【摘要】 隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，大規(guī)模集成電路廣泛應(yīng)用于變電站二次設(shè)備，一旦有雷電波侵入，容易造成二次設(shè)備損壞，有的甚至使整個(gè)系統(tǒng)癱瘓，造成無可挽回的損失。因此做好變電站防雷接地工作是電力工作人員一項(xiàng)重要的職責(zé)。
【關(guān)鍵詞】變電站；接地系統(tǒng)；高密電；跨步電壓
前言
變電站的接地網(wǎng)是用于工作接地、防雷接地、保護(hù)接地的重要設(shè)施，是確保人身、設(shè)備、電網(wǎng)安全的重要環(huán)節(jié)。接地網(wǎng)屬于隱蔽工程，在施工和運(yùn)行中容易被忽視。當(dāng)出現(xiàn)雷擊等事故時(shí)，如接地網(wǎng)有缺陷，短路電流無法在土壤中擴(kuò)散，則會(huì)導(dǎo)致接地網(wǎng)電位升高，設(shè)備金屬外殼帶電而危及人身安全以及擊穿二次保護(hù)裝置的絕緣，甚至損壞設(shè)備，擴(kuò)大事故，破壞電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定。所以，科學(xué)合理的設(shè)計(jì)變電站防雷接地網(wǎng)對(duì)提高電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行極為重要。2010年至2012年，本人有幸擔(dān)任了重慶電網(wǎng)110KV南岸天文變電站和110KV巴南海棠變電站新建工程的項(xiàng)目經(jīng)理，結(jié)合工作實(shí)踐就變電站工程防雷接地系統(tǒng)可靠性進(jìn)行分析。
一、變電站防雷接地的含義
變電站的防雷和接地問題既非常的復(fù)雜又至關(guān)重要不可或缺，它的好與壞直接對(duì)電氣系統(tǒng)的設(shè)備和人身的安全造成嚴(yán)重的后果。特別是如今隨著電力系統(tǒng)的日益發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模的逐漸擴(kuò)大，接地短路電流被要求的越來越大。各式各樣的微機(jī)監(jiān)控設(shè)備的不斷普及和應(yīng)用，同樣對(duì)防雷接地的要求逐漸增高。以前由于接地裝置的一些問題從而引發(fā)了主設(shè)備的損壞，變電站一度停止運(yùn)行帶來了巨大的損失和嚴(yán)重的問題，給電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行造成了很大的麻煩，因此變電站的防雷接地措施必須要高度的重視起來。變電站的接地系統(tǒng)是保護(hù)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，保障設(shè)備及人身安全的措施之一。
電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行有兩方面的要求，一是要保證設(shè)備及人身的安全，二是要保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。這些都與接地裝置的設(shè)計(jì)是分不開的。在以往電力的規(guī)程中，在跨步電壓滿足的前提下，發(fā)電廠、變電站的接地電阻應(yīng)小于0.5歐姆的標(biāo)準(zhǔn)。然而在新的電力規(guī)程《交流電氣裝置的接地》中，對(duì)接地電阻有了更高的要求；另一方面，在電力系統(tǒng)的規(guī)模逐漸擴(kuò)大的同時(shí)，而短路電流卻隨之增加，這也對(duì)接地設(shè)計(jì)的難度大大加高了。在高土壤電阻率區(qū)，這一問題尤為突出，因此對(duì)降低接地的電阻必須采用各種措施。
二、變電站防雷接地常見問題
1．設(shè)備的防雷水平達(dá)不到設(shè)計(jì)要求損壞設(shè)備。
在雷擊或雷電波襲擊對(duì)設(shè)備造成破壞力及強(qiáng)，防雷達(dá)不到設(shè)計(jì)要求時(shí)設(shè)備絕緣擊穿而損壞。
2．接地引線下和接地網(wǎng)施工工藝不規(guī)范
包括總線構(gòu)架線路連接錯(cuò)誤:低壓避雷器和低壓側(cè)變壓器中性點(diǎn)不使用鋼筋混凝土桿的主接地,避雷針引下線通過水泥電桿專用接地總線,和變壓器金屬外殼作為避雷器放電主肌肉傳導(dǎo)。建筑通過流主鋼筋混凝土桿,不滿足技術(shù)要求。防雷引下線暗敷設(shè)焊接面不夠，焊口有夾渣、咬肉、裂紋、氣孔及藥皮處理不干凈等現(xiàn)象，應(yīng)按規(guī)范要求修補(bǔ)更改。接地引下線扁鋼截面不得小于60mm×6mm。漏刷防銹漆，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)刷。主筋錯(cuò)位，應(yīng)及時(shí)糾正。引下線不垂直，超出允許偏差。引下線應(yīng)橫平豎直，超差應(yīng)及時(shí)糾正。
3．中性點(diǎn)放電間隙布置錯(cuò)誤
變壓器中體之間加有橡膠墊片,兩個(gè)連接部分通過螺栓連接,如垂直安裝點(diǎn)的火花隙,在冬天的天氣,容易形成冰的效果,作為一個(gè)接地線與一系列的金屬部件,接地裝置電氣溜，或因雨水柱造成空氣間隙偏小，發(fā)生誤動(dòng)。通路的接觸不良,接觸電阻增加,不容易使得漏電流放大。
4．中性點(diǎn)引下線無可靠接地
變電站中性點(diǎn)接地引下線存在一點(diǎn)接地。變壓器中人員由于不熟悉氧化鋅避雷器的類型、電壓等級(jí)和使性點(diǎn)單根接地，連接線一旦發(fā)生問題，設(shè)備將失地運(yùn)行。用場(chǎng)所，錯(cuò)誤安裝。
5．?dāng)U建地網(wǎng)與原接地網(wǎng)連接不可靠
接地網(wǎng)接地電阻隨著時(shí)間的流逝,它的腐蝕,接地電阻的變化,一些甚至超標(biāo)。為了減少主要的接地電阻,必須嚴(yán)格按照《電力預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》和國(guó)網(wǎng)鋪設(shè)地面這是一個(gè)很好的舉動(dòng)。部分變電站根據(jù)地形地司《新反措25條》的規(guī)定，定期進(jìn)地地網(wǎng)開挖試驗(yàn)。貌采取在原地網(wǎng)的末端，加打接地樁單處延伸。地面運(yùn)行超過10年或嚴(yán)重腐蝕區(qū)域的接地網(wǎng)絡(luò),可以請(qǐng)求到該設(shè)備由于糟糕的焊縫腐蝕加快古今焊接的地方,非常的開挖的抽樣檢驗(yàn),并根據(jù)結(jié)果地面凈，通過開挖檢查考慮成為容易斷點(diǎn)造成失敗。
6．主網(wǎng)與避雷針網(wǎng)的安全距離不夠
有個(gè)別作測(cè)量接地網(wǎng)接地電阻。業(yè)人員圖方便、省力氣，隨便開挖敷設(shè)，致使主接地網(wǎng)在設(shè)計(jì)和施工時(shí)，沒采取有效的審查、監(jiān)理和避雷針網(wǎng)的地中距離嚴(yán)重不足，有的甚至出現(xiàn)主網(wǎng)度，避免構(gòu)架無專用接地扁鐵接地現(xiàn)象的發(fā)生。
三、變電站防雷措施
1．加強(qiáng)對(duì)復(fù)合絕緣子的全過程管理
全面規(guī)范選型、招標(biāo)、監(jiān)造、驗(yàn)收及安裝等環(huán)節(jié)，確保使用設(shè)計(jì)合理、質(zhì)量合格的絕緣子。使用大小傘、加長(zhǎng)型、耐酸腐蝕芯棒、防鳥害均壓環(huán)的擠包穿傘的復(fù)合絕緣子，端部連接采用壓接或內(nèi)楔生產(chǎn)工藝。復(fù)合絕緣子傘套易破損，在施工中應(yīng)避免損壞復(fù)合絕緣子的傘裙、護(hù)套及端部密封，嚴(yán)禁人員沿復(fù)合絕緣子上下導(dǎo)線。在進(jìn)行防腐處理時(shí),絕不能將銀粉漆滴落到絕緣子表面，特別是復(fù)合絕緣子表面。銀粉漆滴落到復(fù)合絕緣子表面后，被漆覆蓋的部分很快就會(huì)老化變脆，直接影響復(fù)合絕緣子的外絕緣性能和使用壽命。水泥廠、冶金廠、化工廠附近3km以內(nèi)的線路，復(fù)合絕緣子運(yùn)行3年后應(yīng)取樣進(jìn)行試驗(yàn)，并加強(qiáng)運(yùn)行巡視。組織登桿巡視，觀察復(fù)合絕緣子的積污量，看表面是否有電蝕損情況。若表面積污過多，應(yīng)進(jìn)行清掃或更換；若表面出現(xiàn)電蝕損，應(yīng)立即進(jìn)行更換。在保管、運(yùn)輸、安裝復(fù)合絕緣子的過程中，不能劃破、碰傷硅橡膠，均壓環(huán)要安裝到位，切不可裝反均壓環(huán)。復(fù)合絕緣子進(jìn)行抽樣試驗(yàn)。加大反措執(zhí)行力度，對(duì)運(yùn)行中的復(fù)合絕緣子參照“鹽密監(jiān)測(cè)點(diǎn)”設(shè)置一定數(shù)量的“憎水性監(jiān)測(cè)點(diǎn)”，定期檢測(cè)絕緣子憎水性，以分析該批產(chǎn)品的外絕緣狀況。
2．避雷針或避雷線
閃電只能通過攔截指導(dǎo)措施,改變它的路徑。接閃器有避雷針和線。小型變電站采用獨(dú)立避雷針,主要用在大多數(shù)大型變電站在變電站建筑避雷針或線,或結(jié)合這些,排水線和接地裝置有嚴(yán)格的要求。
3．避雷器
避雷器可以切成變電站雷電波對(duì)電氣設(shè)備絕緣強(qiáng)度在許用值。我國(guó)主要采用金屬氧化物避雷器除了在西方國(guó)家,也在所有電氣設(shè)備安裝在氣隙和預(yù)防電氣設(shè)備、電子元件是壞的。在重要設(shè)備的電源配進(jìn)入和退出應(yīng)當(dāng)配備電力防雷裝置的選擇、電源防雷裝置有遠(yuǎn)傳電信聯(lián)系,進(jìn)入后臺(tái)管理機(jī)。當(dāng)雷擊事故,如電力防雷模塊損壞,可以顯示其狀態(tài)監(jiān)控機(jī)的背景。在控制、通信接口和浪涌抑制器。
4．接地裝置
獨(dú)立避雷針需要單獨(dú)的接地裝置設(shè)置;建筑防雷引下線和建筑網(wǎng)絡(luò)應(yīng)提交長(zhǎng)度的鋼筋和鋼結(jié)構(gòu)的焊接,連接環(huán)與人工戶外接地體,和工作接地、等電位的影響。為了保證安全的防雷裝置可靠,引下線應(yīng)不少于2根,在高土壤電阻率地區(qū),可以使用多個(gè)根下來導(dǎo)致降低接地電阻的影響,天線饋線需要機(jī)械連接牢固,良好的電氣接觸。變電站接地電阻要求不大于0.5Ω。
5．防雷電感應(yīng)
現(xiàn)代變電站有更完美的直接雷擊防護(hù)系統(tǒng)、戶外設(shè)備直接從閃電損傷概率很小。但當(dāng)閃電雷擊防護(hù)系統(tǒng)的閃電放電和電磁脈沖,通過金屬管道雷電過電壓,電纜在變電所控制室各類弱電設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重的電磁干擾,影響整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
結(jié)論
只要我們了解了雷電產(chǎn)生的危害，正確、合理地選擇發(fā)電廠和變電所的防雷保護(hù)措施及接地保護(hù)方式，就能保證電力系統(tǒng)長(zhǎng)期、安全、穩(wěn)定地運(yùn)行，盡可能地預(yù)防和減小雷電造成的危害。
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