變電站防雷接地技術

時間:2013-04-08 06:23 來源:未知

變電站的作用是改變電壓，在電力係統中起著很重要的作用，不幸遭遇雷擊，極有可能對電器設備造成嚴重的損壞，以至於正常的運行受到影響而導致大麵積的停電，現在的變電站都有較為完善的防雷接地保護措施，變電站的設備遭雷擊損壞的概率較小，變電站的防雷措施得以進一步完善，基本能夠確保電力係統運行的正常。

一、防雷的意義

變電站的防雷和接地問題既非常的複雜又至關重要不可或缺，它的好與壞直接對電氣係統的設備和人身的安全造成嚴重的後果。特別是如今隨著電力係統的日益發展，電網規模的逐漸擴大，接地短路電流被要求的越來越大。各式各樣的微機監控設備的不斷普及和應用，同樣對防雷接地的要求逐漸增高。以前由於接地裝置的一些問題從而引發了主設備的損壞，變電站一度停止運行帶來了巨大的損失和嚴重的問題，給電網的穩定運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。變電站的接地係統是保護電力係統的正常運行，保障設備及人身安全的措施之一。

電力係統的安全運行有兩方麵的要求，一是要保證設備及人身的安全，二是要保證電力係統的正常運行。這些都與接地裝置的設計是分不開的。在以往電力的規程中，在跨步電壓滿足的前提下，發電廠、變電站的接地電阻應小於0.5歐姆的標準。然而在新的電力規程《交流電氣裝置的接地》中，對接地電阻有了更高的要求;另一方麵，在電力係統的規模逐漸擴大的同時，而短路電流卻隨之增加，這也對接地設計的難度大大加高了。在高土壤電阻率區，這一問題尤為突出，因此對降低接地的電阻必須采用各種措施。

二、雷擊

不同地區雷擊發生的頻率不同，沿海地區相對發生的較高，而內地的較為平靜。但雷擊是個永遠不可忽視的問題，一旦雷擊的防範沒有到位就會造成很嚴重的後果。一般雷擊時大氣層會有較為強大的電流通過，足以產生強大的機械能和熱效應，對建築物和電氣設備造成破壞，其危害程度相當嚴重，所間接造成的損失往往要大於直接經濟的損失。

一般雷擊損害的形式分三種：感應雷，直擊雷，雷電反擊。目前防禦雷電已經從直擊雷防護發展到係統防護。係統的防雷方案包括外部防雷和內部防雷。外部防雷包括避雷針、避雷帶、引下線、接地極等，總體來說就是減弱雷電的效果。其主要功能就是為了防止建築物直接遭到雷電的襲擊，在容易遭到雷擊的建築物上可安裝避雷帶、避雷針、引下線等將雷電導入大地，減弱其威力;內部的防雷主要是對建築物,轉自[星論文網]www.starlunwen.net內部的電力係統設備以及人身的安全進行保護，總體來說就是阻止雷電。主要功能是在需要保護的設備前安裝避雷的設備，使設備、線路與大地形成一個等電位體，可將進入的雷電流給予阻擋，再或者是可利用電氣設備自身絕緣的能力阻擋雷電的破壞力，將由於雷擊而使內部的設備所感應到的雷電流安全的導入大地，以確保設備的安全及正常的運行。

三、接地裝置

變電站需要避雷接地裝置，而接地技術正是其重要的組成，有了接地裝置才能將雷電所產生的電擊電流引入大地，從而防止了電力係統中的電力電子設備受到雷擊，進而達到了保護建築物及設備的最主要目的。

1.變電站接地設計原則

如今隨著電力係統日益壯大的規模，對接地係統的要求越來越複雜。避雷主要的技術環節就是接地，無論是感應雷，直擊雷，或是其它形式的雷，毫無例外的會通過接地裝置導入大地。因此，要想有效地防雷就不能沒有合理且良好的接地裝置。變電站的接地係統合理與否是直接影響到設備及人身安全的重要因素。

由於變電站多級電壓母線接地故障電流不斷增大，要在設計中應滿足阻值的要求是個不小的困難。標準與實際會有很明顯的區別。變電站接地電阻值已不像以前要達到0.5Ω，而是放寬到5Ω，雖然如此但並不能說在任何情況下接地的電阻都可以采用5Ω，接地電阻放寬是有附加條件的。變電站接地的設計應該有幾點需要遵循的：(1)接地網應盡量用建築物地基上的鋼筋以及自然接地的金屬統一接地作為接地網;(2)要以自然接地物為主人工接地體為輔，外形盡量用閉合的環形;(3)用單點接地的方式接地，采取的接地網需要統一。
2.變電站的防雷措施

一般的變電站遭受雷擊的危害有兩種，即變電站的電氣係統的設備直接的遭受了雷擊的危害和在雷擊時產生了直擊雷過電壓，即未直接遭到雷擊，但在雷電的時候輸電線路形成了感應雷過電壓，雷過電壓再形成雷電波順著線路入侵到變電站。由此可以看出防止直擊雷電或雷電波的入侵是十分重要的。

因此防雷措施主要根據兩種情況進行防範：(1)避免雷電波的進入。(2)利用保護裝置將雷電波引入接地網。例如避雷器。要想改變雷擊的路徑隻能通過攔截導引的措施。接閃器有避雷線和避雷針。一般較小的變電站大多可采用獨立式的避雷針，而大型的變電站多數在其變電站的構架上使用避雷線或避雷針，也有的將二者結合來使用，無論使用哪種對引流線及接地裝置都必須嚴格要求。根據雷擊的形式，頻率，強度，采取相對應的防雷措施。

主要的措施有：

避雷器。避雷器主要作用是降低入侵的雷電波，使之能夠達到電氣係統設備絕緣強度允許值以內。我國主要的避雷器是采用金屬氧化物式避雷器。

浪湧抑製器。采用的是過壓保護，防雷端子等係列提高電氣設備自身的防護能力，防止電氣設備及電子元器件被擊壞。當發生雷擊的事故時，如電源防雷模塊遭到了損壞，就會在後台監控機上顯示其狀態。在控製和通訊接口處應加裝浪湧抑製器。

接地線。接地線是接地體的外引線。起著保護或屏蔽設施的作用，可設主接地線、分接地線和電位連接板等。防雷接地裝置的接地線即防雷接閃裝置的引下線，可采用圓鋼或扁鋼，兩端按規定的搭接長度焊接達到電連接。

值得一提的是在雷擊的種類中，直擊雷比較常見，這裏詳細的進行說明。一般對直擊雷的防雷措施有三種：(1)防止反擊，雷針接地引線的入地點應盡可能的遠離設備的接地點，避雷針的接地引下線也盡量遠離電氣設備;(2)裝設集中接地裝置：以上的接地都應與總線地網連接，並在連接下加裝集中接地裝置，其工頻的接地電阻礙大於10歐姆;(3)主控室和網絡控製樓以及屋內配電裝置的直擊雷保護措施，如果屋頂是金屬的或屋頂上有金屬的設施，應將部分金屬接地，如果屋頂的結構是鋼筋混凝土式的，應該將鋼筋焊接成網接地，若屋頂的結構是非導電式的，采用避雷保護時，該避雷帶的網絡應為8～10米設引下線接地。

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