陳進興

(福建源發(fā)電力勘察設(shè)計有限公司， 福建 福州 350001)

由于220kV變電站有著較為特殊功用與特殊的性質(zhì)，導致其發(fā)生雷擊事件的發(fā)生概率極高，且一旦變電站出現(xiàn)雷擊事故，不僅會導致區(qū)域出現(xiàn)嚴重停電現(xiàn)象意外，還可能導致嚴重事故的發(fā)生，對人民群眾的生命財產(chǎn)造成威脅安全。而想要對電氣設(shè)備進行保護，避免其被雷擊所干擾，就還需要對變電站的防雷接地技術(shù)進行深入研究。

1 220 kV變電站出現(xiàn)雷擊現(xiàn)象的主要因素

一般來說，在電力站正常運行的過程中，都會有電網(wǎng)的額定電壓對電氣設(shè)備會進行保護。但由于雷雨天氣中，因為雷擊就會出現(xiàn)過電壓的現(xiàn)象，造成供配電系統(tǒng)中的部分線路出現(xiàn)電壓過高的情況。根據(jù)不同的電擊途徑，變電站的雷擊情況主要是由以下情況所組成的。

1.1 直雷擊過的電壓

在雷電直接的擊中到電力裝置以后，會導致電氣設(shè)備的局部有極大的雷電流與超高的電壓，同時會釋放極大的熱量，所出現(xiàn)的熱就會直接的影響電氣設(shè)備的正常運行，并且造成電力裝置的損壞，影響變電站的正常運行。

1.2 感應(yīng)過電壓

當雷區(qū)向架空的導線上方進行移動時，在靜電感應(yīng)的作用影響之下，就會使得架空導線上出現(xiàn)較多異線束縛電的集聚。一旦雷云對大地進行放電，就會導致架空導線上方出現(xiàn)極高的過電壓。這些過電壓的出現(xiàn)同樣會對電力網(wǎng)絡(luò)造成嚴重的危害情況。

1.3 雷電反擊的出現(xiàn)

在架空線路有雷電感應(yīng)過電壓存在時，或者雷電對于其進行了直接擊中后，會產(chǎn)生較大的過電壓，就會導致變電站受到嚴重的雷害情況。若沒有良好的防護措施，在其運行的過程中，就會出現(xiàn)極大的熱量，在其迅速的釋放熱量以后，就會有破壞變電站設(shè)備中的絕緣層，并導致其他嚴重事故的發(fā)生。

2 220 kV變電站的防雷接地設(shè)計的基本原則

由于在220kV變電站中所使用的電壓母線，其若出現(xiàn)接地故障，電流值會不斷地增加，若要能滿足R≤2000/I是存在較大困難的。而當前所應(yīng)用的技術(shù)中，對于接地電阻的要求也從原來的0.5Ω提升到了5Ω。對其值的調(diào)整實際上也是希望能夠?qū)哂嗅槍π缘母綦x措施進行有效應(yīng)用，從而保證220kV變電站得到更加穩(wěn)定安全的運行。而對于3～10k V的避雷器來說，隨著其電位的升高，其不應(yīng)該有什么動作，或在進行動作后不能出現(xiàn)損壞的情況。要應(yīng)用不同的措施，對接觸電位差以及跨步電位差進行有效的計算，從而確保其能夠滿足相關(guān)要求。在施工時，還需要對測量及繪制過程中產(chǎn)生的電位分布曲線進行充分的考慮。因此，在對220kV變電站的接地網(wǎng)進行設(shè)計時，就需要對以下原則進行充分的遵循：首先，接地網(wǎng)要使用房屋地基中金屬性質(zhì)的物體。其次，要保證接地網(wǎng)要成為閉合性的環(huán)形結(jié)構(gòu)。再者，接地網(wǎng)要應(yīng)用接一點的方法進行連接。

3 220 kV變電站所應(yīng)用的防雷措施

3.1 對雷電電流進行正確的屏蔽

由于很多的防雷裝置都有微機保護，因此在對220kV變電站的電力通信線路進行選擇時，可以使用有著屏蔽層的那種多絞屏蔽的線纜，并且最好把具有強電的導線實現(xiàn)單獨性的安裝，從而保證電纜屏蔽層的接地只存在一個點。這是因為在變電站中，電力裝備是有著模擬電路及數(shù)字電路兩套線路的，所以數(shù)字設(shè)備和模擬設(shè)備要獨立分開進行安裝，同時要確保其之間僅存在一個連接點，若其二者無法成獨立裝填，則還會出現(xiàn)相互干擾的情況，嚴重的情況下，還會導致變電站的設(shè)備出現(xiàn)損壞。

3.2 變電站的接閃器

在220kV變電站受到雷擊以后，基本都能夠依靠防雷系統(tǒng)中直接攔截的方法，把雷電電流向接地網(wǎng)進行進入，接閃器則由避雷針和避雷線所組成。一些小型的變電站中只對獨立的避雷針進行了設(shè)置，通常大型的變電站中同時存在避雷針和避雷線。而且大型的變電站也都嚴格的要求著雷電電流的引入線路與防雷的接地裝置。

3.4 直接雷擊發(fā)生時的防護措施

作為220kV變電站遭受最多的雷擊方式，其對于變電站也存在著極大的危害，因此也要求變電站的工作人員對其進行足夠的重視。具體的防護可以通過以下措施實現(xiàn)：首先，防止反擊。想要避免雷電在泄地時出現(xiàn)反擊的情況，避雷針接地引線及引下線入的地點都要與設(shè)備的接地點保持足夠的距離。其次，對集中的接地裝置進行裝設(shè)。不論怎樣的接地線都需要與總線地網(wǎng)相連接，同時還要在連接下加裝集中的接地裝置，但需要保證其工頻有著大于10Ω的接地電阻。再者，要在主控室、網(wǎng)絡(luò)控制樓和屋中的配電裝置上設(shè)置防直擊雷措施。很多房屋的屋頂部分或多或少都有金屬設(shè)備的存在，要將金屬部分進行接地處理。而對于鋼筋混凝土式的屋頂還要能夠把鋼筋部分進行焊接接地處理。而對于非導電式結(jié)構(gòu)的建筑屋頂，也要使用8～10米的網(wǎng)絡(luò)避雷帶進行接地處理。

4 220 kV變電站接地方式的選擇

4.1 保護接地

在變電站被雷電所危害的情況下，為了有更加嚴重損失的出現(xiàn)，要對防雷接地系統(tǒng)進行設(shè)置和應(yīng)用。通常來說，主要有信號防雷地和電源防雷地，其二者之間的區(qū)別主要在：首先，其所要求的防雷接地電阻之間存在較大差異。其次在工程實踐時，信號防雷地主要依附于信號獨立地，其和電源防雷地需要分別進行建設(shè)。而機殼安全接地則將系統(tǒng)內(nèi)一些不帶電的金屬部分與地面連接，形成了較為良好的導電連接，這樣就可以實現(xiàn)對于變電站電氣設(shè)備和人身安全的保障。而由于220kV變電站中主要進行強電供電，所以其機殼基本都不帶電，一旦受雷擊出現(xiàn)故障，電源供電火線與外殼以及金屬導電的部分就會發(fā)生短路，這時金屬性質(zhì)的部件就會成為帶電體。如果不對接地措施進行有效的設(shè)置，就會導致帶電體和地面間形成嚴重的電位差，人體若對帶電體進行接觸，其就可能穿過人體構(gòu)成通路，造成嚴重事故的出現(xiàn)。因此必須要把金屬外殼進行接地處理，保證其防雷的有效性。

4.2 工作接地

對工作接地方法的應(yīng)用，其目的是希望能夠確保220kV變電站的電力設(shè)備更加安全穩(wěn)定的運行下去，從而保障系統(tǒng)測量與控制信息有著較高的精確程度。工作接地的組成主要有：機器邏輯接地和信號回路接地，還有屏蔽接地。機器邏輯接地也被叫做主機電源地，它主要位于6V等一些低壓電源的電流輸出地。信號回路接地則是在多個變送器負端要同時進行接地動作時，其開關(guān)量信號的負端接地。而屏蔽接地也有著模擬信號屏蔽層的接地工作。

5 總結(jié)

綜上所述，在對220kV變電站應(yīng)用接地防雷措施的過程中，首先必須要與其所在區(qū)域的實際地質(zhì)條件進行有效的結(jié)合，并采取針對性的降阻措施和比較合理的接地技術(shù)，避免變電站被電擊。而接地防雷技術(shù)還包含了大量各學科的知識，有著較強的綜合性和復雜性。所以在對220kV變電站的接地防雷技術(shù)進行設(shè)計的過程中，就還要尊重要遵循其所具有的整體性、結(jié)構(gòu)性及層次性等原則和特征，保證220kV變電站能夠安全穩(wěn)定的運行下去，保障人民群眾的生命財產(chǎn)安全。

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