對變電站防雷接地的技術研究

穆玉禮

國網牡丹江供電公司市場及大客戶服務部

前言：

變電站是電力網的節點型、樞紐型設備，對于電力的強度、電壓等關鍵參數有調整和穩定的功能，變電站的穩定運行成為電網結構與性能長期穩固和發揮的基礎。如果變電站出現雷擊故障，會產生直擊雷和雷擊次生災害的影響，不但會造成變電站核心設備的損壞，更有可能對變電站核心功能帶來嚴重威脅，很多的變電站雷擊事故直接造成的是電網大面積電力質量下降，甚至會導致電網停電等重大事故。無論是從維護變電站運行和電力網穩定的業內需要，還是從保障電力供應穩定的社會需要出發，都應該重視變電站的防雷工作，要合理應用防雷接地技術，以設計原則和接地電阻標準的嚴格遵守為前提，做好變電站接地電阻的測量與控制，在避免雷電直擊和次數災害的基礎上，達到變電站抵御雷擊能力的提升，進而做到變電站對雷擊問題的防護，更為長期而有效地實現變電站的穩定運行。

1 做好變電站接地的設計

接地是避免變電站主要設備受到雷擊影響的重要途徑和基本措施，在變電站的設計環節中要樹立和強化有效接地這一意識，通過系統和技術控制有效引導雷擊電流導入搭地，實現對變電站和關鍵設備的防護作用，在設計中應該強化如下幾點：

1.1 堅持設計變電站接地電阻的控制原則

控制和降低接地電阻是提高雷擊抵御能力的基礎，要將整個變電站盡量通過金屬物的連接形成一個等電位的導體結構，以金屬接地、建筑物鋼筋接地來降低接地電阻，做到對雷擊電流的下泄。要在變電站設計的過程中，選用自然物作為接地基礎，在輔助人工接地體作為補充，這樣可以有效降低變電站的電阻，進而做到防雷效果的保證。要統一變電站接地網的網絡結構和網絡接地方式，以此來避免接地體不足和電流下泄補充分等問題發生，進而做到對電阻的控制。

1.2 控制變電站接地電阻的標準

在變電站設計過程中要堅持《電氣裝置接地標準》，進行電阻的設計，要控制電阻R的阻值在5Ω的范圍內，對于重要的變電站設備電阻要＜0.5Ω。要根據變電站設計的要求計算出電壓的差值，畫出變電站設備電位分布圖，以便實現對電阻的進一步控制。

1.3 做好變電站接地電阻的精確測量

變電站接地電阻測量精度手測量方法和測量設備的直接與間接影響，對于變電站大型地網的電阻采用電流電壓法測量，而對于接地棒和接地體應該采用三角形測試法測定電阻。

2 提高變電站防雷擊效果的技術要點運用

2.1 變電站對直擊雷的防雷技術運用

一方面，變電站防雷接地設備應該距離避雷針和接入點一定的距離，只有將避雷針遠離電氣設備，才能夠有效預防直擊雷對設備的影響，也才能確保變電站對直擊雷危害的抵抗能力。另一方面，要將變電站接地網和總線地網做到完整連接，對于特殊需要的區域和設備要加裝有利于控制電阻的接地體和接地裝置，以集中接地的形式來控制接地電阻。此外，要做好變電站主控設備、主控設施、主控建筑的接地保護，以有效的措施做到避雷保護，避免雷擊的直接傷害。

2.2 變電站對雷擊次生災害的預防技術

一方面，應該對變電站和主要設備安裝浪涌抑制器，以此來避免可能出現的雷擊次生災害，在變電站的系統中，由于雷擊的影響，在開關操作過程中會出現靜電放電和閃電放電等問題，進而產生瞬態浪涌，這種瞬間過電壓對變電站設備會產生一定的損害，需要安裝浪涌保護器，提前將浪涌電流瀉放入地，提高電氣設備的防護能力，防止雷電擊壞電氣設備和電子元件等。涌浪抑制器一般是安裝在控制和通訊的接口處。另一方面，應該在變電站和主要設備安全避雷針或避雷線，通過攔截引導措施，可以改變其入地的路徑。接閃器主要有避雷針和避雷線兩種。獨立的避雷針主要是在小變電站中采用。而大變電站在架構上大多采用的是避雷線或避雷針，也有將兩者相結合的。并且，避雷針和避雷線對接地裝置和引流線的要求比較嚴格。此外，應該安全避雷器降低侵入變電所的雷電波，使其達到電氣裝置絕緣強度允許值以內。目前，我們國家的變電所中主要采用了MOA即金屬氧化物避雷器。而西方發達國家除了利用MOA外，還安裝了空氣間隙在所有的電氣裝置上，一旦MOA失效，可以作為后備保護。最后，做好變電站接地線連接，做到設備屏蔽和保護。接地線可設等電位連接板、分接地線和主接地線。防雷接地裝置的接地線也就是防雷接閃裝置的引下線，可以利用扁鋼或是圓鋼，兩端按規定的搭接長度焊接達到電連接。一般采用多股銅芯電纜作為防干擾屏蔽和防靜電保護的主接地線，采用多股銅芯軟線做分接地線。并且，變電站的防雷接地最大電阻值不得超過1Ω。變電站的接地技術是變電站防雷系統的重要組成部分，其合理與否直接關系到變電站的安全運行。變電站的防雷接地技術，目前已經成為了一門多學科的綜合技術，它需要在不斷的具體實踐中不斷的探索和完善。

結語

變電站穩定運行的基礎是變電設備在日常運行穩定狀態，也是變電設備對特殊狀態的穩定能力，應該從變電站的系統與結構出發，針對變電站各類問題和隱患，以合理應用設備設計、系統防御為基礎，以可靠的變電設備與防雷接地技術應用來實現變電站的穩定和運行安全，進而在系統組成、技術環節和防護措施上達到對變電設備、變電站功能和狀態的維護和保證，實現變電站防雷技術為基礎，更為全面而系統地保護變電站的安全與功能。

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