淺談箱式變電站的接地方式

　　摘要：了解箱式變電站的特點(diǎn)及其不同的接地方式，將有利于箱式變電站更好地為發(fā)展配電網(wǎng)絡(luò)而服務(wù)。本文在綜合分析變電站四種接地方式的基礎(chǔ)上，從技術(shù)角度和經(jīng)濟(jì)投資角度選擇，得出箱式變電站相對(duì)可靠的接地方式。
　　關(guān)鍵詞：變電站箱式變電站接地方式
　　中圖分類號(hào)：TM6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3791(2012)03(a)-0000-00
　　隨著我國現(xiàn)代化建設(shè)的深入和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，為提高生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益，供電企業(yè)引進(jìn)了很多西方先進(jìn)技術(shù)，如采用在很多方面有優(yōu)勢的無人值班的箱式變電站。如何選擇箱式變電站相對(duì)可靠接地方式，更好地發(fā)揮箱式變電站的強(qiáng)大功效，成為當(dāng)前需要解決的一個(gè)問題。
　　1 箱式變電站及其特點(diǎn)
　　箱式變電站，又稱戶外成套變電站或組合型變電站，是一種高壓開關(guān)設(shè)備、低壓配電器和配電變壓裝置，實(shí)行全封閉運(yùn)行和機(jī)電一體化。對(duì)城市電網(wǎng)的建設(shè)與改進(jìn)尤其適用，是近年來迅速崛起的新型變電站。 隨著城市現(xiàn)代化和市場化建設(shè)的推進(jìn)，供電半徑日漸縮小，城市變電站向節(jié)能、節(jié)地、小型化和無人管理發(fā)展，這些都為箱式變電站的產(chǎn)生和發(fā)展提供了廣闊的空間。
　　箱式變電站具有結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積少、組合方式靈活、供電質(zhì)量高、損耗較低、通用性強(qiáng)、選址便捷、易與環(huán)境相協(xié)調(diào)、自動(dòng)化程度高、操作安全可靠以及供電周期短見效快等一系列顯著的優(yōu)點(diǎn)。不僅可以廣泛安裝到住宅小區(qū)、車站、港口、人行道等人口密集的場合，而且能與周圍環(huán)境融為一體，起到點(diǎn)綴和美化的作用。但是，箱式變電站也存在一些不足之處，如散熱性不夠、容易發(fā)生箱內(nèi)腐蝕和凝露、存在火災(zāi)隱患以及操作系統(tǒng)易受干擾等。解決這些問題需要很多方面的努力，選擇可靠適用的接地方式就是其中一項(xiàng)有效措施。
　　2 變電站基本接地方式
　　按照實(shí)際用途來分，變電站的基本接地方式有工作接地、防雷接地、防靜電接地以及保護(hù)接地四種，因此變電站的接地方式是否合理dILrG761D3+xj6MSelO0kQ==至關(guān)重要。這四種接地方式的布局是否科學(xué)合理，對(duì)人身設(shè)備乃至整個(gè)區(qū)域電網(wǎng)都會(huì)產(chǎn)生影響。
　　2.1 工作接地方式
　　工作接地，又稱配電系統(tǒng)接地，是指在TT和TN-C-S系統(tǒng)中能夠使電路和設(shè)備符合既定的運(yùn)行要求的接地方式。工作接地的主要形式包括主變壓器中性點(diǎn)和站用變壓器中性點(diǎn)的接地。中性點(diǎn)直接接地形式通常被類似110RV—H220kV的大電流接地系統(tǒng)所采用，系統(tǒng)中的變壓器中性點(diǎn)往往存在直接接地運(yùn)行和不直接接地運(yùn)行的情況。如果系統(tǒng)遭遇雷電或者電壓超過頻率，變壓器中性點(diǎn)會(huì)運(yùn)行不接地模式。而對(duì)于系統(tǒng)內(nèi)中、低壓側(cè)有電源上網(wǎng)的情況，變壓器中性點(diǎn)則采用直接接地的運(yùn)行方式。220kV系統(tǒng)變壓器中性點(diǎn)采用直接接地和間隙避雷針保護(hù)相結(jié)合的運(yùn)行方式。
　　2.2防雷接地方式
　　變電站中的防雷接地，是指當(dāng)變電站遭遇雷電襲擊時(shí)，把雷電通過裝置引入大地，從而保護(hù)系統(tǒng)不被損害的方式。原理是避雷器的其中一端與變電站的設(shè)備相接，另一端垂直連接地裝置。一旦發(fā)生雷擊，避雷器直接吸收大量雷電，電流經(jīng)過接地網(wǎng)和接地裝置流入大地。變電站的接地網(wǎng)鋪設(shè)取決于水平接地體。水平接地體和垂直接地體存在互相干擾的情況， 110kV—220kV的變電站可使接地網(wǎng)與垂直接地極相連接。
　　2.3防靜電接地方式
　　防靜電接地是變電站靜電防護(hù)的關(guān)鍵一環(huán)。變電站現(xiàn)有的微機(jī)裝置抗靜電干擾能力較弱，因此設(shè)計(jì)適用于變電站的防靜電接地至關(guān)重要。在防靜電接地方式中，所有防護(hù)設(shè)備都處于同一個(gè)相等的電位接地網(wǎng)上。
　　2.4保護(hù)接地方式
　　保護(hù)接地，也稱安全接地，就是將平時(shí)不帶電的絕緣金屬結(jié)構(gòu)部分通過導(dǎo)線與接地裝置可靠相連接的一種安全接地方式。保護(hù)接地一般適用于中性點(diǎn)不直接接地的配電變壓器系統(tǒng)中，確保設(shè)備因?yàn)榻^緣失敗而產(chǎn)生漏電時(shí)不會(huì)引入或危及整個(gè)電網(wǎng)。根據(jù)保護(hù)對(duì)象的性質(zhì)來劃分，變電站內(nèi)部的設(shè)備可分為一次保護(hù)接地和二次保護(hù)接地。一次保護(hù)接地設(shè)備包括變壓器中心，高壓配電設(shè)置以及高壓電纜外皮等；二次保護(hù)接地設(shè)備包括二次繞組互感器、低壓配電裝置、控制屏、二次配置箱以及低壓配電金屬外殼等。
　　3 箱式變電站主要接地方式的對(duì)比分析
　　箱式變電站內(nèi)部包含高壓柜設(shè)備、變壓器和低壓柜設(shè)備，這些設(shè)備的工作接地、保護(hù)接地、防雷接地、防靜電接地與變壓器的中性點(diǎn)通常是采用同一個(gè)接地網(wǎng)共同接地的。有一些特殊情況如臺(tái)架變壓器，將高壓避雷器接地系統(tǒng)、變壓器以及低壓接地系統(tǒng)分開，分別連接到兩個(gè)獨(dú)立的接地網(wǎng)中；而有的地方將高壓避雷器接地系統(tǒng)、變壓器以及低壓接地系統(tǒng)連接到同一個(gè)接地網(wǎng)。下文將主要從技術(shù)角度比較分析、從經(jīng)濟(jì)投資角度選擇，得出箱式變電站相對(duì)可靠的接地方式。
　　3.1技術(shù)的角度
　　以上兩種不同的接地方式主要是從保護(hù)接地的原理出發(fā)的，從技術(shù)的角度來進(jìn)行比較分析：第一種是連接兩個(gè)接地網(wǎng)的常規(guī)接地方式。其目的是為保證一次設(shè)備保護(hù)接地的安全性，對(duì)箱式變電站的一次保護(hù)接地設(shè)備如變壓器中心，高壓配電設(shè)置以及高壓電纜的金屬部分均實(shí)行兩個(gè)不同方向的主網(wǎng)接地點(diǎn)和雙向接地引入進(jìn)行接地。如果在室內(nèi)樓層布置時(shí)采用空芯電抗器，應(yīng)當(dāng)用絕緣橡皮將影響范圍內(nèi)的鋼板連接點(diǎn)隔開，以防止臺(tái)架變所在樓層的鋼筋發(fā)生電磁環(huán)流。這種接地方式屬于傳統(tǒng)接地，由于分散到兩個(gè)接地網(wǎng)，會(huì)影響箱式變電站的穩(wěn)定性。第二種是連接同一接地網(wǎng)的共用接地方式。主要是針對(duì)箱式變電站中二次設(shè)備保護(hù)接地的可靠性，這些二次設(shè)備連接在不同的接地網(wǎng)中，形成的電位差會(huì)導(dǎo)致動(dòng)作誤設(shè)。因此所有互感器在二次回路時(shí)必須采用同一地點(diǎn)接地，即將高壓避雷器接地系統(tǒng)、變壓器以及低壓接地系統(tǒng)連接到同一個(gè)接地網(wǎng)。這種接地方式技術(shù)含量要求更高，性能較穩(wěn)定。
　　3.2經(jīng)濟(jì)的角度
　　從經(jīng)濟(jì)角度來分析，建設(shè)連接同一接地網(wǎng)的共用接地方式或者連接兩個(gè)接地網(wǎng)的常規(guī)接地方式時(shí)，二者的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)可以在工程設(shè)計(jì)人員的指導(dǎo)下根據(jù)工程實(shí)際情況進(jìn)行具體優(yōu)化安排?？傮w來說前期經(jīng)濟(jì)投入水平相當(dāng)，但是從長遠(yuǎn)考慮連接兩個(gè)接地網(wǎng)的接地方式會(huì)遇到更多維修狀況，對(duì)變電站周圍環(huán)境的影響也較大。而連接同一接地網(wǎng)的共用接地方式返修率低、環(huán)保性和可持續(xù)性強(qiáng)。
　　綜上比較分析表明，連接同一接地網(wǎng)的共用接地方式比連接兩個(gè)接地網(wǎng)的常規(guī)接地方式更占優(yōu)勢。其中共用一極的接地方式對(duì)選址要求較高，但條件一旦符