变电站防雷接地保护的设计与研究论文_王超

变电站防雷接地保护的设计与研究论文_王超

(身份证号:37292519880712xxxx 山东单县 274300)

摘要:随着社会经济的发展,我国的用电量不断增加,对电能的需求也越来越大,电力系统发展迅速。电力系统的稳定直接关系着人们的正常生活,其一旦遭到破坏,会直接影响到人们的生活,严重的时候可能会造成伤亡情况,因此进一步加强对其的研究非常有必要。变电站是电力系统中非常重要的部分,变电站变压器的成本非常高,其如果受到破坏,会带来很大的经济损失,因此做好变电站防雷非常重要。基于此本文分析了变电站防雷接地保护的设计。

关键词:变电站;防雷接地保护;设计

引言

人类的工作还是生活都离不开电力能源,电气设备和线路的安装和使用一直都是人们广泛热议的话题。在电气施工中,防雷接地这套保护系统和技术手段是极为关键和重要的,在电力系统中承担着非常重要的职责和任务,因此需要重点针对防雷接地的主要内容和出现的一些问题开展细致的分析和研究,并采取具体的措施来提高系统的防雷接地性能。

1防雷接地的重要性

我国幅员辽阔,每个地区都着各自的特点,尤其是在沿海的城市以及南方地区。春天经常出现雷电的现象,同时也也会发生雷暴天气。雷电是一种经常见到的自然灾害,其会对电力系统的正常运行产撒很大影响,因为地理位置的原因,很大的变电站会出现雷击事故,从而直接影响到人们的生活以及经济。对此在实际应用中加强变电站防雷接地设计的研究非常有必要,从而能够更好的控制雷电所带来的不好的影响,确保电力系统的正常运行。

2防雷接地的内容

2.1工作接地

工作接地能够为在正常的工作状态下的电路线路设置相应的基准形式的电位,如果在基准的电位无法与大地进行连接的时候,就将其认定处于零电位的状态,并且这种状态不是绝对的,而是相对存在的,它会伴随周边环境中的磁场变化而做出相应的反应,也是导致电路以及整个电力系统无法正常运转的重要原因所在。如果这个基准的电位能够大地进行连接,大地就会被视为处于零电位的状态之下,就不会受到周边环境中磁场变化的不良影响而保持正常的工作状态。因此工作接地对于各种电力供电的模式都能够起到良好的保护作用,使得电气设备能够正常的运转。

2.2保护接地

保护接地的内容在于电气工程中的设备外壳和表面结构,利用其存在的接地设备,将其与大地相互连接,就是为了能够防范由于绝缘部件受到损伤或者由于其他不良因素所引起的表面结构外壳出现带电的危险情况,能够将电流直接导入大地,避免用户在使用电器时发生漏电触电的安全事故,因此这种接地模式也被称之为安全接地模式。在一些不接地的电气设备或者系统运行期间,缺少了安全接地的保护功能,设备在运行时就会很容易遇到绝缘设备出现损伤的情况,就会导致设备的外壳部分带电,并且由于电容的产生,线路中的电流是没有办法导入大地的,在人们不经意间碰触到设备时就会发生严重的触电事故。因此在设备使用安装中一定要做好保护接地的相关工作,确保设备使用时的安全性。

2.3防雷接地

防雷接地是该系统建设的关键性内容,就是在遇到雷电天气时,电气设备在运行过程中很容易诱发雷电袭击,此时接地保护系统就能够将接收到的电流迅速导入到大地中去,这样就避免了各种电气设备遭到雷击引发设备故障或者损坏,减少了对设备造成的危害性。

3变电站防雷接地设计

3.1接地体

接地体根据属性不同可以分为自然接地体与人工接地体两类。自然接地体是指利用大地中已经存在的管道、钢筋等金属部件直接作为接地体;人工接地体是指为了接地需求而人为装设的接地体。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在进行接地体的敷设时,需要注意以下几个方面:一是做好接地体周围土壤的处理,降低土壤的冻结温度,减小土壤的点阻力,进而有效降低接触电压及跨步电压值;二是接地体的选择要满足热稳定性要求,避免过电流引起的热效应造成接地体的损坏;三是做好接地体的防腐蚀措施,避免接地体在土壤中受到周围环境的腐蚀;四是保证接地体上部距离地面0.8米以上,以减小外部环境变化对接地体散流电阻的影响;五是接地体之间保持一定的距离,对于垂直接地体,其间距应大于长度的两倍,而对于水平接地体,其间距应不小于5米。

3.2接地网设置

对于过去的变电站接地设计中间距主要控制在5m、7m、10m等,但是因为因为受到外界因素的影响,使得边角网孔电势要高于中心网电势,地网面积的增加以及邻近效应的增加都会大大拉开两者之间的差距。如果是距离不相等的情况,就会进一步增加中部导体泄漏电流密度,从而也能够最大程度发挥中部导体的作用。

3.3接地线

接地线是指电气设备与接地体间连接的导线,是引导过电流从电气设备流入大地的导电路径。一般来说根据敷设方式不同,接地线可以分为明敷与暗敷两种。对于明敷的接地线,应当做好线路的标记工作,而对于暗敷的接地线,应在入口处设置接地标识。为了避免接地线收到腐蚀或破坏,一般多采用镀锌、涂漆等方式,降低接地线发生机械损坏或化学腐蚀的可能性。在进行接地线敷设时,需要注意以下几个方面:一是接电线的连接应采用焊接方式,且当采用搭接焊接时,搭接长度应为扁钢的2倍、圆钢的6倍;二是接地线与管道等进行连接时宜采用焊接方式,且连接点应选择近处,并在管道阀门处设置跨接线;三是接电线与电气设备间的连接可采用螺栓或焊接方式,而与接地极间的连接宜采用焊接方式。

3.4变电站防雷接地装置的设计

防雷接地装置的设置对变电站的安全稳定运行有着重要的意义,因此要严格按照设计规范完成变电站防雷接地装置的设计。一般来说,变电站的接地电阻应控制在5Ω以下,对于重要节点处的变电站,其接地电阻更要小于0.5Ω,除此之外,在进行变电站防雷接地装置设计时,还要注意以下几个方面:一是在条件允许时优先选用建筑物地基中的钢筋或自然接地的金属进行统一接地,形成统一的接地网络;二是在接地体选择时,以自然接地体为主,人工接地体为辅,尽量形成闭合的环状接地形式;三是在保证单点接地的基础上,实现统一的接地网。

3.5装设架空避雷线

装设架空避雷线用来保护变电站进出线段,根本目的是为了加强对主变压器的保护,避免其遭受雷击导致损坏。对此,在安装的过程中应该尽量将避雷线安装在主变压器的附近,保证避雷效果。对于35kV电力线路,通常情况下不采用全线安设避雷线的方式,可以根据实际需要选择合适的线段来装设,例如在变电所进出线1千米到2千米之间装设架空避雷线可以有效保证变电所附近线路的安全,避免其遭受雷击。

3.6装设阀型避雷器

雷电波经在传播过程中是由强变弱的,同时沿途还有避雷线的保护,但是对于沿线的设备仍然存在危害。尤其是主变压器,绝缘能力较差,更容易受到侵害,所以为了有效缓解这种危害应该在变压器母线上装设一组阀型避雷器加以保护。在6~10kV变电所中,应该控制好避雷器和变压器之间的安装距离,尽量保持在5米之内。

结语

综上所述,对于变电站接地装置其主要的作用是能够有效的确保人们的安全,其对于电力系统的正常运行有着非常重要的作用。就目前的情况来看,变电站安全运行过程中接地网是非常重要的部分,其能够为电气装置的应用提供有效的基础,同时在发生故障的时候还能够进行有效的控制,因此对于接地网来说其整个性能的作用非常重要,对于人们的安全以及电气设备的运行都有着直接联系,因此,必须做好变电站防雷接地保护设计,进一步加强对其的研究非常有必要。

参考文献

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[4]王大鹏,刘霞.谈对变电站防雷接地的认识[J].建设监理,2009 (04):129-131.

论文作者:王超

论文发表刊物:《电力设备》2018年第7期

论文发表时间:2018/6/27

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