110kV變電站電氣設計及其防雷保護

繆云 徐小飛

摘要：變電站是負責輸變電與配電的重要場所，在我國整個電力系統中都承擔著重要責任。電氣設備安裝調試的質量和最終電力輸出效果有直接關系。因為電氣安裝調試與優化管理工作往往涉及大量人力、物力、財力，所以為保障電力企業的經濟效益，相關人員要做好前期方案設計，結合實際生產形勢進行操作。

關鍵詞：110kv;變電站;防雷保護

1.110kV變電站電氣安全調試與管理的意義

近幾年市場經濟發展速度飛快，以計算機、互聯網為載體的各種智能產品應運而出，用戶的用電量逐年增加，為滿足不斷變化的用電需求，變電站必須要強化內部控制，提高管理效率，積極做好電氣系統的安全調試工作。以免因為設備故障而導致供電中斷或大范圍停電事故的發生。安裝和調試兩項工作之間是相輔相成的關系，兩者之間良好配合能有效降低電力系統故障的風險。尤其是做好安全管理，還能減少后續系統調試的麻煩。如今電力系統內部結構更加復雜，設備種類增加，技術人員不能墨守成規的沿用傳統維護與管理的辦法，而是要不斷學習新技術、新方法，將“預防為主，防治結合”作為工作原則。例如：不同的電氣設備都有自身操作特點，所以要在事前統計好設備運行參數，嚴格遵守制度規范，不能僅憑經驗行事，這樣才能提高管理效率，降低電氣系統的故障風險，協調系統中的各個設備。

2 110kV變電站電氣安全調試與管理的策略

2.1變壓器的管理

變壓器是電氣系統中的常見設備，變壓器往往具有結構復雜、成本高、體積大等特征，因此也是變電站電氣安裝調試與管理的重點對象。變壓器的調試與管理常出現以下幾種問題：（1）變壓器的安裝位置和高低壓電器設備安裝方向相反;（2）安裝變壓器之前，技術人員沒有完成組件的測試，導致后續使用時出現故障;（3）變壓器與電纜連接處存在間隙，導致中心線與母線偏離，影響中心線位置。解決此類問題，要從根本入手，在安裝前根據項目需求找準變壓器位置，仔細檢查直流電阻，確定變壓情況，然后根據變電站運行特點使用合適的變壓器。安裝變壓器時，要確保變壓器和電纜之間連接牢固，導軌固定要足夠可靠，變壓器在安裝調試時，都要經過防銹處理，以免因銹蝕問題降低變壓器的使用年限。變壓器容量的選擇要遵循“節能減排”建設理念。

2.2完善運維制度

“沒有規矩不成方圓，電氣安全調試與管理工作想要順利進行，必須要依靠健全的制度。變電站也要做好制度宣傳工作，結合自身運行特點和國家行業規范制定出一套合理、可行、科學的制度。在遇到問題時，第一時間查明故障原因。例如：設備損耗、設備質量不合格、安裝工作存在隱患等等。然后對出現問題的設備進行實時監測，指派專人定時巡查。形成養護、維修、管理、巡視多位一體的管理制度。所有參與安全調試的工作人員必須要具備資格證，深入了解機電設備的功能、用處、特點等等，精細化的處理每一次故障，嚴格按照施工管理制度開展工作，重視核心設備的節能施工，根據實際情況選擇合適的施工技術。

2.3防雷接地管理

很多變電站因為地理位置的原因，在日常運行過程中，經常出現雷電接地問題，而防雷接地的建設質量對電力運輸的穩定性和安全性都有著至關重要的影響。相關人員在進行安裝調試時也要關注防雷接地管理。從防雷材料采購的環節就要嚴格把關，如果防雷材料不合格，很容易引發防雷設備故障，而且在安裝過程中，因為防雷接地設備的特性，變電站整體運行效果也容易受到影響。調試前，技術人員要按照設計要求來調整防雷設備結構，然后檢查變電站內所有設備的使用情況，保證設備的防雷性良好。同時，選擇防雷接地材料時，要盡量使用角鋼、管狀鋼，并做下行處理，提高防雷接地的效果。在防雷接地結構安裝完成后，技術人員要做好電阻測試，如果發現電阻數值波動，要及時找出故障點，確保后續調試安裝工作順利落實。

3 110kv變電站防雷保護設計

3.1雷電入侵途徑

電能對于我們的當代社會生活各方面發展來講，是不可或缺的關鍵能源，保護電能也是社會各行業均能夠正常有序運行的實際所需，但是外在天氣還是會不可避免地對110kv變電站運行產生較大影響。一旦遭受意外雷擊便會在一定程度上對變電站運行安全穩定性產生影響，與目前的110kv變電站運行情況來看，所遭受的雷擊通常會造成較大的受損可能性，以及局部線路防護層也會發生意外破損，造成較大的變電站內部轉化電壓，超出原本承受標準內的電壓限制。這樣便會不斷減小110kv變電站的使用期限。應當采用有關技術手段保護110kv變電站，這樣便能夠有效避免變電站所受雷擊。變電站電力設備直接遭受雷擊情況相對較小，一般情況下會沿著電源人侵，譬如避雷器動作就是避雷器增加兩倍疊壓后，發生的電磁感應耦合低壓，運用自動化、微機保護模塊所致。雷電極可能沿通訊網人侵，雷電引發通信設備電路的過電壓，一般會在串行通信口直接作用電位差，這是低壓電源缺少必要的防雷措施所致。

3.2防雷保護設計方案

在如今有關110kv變電站的防雷保護設計中，現有設計通常在極易發生雷擊所在位置范圍內，安裝防雷設備或電力導線安裝防雷層。面對直擊雷情況，可以運用避雷線、避雷針、避雷網以及避雷器等，設計防雷接地裝置快速成功實現雷電流接地。需要實現變電站系統與公共系統之間的有效接地單點連接。此種接地形式可以有效避免雷擊所造成的儀表功能損害。同時在實現等電位接地過程中，還應當進一步重視現場施工標準，系統化接地范圍應當保持于20m以上，引下線的整體電纜距離則應當在2m以上。也可全面勘測現場環境情況，之后在雷擊頻率較高的位置安裝SPD設備，從而實現對電流的分流處理，有效避免雷擊災害。對于整體的變電站防雷設計則需要將避雷針安裝所需位置上，從而對變電站所受雷電干擾情況的發生率有效控制。構建屏蔽體，從而有效避免出現雷擊情況中的電磁脈波，干擾現場儀表的系統功能。

對于不同的雷電破壞類情況的出現，確保整體選擇的合理性。在110kv變電站電路系統控制中，構建屏蔽體能夠有效控制且阻斷電磁脈波，防止出現DCS受雷擊的干擾情況，加大對其的保護力度。也可對于110kv變電站的內部設施設備，譬如計算機主機、載波機、RTU等設備，可以運用建筑物屏蔽措施，對保護對象采用金屬網管、金屬網泊殼成功包圍，從而實現保護目的。還可以運用恰當布線，對于產生的電磁脈沖干擾情況有效預防。

除此之外，現代化科技的飛速發展也使得變電站防雷措施有創新方向，大力建設智能化變電站設計智能防雷保護系統以及智能化防雷檢測，譬如一旦發生變電站供電故障情況，能夠自動檢測微歐表的具體框架、電纜屏蔽層以及機柜，從而根據檢測情況自動開啟備用系統變電站，確保電氣導通便可以對雷電所致損失情況有效控制。

4結語

做好電力系統及其設備的安全交底以及管理工作，能為110kV變電站穩定運作提供保障。更是電力行業實現長遠發展的必然選擇。安裝調試工作具有很強的系統性、邏輯性和基礎性，提高安裝調試質量能夠保障變電站的安全，消除設備儀表的安全隱患。相關人員對此工作也要加以重視。

參考文獻：

[1]李民.電力系統及其設備的安裝與試驗調試質量控制措施[J].現代制造技術與裝備，2020，56（11）：148-149.

[2]羅紅俊.淺談白鶴灘電站電氣二次設備安裝調試質量管控[J].水電站機電技術，2020，43（10）：27-28+31.

[3]青和勇，曾錦權.機電設備電氣安裝調試運行中常見故障及應對措施[J].中國設備工程，2019（18）：45-46.

1.江蘇嘉頓威爾電氣有限公司 ?江蘇南京 ?210000;

2.國電南瑞南京控制系統有限公司 ?江蘇南京 ?210000