變電站電氣設(shè)備防雷接地技術(shù)研究

舒斌

摘要：為了更好地保護(hù)變電站各項(xiàng)電氣設(shè)備的運(yùn)行，必須解決雷擊對(duì)變電站運(yùn)行造成的威脅，所以在進(jìn)行保護(hù)措施實(shí)施時(shí)，要選擇合理的接地技術(shù)，將雷擊傷害控制到最低，實(shí)現(xiàn)變電站持續(xù)、穩(wěn)定、安全運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：變電站電氣設(shè)備；防雷接地；研究

引言

變電站中有著很多的電氣設(shè)備，要想保證變電站實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行必須要加強(qiáng)對(duì)電氣設(shè)備的保護(hù)。雷擊對(duì)于變電站來(lái)說(shuō)具有很大的危害，由于變電站的類(lèi)型不同其承受雷擊的能力也不同，對(duì)此，必須通過(guò)實(shí)際情況選擇合適的措施加以保護(hù)，合理應(yīng)用防雷接地技術(shù)，保證電氣設(shè)備可以免受雷擊的危害，盡可能的減少雷擊損失，做好防范，這樣才能保證變電站實(shí)現(xiàn)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。

1 常見(jiàn)的雷電危害類(lèi)型

常見(jiàn)的雷電危害有三種形式：第一種是直接雷擊，這種雷擊造成的危害主要是利用了電流自身具備的特性，使其在遭受雷擊過(guò)程中因雷云產(chǎn)生的過(guò)強(qiáng)電流，直接造成電氣設(shè)備損害。第二種是感應(yīng)雷擊，這種危害下雷云是出于持續(xù)、集中電流放射狀態(tài)，所以會(huì)在放點(diǎn)過(guò)程中發(fā)生靜電感應(yīng)與電磁感應(yīng)，這樣作用到電氣設(shè)備上就形成了感應(yīng)雷擊危害。第三種是雷電過(guò)電壓對(duì)電氣設(shè)備的損壞，在雷擊過(guò)程中，無(wú)論是哪種形式帶來(lái)的強(qiáng)大電流，都會(huì)使電氣設(shè)備的導(dǎo)線產(chǎn)生過(guò)電壓，這樣導(dǎo)線就會(huì)將過(guò)電壓傳遞給電氣設(shè)備或用電建筑物，造成嚴(yán)重的危害。第四種是電磁脈沖輻射的危害，雷云在持續(xù)放電時(shí)，電流的強(qiáng)度是不相等的，而且變化沒(méi)有規(guī)律可循。

2 防雷接地的內(nèi)容

2.1 工作接地

工作接地能夠?yàn)樵谡５墓ぷ鳡顟B(tài)下的電路線路設(shè)置相應(yīng)的基準(zhǔn)形式的電位，如果在基準(zhǔn)的電位無(wú)法與大地進(jìn)行連接的時(shí)候，就將其認(rèn)定處于零電位的狀態(tài)，并且這種狀態(tài)不是絕對(duì)的，而是相對(duì)存在的，它會(huì)伴隨周邊環(huán)境中的磁場(chǎng)變化而做出相應(yīng)的反應(yīng)，也是導(dǎo)致電路以及整個(gè)電力系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要原因所在。如果這個(gè)基準(zhǔn)的電位能夠大地進(jìn)行連接，大地就會(huì)被視為處于零電位的狀態(tài)之下，就不會(huì)受到周邊環(huán)境中磁場(chǎng)變化的不良影響而保持正常的工作狀態(tài)。因此工作接地對(duì)于各種電力供電的模式都能夠起到良好的保護(hù)作用，使得電氣設(shè)備能夠正常的運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.2 保護(hù)接地

保護(hù)接地的內(nèi)容在于電氣工程中的設(shè)備外殼和表面結(jié)構(gòu)，利用其存在的接地設(shè)備，將其與大地相互連接，就是為了能夠防范由于絕緣部件受到損傷或者由于其他不良因素所引起的表面結(jié)構(gòu)外殼出現(xiàn)帶電的危險(xiǎn)情況，能夠?qū)㈦娏髦苯訉?dǎo)入大地，避免用戶在使用電器時(shí)發(fā)生漏電觸電的安全事故，因此這種接地模式也被稱之為安全接地模式。在一些不接地的電氣設(shè)備或者系統(tǒng)運(yùn)行期間，缺少了安全接地的保護(hù)功能，設(shè)備在運(yùn)行時(shí)就會(huì)很容易遇到絕緣設(shè)備出現(xiàn)損傷的情況，就會(huì)導(dǎo)致設(shè)備的外殼部分帶電，并且由于電容的產(chǎn)生，線路中的電流是沒(méi)有辦法導(dǎo)入大地的，在人們不經(jīng)意間碰觸到設(shè)備時(shí)就會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的觸電事故。因此在設(shè)備使用安裝中一定要做好保護(hù)接地的相關(guān)工作，確保設(shè)備使用時(shí)的安全性。

2.3 防雷接地

防雷接地是該系統(tǒng)建設(shè)的關(guān)鍵性內(nèi)容，就是在遇到雷電天氣時(shí)，電氣設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中很容易誘發(fā)雷電襲擊，此時(shí)接地保護(hù)系統(tǒng)就能夠?qū)⒔邮盏降碾娏餮杆賹?dǎo)入到大地中去，這樣就避免了各種電氣設(shè)備遭到雷擊引發(fā)設(shè)備故障或者損壞，減少了對(duì)設(shè)備造成的危害性。

3 變電站電氣設(shè)備防雷接地技術(shù)

3.1 接地

實(shí)施接地措施可以有效提高電氣設(shè)備的防雷水平。將雷擊產(chǎn)生的電流導(dǎo)入大地中，防止電泳電壓損壞電氣設(shè)備。不同情況接地網(wǎng)的電阻也是不同的，具體要根據(jù)實(shí)際情況決定，必要時(shí)候盡可能降低接地電阻，這樣可以避免電位持續(xù)升高。

3.2 均壓

均壓指的是在同一區(qū)域內(nèi)設(shè)置一條接地母線帶，然后這一區(qū)域內(nèi)的設(shè)備、建筑、導(dǎo)線等都連接到這條接地母線上，做好加固處理，保證各個(gè)接地點(diǎn)的等電位。雷電產(chǎn)生的電流較大，輻射值較高，電流經(jīng)過(guò)的地方電位也會(huì)隨之出現(xiàn)大幅度升高，導(dǎo)致周?chē)矬w受到不良影響，嚴(yán)重時(shí)候出現(xiàn)火災(zāi)或爆炸。實(shí)施均壓就可以有效防止這一問(wèn)題的出現(xiàn)，降低事故發(fā)生幾率。

3.3 分流

分流指的是將直擊雷通過(guò)接閃器分散到接地裝置上，然后使其能夠分散流入地下，避免雷擊電流流經(jīng)時(shí)產(chǎn)生過(guò)大的電磁效應(yīng)對(duì)電子設(shè)備造成干擾，防止其亂竄進(jìn)入工作區(qū)，直接將其引入地下。過(guò)程中需要注意的是，建筑物外殼頂部必須要與接地主線相連接，且呈放射性連接，禁止出現(xiàn)竄接的地方，這樣可以有效避免電流產(chǎn)生過(guò)大的感應(yīng)電位，避免損壞到設(shè)備。除此之外還要保證接地引下線要有足夠的面積，定期進(jìn)行檢查和維修，避免其出現(xiàn)腐爛或竄連。

3.4 屏蔽

屏蔽指的是采用相關(guān)屏蔽設(shè)備安置在電子設(shè)備上，避免其受到電磁脈沖的干擾。過(guò)程中國(guó)必須要保證屏蔽體外殼有效接地，每條線路都要合理安裝，進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪^(guò)濾，堅(jiān)決不允許任意一根未經(jīng)過(guò)有效過(guò)濾的導(dǎo)線投入使用，避免屏蔽籠失效。

3.5 隔離

隔離措施主要指的是對(duì)于不同接地網(wǎng)的通信線之間進(jìn)行隔離，可以起到避免高低電位反擊問(wèn)題。通常情況下光電隔離、變壓器隔離比較常用。合理布置調(diào)度區(qū)設(shè)備，可以采用擊穿保險(xiǎn)器的方式將接地網(wǎng)與主接地網(wǎng)連接在一起，避雷器可以選擇容量為10KA的220V低壓氧化鋅避雷器，這樣才能保證充分發(fā)揮隔離作用，一旦受到雷擊可以有效均衡電位。

4變電站電氣設(shè)備的防雷保護(hù)措施

4.1安裝避雷針設(shè)備

將避雷針裝設(shè)在變電站上，能夠防止變電站整體遭受雷擊侵害，但避雷針的位置要進(jìn)行合理的選擇，尤其是避雷針、接地裝置以及配電裝置之間的距離，要通過(guò)科學(xué)計(jì)算，使三者能夠互補(bǔ)干擾，充分發(fā)揮出作用。

4.2安裝避雷線

避雷線的安裝可以有效的保護(hù)變電站導(dǎo)線進(jìn)出的部分，這樣能夠強(qiáng)化對(duì)主變壓器的保護(hù)，防止雷擊危害對(duì)主變壓器造成的損壞，所以，在安裝避雷線時(shí)其位置的選擇最好圍繞主變壓器，在其附近進(jìn)行安裝，這樣的效果最佳。如果變電站使用的是35kV的線路，可以采用全線范圍內(nèi)安全避雷線的方式，降低雷擊損害。例如，某35kV電力線路的進(jìn)出線長(zhǎng)達(dá)1000m左右，在1000m范圍內(nèi)進(jìn)行避雷線裝設(shè)，就能有效控制進(jìn)出線的安全，降低其遭受雷擊對(duì)變電所電氣設(shè)備造成的影響。

4.3安裝避雷器

雷電波經(jīng)在傳播過(guò)程中是由強(qiáng)變?nèi)醯模瑫r(shí)沿途還有避雷線的保護(hù)，但是對(duì)于沿線的設(shè)備仍然存在危害。尤其是主變壓器，絕緣能力較差，更容易受到侵害，所以為了有效緩解這種危害應(yīng)該在變壓器母線上裝設(shè)一組閥型避雷器加以保護(hù)。在6～10kV變電所中，應(yīng)該控制好避雷器和變壓器之間的安裝距離，盡量保持在5米之內(nèi)。

結(jié)束語(yǔ)

最近幾年以來(lái)我國(guó)電力改革不斷深化，為變電站的發(fā)展和建設(shè)提供良好的環(huán)境，智能化和數(shù)字化成了發(fā)展的主要方向，但是在發(fā)展的同時(shí)也暴露了更多的問(wèn)題，雷電危害是最具代表性的一種。最近幾年以來(lái)我國(guó)變電站遭到雷擊導(dǎo)致設(shè)備損壞、供電中斷、系統(tǒng)癱瘓的情況時(shí)有發(fā)生，普遍存在，這嚴(yán)重影響了變電站運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，對(duì)于人們的正常生活也帶來(lái)了不良影響。因此，必須要予以高度關(guān)注，加強(qiáng)管理和維護(hù)，做好變電站電氣設(shè)備的防雷措施，合理應(yīng)用相關(guān)防雷接地技術(shù)，確保變電系統(tǒng)的運(yùn)行安全。

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