（廣東谷源電力工程有限公司，廣東 廣州 510000）

防雷接地技術(shù)在220kV變電站中的應(yīng)用研究

天 嗒

（廣東谷源電力工程有限公司，廣東 廣州 510000）

本文對(duì)國內(nèi)外各種先進(jìn)的防雷研究成果進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，同時(shí)對(duì)220kV變電站在具體的應(yīng)用過程中容易遭受雷擊的各種原因進(jìn)行了科學(xué)合理的分析，并且根據(jù)相應(yīng)情況對(duì)220kV變電站防雷接地設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了實(shí)例分析，從而讓220kV變電站運(yùn)用的安全性和可靠性有著相應(yīng)的保證。

220kV變電站；接地技術(shù)；應(yīng)用研究

一、220kV變電站防雷接地設(shè)計(jì)的必要性

在避雷技術(shù)中，接地是最重要的環(huán)節(jié)，不管是遇到直擊雷、感應(yīng)雷或者其他形式的雷，都可以通過相應(yīng)的裝置引入到大地中去。所以，假如接入裝置不夠良好的情況，就不能進(jìn)行有效的防雷。如果從避免雷擊這個(gè)方面來講，接地裝置指的是把接閃器與大地做良好的電氣連接的裝置。在220kV變電站中設(shè)置相應(yīng)的接地裝置是通過雷電對(duì)接閃器閃擊的電荷引入到大地中去，從而將雷電與大地的異種電荷進(jìn)行充分中和，從而避免受到雷電的沖擊。

220kV變電站的接地網(wǎng)，與真全站上的各種設(shè)備連接，有高低壓電氣設(shè)備的接地線、低壓用電系統(tǒng)接地、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)等設(shè)備。有著較大電阻的接地系統(tǒng)，當(dāng)電力系統(tǒng)在接地的時(shí)候產(chǎn)生一些故障或者有大電流引入地面的時(shí)候，就會(huì)導(dǎo)致地電異常升高；假如沒有設(shè)計(jì)出合理的接地網(wǎng)的網(wǎng)格設(shè)計(jì)，就可能對(duì)220kV變電站的設(shè)施或者人員的生命帶來很多的威脅，同時(shí)可能由于反擊低壓損壞電纜絕緣，從而對(duì)220kV變電站的監(jiān)控和保護(hù)設(shè)備產(chǎn)生誤動(dòng)或者拒動(dòng)，因此產(chǎn)生巨大的損失。

二、220kV變電站防雷接地設(shè)計(jì)的原則

在220kV變電站的電壓母線，接地故障中產(chǎn)生的電流逐步增大，如果要滿足R≤2000/I是比較困難的。在當(dāng)前的技術(shù)中對(duì)于接地電阻不再要求具體值達(dá)到0.5Ω，而是將這個(gè)值加大10倍，達(dá)到了5Ω。這個(gè)值就是要希望采用相應(yīng)的隔離措施，讓220kV變電站進(jìn)行穩(wěn)定的運(yùn)行。對(duì)于3～10kV避雷器，在電位升高時(shí)，不應(yīng)該動(dòng)作，或者動(dòng)作后不應(yīng)損壞；采取不同的措施，計(jì)算接觸電位差和跨步電位差，看是否能夠滿足要求。施工的過程中，還要考慮到測量和繪制電位分布的曲線等等。在設(shè)計(jì)220kV變電站接地網(wǎng)的時(shí)候，要遵循對(duì)應(yīng)的原則：第一，接地網(wǎng)需要采用房屋地基的金屬物體。第二，要讓接地網(wǎng)形成一個(gè)閉合的環(huán)形。第三，對(duì)于接地網(wǎng)，通常采取接一點(diǎn)的方式。

三、安裝科學(xué)可靠的接地裝置

平常的接地體或者是接地線，有自然和人工接地體之分。在實(shí)際運(yùn)用中，在具體的設(shè)計(jì)中一般都是采用人工接地體，從而可以達(dá)到所規(guī)定的接地電阻，通過這種方式可以不受其他外界的影響。對(duì)于人工接地體，有水平接地和垂直接地之分。接地體的具體接地電阻值，和土壤性質(zhì)、大地的接觸狀態(tài)等很多方面有著聯(lián)系。

對(duì)于垂直接地體，他們之間通常要保持5米左右的距離，頂部埋深控制在0.5～0.8m。接地體同方向道路，或者是出入口，都要保持一定的距離，要超過3米，如果比3米小的時(shí)候，接地體的頂部要求要些，一般要超過1米以上，寬度控制在2米內(nèi)，材質(zhì)可用瀝青砂石路面。對(duì)于土壤中設(shè)計(jì)的，接地裝置連接部分應(yīng)該進(jìn)行相應(yīng)的焊接，從而可以讓電氣連接起來。并且要對(duì)焊接的部分進(jìn)行相應(yīng)的防腐處理。

接地線指的是接地體的外引線，連線可以設(shè)計(jì)相應(yīng)的主接地線、等電位連接板以及分接地線。而進(jìn)行的防雷接地裝置的接地線指的是防雷接閃裝置的引下線，具體可以采用圓鋼或者扁鋼，并且要進(jìn)行相應(yīng)的焊接。進(jìn)行防靜電保護(hù)以及防干擾屏蔽裝置的主接電線通常采用多股銅芯電纜，具體運(yùn)用多股銅芯軟線。

四、220kV變電站的防雷分類

在220kV變電站中應(yīng)用的防雷措施具體分為兩種：第一個(gè)目的是不讓雷電波進(jìn)入；第二個(gè)目的是通過這個(gè)保護(hù)裝置把雷電波引入到接地網(wǎng)。設(shè)計(jì)的防雷保護(hù)措施要同不同情況下的雷擊形式、強(qiáng)度、頻率等具體的特點(diǎn)充分結(jié)合起來。

防雷裝置有避雷針、避雷線之分。這些都是采用在雷擊過程中，采取一些措施攔截路徑產(chǎn)生改變的方法。對(duì)于一些的變電站，例如220kV變電站采用的是避雷針，對(duì)于大型點(diǎn)的變電站，例如220kV以上的變電站采用的是避雷線和避雷針，有時(shí)將避雷線和避雷針結(jié)合起來用；同時(shí)，這些裝置都采用了非常嚴(yán)格的要求。

避雷器。他的作用是將入侵220kV變電站的雷電波的強(qiáng)度充分的降低，把他控制在允許的范圍內(nèi)。金屬氧化物避雷器（MOA）這是我國目前采用的，對(duì)于西方國家來說，還將空氣間隙安裝在上面，這樣可以更好的進(jìn)行后備保護(hù)。

五、接地裝置的具體應(yīng)用

獨(dú)立避雷針在運(yùn)行過程中要求配置相應(yīng)的單獨(dú)接地裝置，同時(shí)要將室內(nèi)的建筑與室外的人工接地體相連，從而將整個(gè)工作接地共地連接在一起，形成等電位效應(yīng)。為了讓防雷裝置的安全可靠有所保證，應(yīng)該設(shè)置不少于2根引下線，同時(shí)根據(jù)相應(yīng)的強(qiáng)度多加引下線來讓沖擊接地電阻有效降低。

防止反擊。在220kV變電站布置具體設(shè)備的接地點(diǎn)要遠(yuǎn)離避雷針引線的入地點(diǎn)，避雷針接地引入線要與電氣設(shè)備盡量遠(yuǎn)離。

在220kV變電站的主控樓或者主控室，以及網(wǎng)絡(luò)控制樓和屋內(nèi)配電裝置直接雷的保護(hù)裝置。假如在金屬屋頂或者屋頂布置有金屬結(jié)構(gòu)的時(shí)候，要將這些金屬與地面充分結(jié)合起來。假如220kV變電站的屋頂是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，要將這些鋼筋混凝土進(jìn)行充分的焊接成網(wǎng)接地。假如220kV變電站的屋頂結(jié)構(gòu)是非導(dǎo)電的時(shí)候，要采用相應(yīng)的避雷保護(hù)，該避雷帶的網(wǎng)絡(luò)為8～10m設(shè)引下線接地。

結(jié)語

220kV變電站的接地防雷設(shè)計(jì)要從實(shí)際區(qū)域的地質(zhì)條件充分結(jié)合起來，要針對(duì)性地采用不同的降阻措施，從而進(jìn)行科學(xué)合理的接地技術(shù)。接地防雷技術(shù)涉及到多學(xué)科的綜合性技術(shù)，在今后的實(shí)踐研究中對(duì)各種情況進(jìn)行全面的分析，從而讓設(shè)計(jì)更為科學(xué)合理。在220kV變電站防雷的具體設(shè)計(jì)中，要遵循其整體性、結(jié)構(gòu)性、層次性、目的性這些具體的特征，同時(shí)要考慮220kV電站的地理位置和周邊環(huán)境，同時(shí)，還要考慮土質(zhì)條件、設(shè)備的性能等的用途，根據(jù)需要采取相應(yīng)的措施，確保220kV變電站設(shè)備能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

[1]郝淑榮，唐燕.淺談220kV變電站電磁干擾及抗干擾措施[J].電氣開關(guān)，2012（08）.

[2]王克冰.雷電與防護(hù)[J].山西電子技術(shù)，2011（03）.

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