腐蝕時，接地線的最小截面積應為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變電所最大運行方式下，單相接地短路電流為8.0931KA，一級后備保護動作時間0.3秒,二級保護動作時間0.2秒。根據熱穩定條件，未考慮腐蝕時，接地線的最小截面積應為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重的問題，沒有按照國家電力行業標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收規范，DL475接地裝置特性參數測量導則，國家電力公司（2000 9）：防止電力生產重大事故的二十五項重點要求，原部頒標準SDJ8-79：電力設備接地設計規程，（87）水電電生字第9號附件之三：過電壓、防污反事故技術措施，東電（87）142號：關于認真做好接地網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）個別主變出線鐵塔無接地網，如#1高備變#5塔、#2機#1鐵塔。其它出線鐵塔共37基通過測試發現鐵塔接地是通過架空避雷線與變電所主接地網相連接，按照規程規定，每基鐵塔應有自己獨立的合格接地網，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主接地網，造成變電所內和廠房內接地網電位分布及不均勻。另外避雷線經過長年風吹雨淋，電腐蝕等可能減少一部分強度，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合格的接地網刻不容緩。

（2）等電位接地網不符合要求。按照25項反措及繼電保護相關規定#1--#4機已經敷設了100平方銅排等電位接地網，但是敷設的極不規范，等電位接地網的整個回路中不允許鉆孔，以保證截面積符合100平方毫米以上，不允許螺栓連接，以保證在整個回路上沒有接觸電阻（電位差），保護盤柜接地銅排應直接通過焊接接到電纜夾層等電位接地網上，而不是一個盤柜一個盤柜的串接。另外500KV繼電保護室無等電位接地網。建議等電位接地網全部采用焊接，按國家有關標準進行整改。

（3）#3水塔與#4水塔接地網地中以斷開，需要恢復。

（4）66KV變電所、油區、制氫站接地網運行時間太長，考慮到其重要程度，雖然電氣完整性測試未發現問題，但是地中主接地網銹蝕較嚴重。建議合適的時間進行從新敷設。

某電廠接地裝置已經運行近三十年，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重的問題，需要進行整改。

[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收規范

[3]DL475接地裝置特性參數測量導則

[4]國家電力公司（2000 9）：防止電力生產重大事故的二十五項重點要求