變電站防雷接地常見的問題分析以及應對措施

黎俊杰

（廣西博陽電力工程建設有限責任公司 廣西南寧市 530000）

變電站防雷接地常見的問題分析以及應對措施

黎俊杰

（廣西博陽電力工程建設有限責任公司 廣西南寧市 530000）

據廣西91個氣象觀測站點50多年的（1960～2013年）雷暴資料統計，廣西屬于全國雷電高發區，年均雷暴日數73.2d（國家標準是年均40d雷暴日為多雷區），因此，做好變電站防雷接地工作顯得尤為重要。當前，電力系統中對接地設施的要求也越來越嚴格，變電站的接地系統不僅影響著變電站的正常工作，同時還關系到人身與設備的安全。變電站是電力系統的重要組成部分，也是防雷的重要保護部位。變電站防雷接地工作中還存在著許多問題，對變電站的正常工作及安全都產生了一定的負面影響，因此，做好變電站防雷接地工作有著非常重要的意義。本文主要介紹了變電站防雷接地的意義和原則，并對其中存在的一些問題和相應的解決措施進行了分析，以供參考。

變電站；防雷接地；問題；應對措施

1 引言

要確保變電站安全、可靠運行，就必須要做好變電站的安全防雷措施，而接地就是防雷措施的最主要形式。近些年來，在變電站防雷接地工作中存在的問題也越來越多的出現在日常的工作當中，嚴重威脅了人身和設備的安全。盡管在這方面投入了大量的人力和財力，但效果并不明顯，其中還存在許多不足之處，還需要我們在以后的工作中不斷地去改進、去完善。下面就來談談變電站防雷接地工作中存在的一些問題及相應的解決措施。

2 變電站防雷接地的意義

變電站的防雷和接地問題不僅非常的復雜，而且至關重要不可或缺，它的好與壞直接影響著電氣系統的人身和設備的安全。尤其是在電力系統的日益發展的今天，電網規模的不斷擴大，對接地短路電流的要求也越來越高。各種微機監控設備的普及和應用，同樣增加了對防雷接地的要求。以前通常會因為接地裝置的某些問題導致主設備的損壞，影響了變電站的正常運行，引起了巨大的經濟損失，同時也嚴重影響了電網的穩定運行，因此，必須高度重視變電站的防雷接地措施。變電站的接地系統是保障人身和設備的安全以及電力系統正常運行的主要措施。

3 變電站防雷接地的原則

針對變電站的特點，其防雷原則是將大部分的雷電流直接接閃并引入地下泄散；將沿信號線、電源線以及數據線引入的過電壓波阻塞；限制被保護設備上浪涌過壓幅值。這三道防線，各行其責，相互配合，缺一不可。應從單純一維防護轉為三維防護，主要包括：防感應雷電波入侵、防直擊雷以及防雷電電磁感應等。

3.1 外部防雷和內部防雷

3.2 防雷等電位連接

為了將雷電引起的毀壞性的電位差徹底消除，就有必要實行等電位連接，通過過電壓保護器對金屬管道、電源線以及信號線等進行等電位連接，同樣要依此對各個內層保護區的界面處進行局部等電位連接，互相連接各個局部等電位連接棒，并最后與主等電位連接棒相連。

4 接地的形式

接地就是將電力或建筑電氣裝置、設施中某些導電部分，經接地線接至接地網。接地根據工作內容劃分為以下幾種：

4.1 工作接地

工作接地指的是為系統正常工作而設置的接地。如為了能夠使得電力設備的絕緣水平得到有效的改變，在電力系統中采用中性點接地的運行方式，同時還應將兩線一地的雙極高壓直流輸電的中性點接地。除主設備的接地外，在微電子電路中，按電路性質的不同，工作接地還有多種不同的形式，如交流接地、功率接地、直流接地、模擬接地、數字接地、電源接地以及信號接地等。

4.2 防雷接地

零售商討厭這一說法，他們試圖對這種說法進行改造。那一天是他們的利潤從紅字變成黑字的日子—零售商們如是說。

為了有效防止受到雷電的傷害，避雷器、避雷針以及避雷線等防雷設備都必須配以相應的接地裝置，以便能夠將雷電流引入大地。

4.3 安全接地

為了保障人身和設備的安全，設置電氣設備外殼接地。任何接地極都有接地電阻的存在，當接地體有電流流過時，接地極電位會因為接地電阻上的壓降的原因而升高，當電流在地中擴散時，地面則會有電位梯度出現，若接地電阻過大，電氣設備外殼上的殘壓會對人身安全產生一定的威脅。

5 變電站防雷接地存在的一些問題

（1）沒有按照規程的要求進行接地網測量，開挖地網的時間超過了規定的期限，接地網的缺陷不能及時被發現。

（2）構架沒有通過專用接地扁鋼接地：通過水泥桿的主筋將母線構架接地、通過水泥桿的主筋將避雷針引下線導通。構架明敷接地后，通過水泥桿的主筋將構架接地，遭遇雷擊大電流時，使得鋼筋受熱，溫度迅速升高，降低了水泥的機械強度，容易倒桿。

（3）中性點放電間隙布置錯誤：垂直安裝變壓器中性點放電間隙，在冬季惡劣氣候環境的影響下，極易形成冰溜，也有可能因雨水柱而減小了空氣間隙，發生誤動。

（4）中性點引下線沒有可靠接地：許多使用多年的變電站中性點接地引下線只有一點接地。變壓器中性點單根接地，若連接線發生問題，將會導致設備失地運行。

（5）原接地網與擴建地網連接不可靠：隨著自身的腐蝕和時間的推移，接地網接地電阻會發生改變，甚至有的會超標。為了能夠使得主網接地電阻降低，可通過另行敷設地網的方式。沒有做好接地裝置焊接處的防腐處理，加快了焊接處的腐蝕，導致其在故障時成為易斷點。

（6）避雷針網與主網的安全距離不夠：一些作業人員為了省力氣、方便，隨便開挖敷設，使得避雷針網與主接地網地中安全距離不夠，有的避雷針地網甚至與主網相連接。

（7）避雷器的保護距離不夠：在設備的日常運行和管理中，常常會忽視變壓器與避雷器的最大電氣距離，如表1～2所示，使得運行中的避雷器與被保護的變壓器的電氣距離嚴重超標，裝設的避雷器起不到保護的作用。

（8）氧化鋅避雷器接地引下線串聯連接：由于出線擁有較多的回路，在施工初期，作業人員為了方便，將出線避雷器接地引下線串聯在一起，再通過單根引下線與干線連接在一起，構成接地裝置，形成了一個接地線中串接了多個需要接地部分。

（9）變壓器中性點接地引下線和變壓器低壓避雷器接線錯誤：變壓器低壓側中性點和低壓避雷器未用專用接地母排，而用變壓器金屬外殼作為避雷器的泄流通道，與技術要求不符，規程規定：應采用專門敷設的接地線將避雷器接地引下線接地，不能使用其他的方式；應加橡膠墊片在箱體和變壓器頂蓋之間，通過螺栓將二者的連接部位進行連接，接地裝置電氣通路接觸不良，使得接觸電阻有所增大，不利于大電流的泄放。

（10）氧化鋅避雷器的選型和配置錯誤：一些設計人員由于對電壓等級、氧化鋅避雷器的類型以及使用場所不熟，安裝錯誤。

6 解決上述問題的對策

（1）嚴格遵循《電力預防性試驗規程》的規定，定期進行地網開挖試驗。應按要求對腐蝕嚴重地區或運行10年以上的接地網進行抽樣開挖檢查，并根據接地網開挖檢查的結果決定是將周期延長還是縮短。按規定的要求放長線測量接地網接地電阻。

（2）在設計和施工的過程中，采取有效的監理和審查制度，防止發生構架無專用接地扁鐵接地現象。

（3）將變壓器中性點放電間隙由垂直安裝改為水平放置。

（4）改造變壓器中性點接地線為兩根與主接地網不同地點連接的接地引下線，每根引下線都必須符合熱穩定的要求，便于定期檢查測試。

（5）地網擴建時，為了提高擴建地網的散流能力，應與原接地網進行多點連接。

（6）嚴格按照過電壓保護技術的要求進行改造，配電裝置帶電部分與獨立避雷針之間的最短距離應不小于5m。配電裝置構架的接地導體以及避雷針接地引下線埋在地中部分在土壤中的距離應不小于3m。

（7）計算變電站避雷器的保護距離，當主變壓器的電氣到母線避雷器的距離過大時，應增設一組避雷器在變壓器附近。

（8）按照規程規定的要求，以單獨的接地線將電氣裝置的每個接地部分與接地干線相連接。

（9）通過單獨的接地線將低壓避雷器引下線與接地裝置相連接。

（10）正確安裝氧化鋅避雷器。按照設計的要求進行購置，其次，嚴格按設計的要求進行安裝，不準在變電站母線上安裝配電型氧化鋅避雷器。

表1 普通閥式避雷針至變壓器的最大電器距離（單位：m）

表2 金屬氫化鋅避雷針至變壓器的最大電器距離（單位：m）

7 結束語

綜上所述，變電站防雷接地工作中存在的問題還有很多，若不能做好防范措施，一旦發生事故就會造成嚴重的后果。因此，在實際工作中，還應結合實際情況，采取相應的措施，保障變電站防雷接地工作的正常進行，只有這樣，才能有效促進電力事業的快速發展。

[1]戈 勇.淺談如何提高變電所的防雷措施[J].機電信息，2009（36）.

[2]續亞強.淺析35kV電力系統單相接地故障及其處理[J].重慶工貿職業技術學院學報，2015（04）.

[3]張道宣.變電站的防雷接地設計分析[J].電子技術與軟件工程，2014（23）.

[4]蔣偉，曹克軍.變電站綜自設備防雷對策[J].中國電力企業管理，2010（20）.

[5]李 俊.淺議變電站防雷措施[J].華中電力，2011（05）.

TM862

A

1004-7344（2016）11-0077-02

2016-3-4

黎俊杰（1985-），助理工程師，本科，主要從事電力工程管理方面的工作。