變電站電氣設(shè)備防雷接地技術(shù)研究

舒斌

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

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，要想保證變電站實現(xiàn)穩(wěn)定運行必須要加強對電氣設(shè)備的保護。雷擊對于變電站來說具有很大的危害，由于變電站的類型不同其承受雷擊的能力也不同，對此，必須通過實際情況選擇合適的措施加以保護，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現(xiàn)安全、穩(wěn)定的運行。

1 常見的雷電危害類型

常見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，使其在遭受雷擊過程中因雷云產(chǎn)生的過強電流，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)，所以會在放點過程中發(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。第三種是雷電過電壓對電氣設(shè)備的損壞，在雷擊過程中，無論是哪種形式帶來的強大電流，都會使電氣設(shè)備的導(dǎo)線產(chǎn)生過電壓，這樣導(dǎo)線就會將過電壓傳遞給電氣設(shè)備或用電建筑物，造成嚴重的危害。第四種是電磁脈沖輻射的危害，雷云在持續(xù)放電時，電流的強度是不相等的，而且變化沒有規(guī)律可循。

2 防雷接地的內(nèi)容

2.1 工作接地

工作接地能夠為在正常的工作狀態(tài)下的電路線路設(shè)置相應(yīng)的基準形式的電位，如果在基準的電位無法與大地進行連接的時候，就將其認定處于零電位的狀態(tài)，并且這種狀態(tài)不是絕對的，而是相對存在的，它會伴隨周邊環(huán)境中的磁場變化而做出相應(yīng)的反應(yīng)，也是導(dǎo)致電路以及整個電力系統(tǒng)無法正常運轉(zhuǎn)的重要原因所在。如果這個基準的電位能夠大地進行連接，大地就會被視為處于零電位的狀態(tài)之下，就不會受到周邊環(huán)境中磁場變化的不良影響而保持正常的工作狀態(tài)。因此工作接地對于各種電力供電的模式都能夠起到良好的保護作用，使得電氣設(shè)備能夠正常的運轉(zhuǎn)。

2.2 保護接地

保護接地的內(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)帶電的危險情況，能夠?qū)㈦娏髦苯訉?dǎo)入大地，避免用戶在使用電器時發(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)運行期間，缺少了安全接地的保護功能，設(shè)備在運行時就會很容易遇到絕緣設(shè)備出現(xiàn)損傷的情況，就會導(dǎo)致設(shè)備的外殼部分帶電，并且由于電容的產(chǎn)生，線路中的電流是沒有辦法導(dǎo)入大地的，在人們不經(jīng)意間碰觸到設(shè)備時就會發(fā)生嚴重的觸電事故。因此在設(shè)備使用安裝中一定要做好保護接地的相關(guān)工作，確保設(shè)備使用時的安全性。

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，電氣設(shè)備在運行過程中很容易誘發(fā)雷電襲擊，此時接地保護系統(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)實際情況決定，必要時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，保證各個接地點的等電位。雷電產(chǎn)生的電流較大，輻射值較高，電流經(jīng)過的地方電位也會隨之出現(xiàn)大幅度升高，導(dǎo)致周圍物體受到不良影響，嚴重時候出現(xiàn)火災(zāi)或爆炸。實施均壓就可以有效防止這一問題的出現(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)時產(chǎn)生過大的電磁效應(yīng)對電子設(shè)備造成干擾，防止其亂竄進入工作區(qū)，直接將其引入地下。過程中需要注意的是，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。過程中國必須要保證屏蔽體外殼有效接地，每條線路都要合理安裝，進行適當?shù)倪^濾，堅決不允許任意一根未經(jīng)過有效過濾的導(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于不同接地網(wǎng)的通信線之間進行隔離，可以起到避免高低電位反擊問題。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，要通過科學(xué)計算，使三者能夠互補干擾，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變電站導(dǎo)線進出的部分，這樣能夠強化對主變壓器的保護，防止雷擊危害對主變壓器造成的損壞，所以，在安裝避雷線時其位置的選擇最好圍繞主變壓器，在其附近進行安裝，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電力線路的進出線長達1000m左右，在1000m范圍內(nèi)進行避雷線裝設(shè)，就能有效控制進出線的安全，降低其遭受雷擊對變電所電氣設(shè)備造成的影響。

4.3安裝避雷器

雷電波經(jīng)在傳播過程中是由強變?nèi)醯?，同時沿途還有避雷線的保護，但是對于沿線的設(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。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

最近幾年以來我國電力改革不斷深化，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)展的同時也暴露了更多的問題，雷電危害是最具代表性的一種。最近幾年以來我國變電站遭到雷擊導(dǎo)致設(shè)備損壞、供電中斷、系統(tǒng)癱瘓的情況時有發(fā)生，普遍存在，這嚴重影響了變電站運行的安全性和穩(wěn)定性，對于人們的正常生活也帶來了不良影響。因此，必須要予以高度關(guān)注，加強管理和維護，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)的運行安全。

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