摘要:接地网作为变配电所交、直流设备接地及防雷保护接地,对系统的安全运行起着重要的作用。良好的接地在整个配电系统中起着非常重要的作用,关系到人身和财产安全以及电气和电子设备的正常运行。针对电力系统接地装置的常见几种问题进行了分析,并提出了相应控制措施。
关键词:电力系统;接地装置;常见问题;控制
1、前言
电力系统接地装置的安全运行是一个很重要的方面,必须像对供电用电系统那样引起人们的重视,以保证接地装置的安全运行。接地装置可区分为工作接地、保护接地和防雷接地,接地是避雷技术最重要的环节,不管是直击雷、感应雷或其它形式的雷,都将通过接地装置导人大地。因此,没有合理而良好的接地装置,就不能有效地防雷。
2、电力系统接地装置的常见问题
2.1用结构钢材代替避雷针(网)及其引下线
存在五种主要错误现象:其一母线构架通过水泥杆的主筋接地。其二开关构架之间利用串联的金属构件作通道,通过连接部位的螺栓接地。其三避雷针引下线通过水泥杆主筋导通。其四避雷针另敷引下线被包围在加固的水泥墩之内。其五室内开关设备通过开关柜体接地,开关柜体放在基础槽钢上,未与接地干线连接。
2.2接地装置施工质量差
存在五种主要错误现象:其一引下线、均压环、避雷带搭接的搭接长度不够,扁钢小于宽度的2倍,圆钢小于直径的6倍,焊接不饱满,焊接处有夹渣、焊瘤、虚焊、咬肉和气孔,没有敲掉焊渣等缺陷。其二接地体安装埋设深度不够,距地面高度小于0.6m。其三接地体的引出线未作防腐处理,使用镀锌扁钢时,引出线的焊接部位未补刷防腐涂料。其四螺栓连接的连接片未经处理,镀锌或镀锡面不完整,片与片接触不严密。其五接地线跨越建筑物变形缝处时,未加设补偿器,穿墙体时未加保护管。
2.3中性点接地引下线未在主网两点可靠接地
有些110kV变电所中性点接地引下线存在一点接地。变压器中性点应有两根与主接地网不同地点连接的接地引下线,且每根接地引下线均应符合热稳定的要求,重要设备及设备构架等宜有两根与主接地网不同地点连接的接地引下线,且每根接地引下线均应符合热稳定的要求,连接引线还应便于定期检查测试。变压器中性点单根接地,连接线一旦发生问题,设备便会断地线运行。
2.4中性点放电间隙安装不规范
变压器中性点放电间隙未按照规程核实间隙距离,间隙端的接地铜线用缠绕的方式,未用铜鼻子可靠连接,当间隙承受过电压时,不能正常运行,影响安全。
2.5扩建地网与原接地网应多点连接
接地网接地电阻随着时间的推移和自身的腐蚀,接地电阻会发生改变,有的甚至超标,为了降低主网接地电阻,另行敷设地网不失为一个好举措,但有的变电所根据地形地貌采取在原主网的末端,加打接地桩单处延伸,与主地网只有一点联系,主网接地电阻时高时低。
2.6避雷器的选型和配置不正确
现场设计施工中出现配电型避雷器(如Y5WS-12.7/50)安装至变电所10kV母线和TV上,将线路型避雷器(Y10WX-42/220)安装到变电所35kV母线和TV上。将金属氧化物避雷器作为更新换代产品,种类繁多,性能差异较大,设计、施工人员必须熟悉避雷器的类型、电压等级和使用场所,要特别注意其电压等级和使用场所是否相符,不能张冠李戴,降低功效。
2.7校核接地装置热稳定容量不及时
随着电网的发展和变化,地区短路容量会随之变化,如果校核接地装置热稳定容量不及时,就无法根据短路容量变化情况和接地装置的腐蚀程度有针对性的对接地装置及时进行改造,以致造成泄流通道不好。
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3、防雷接地系统质量的控制措施
3.1严把防雷接地的设计关
杜绝防雷接地系统的错误首先要把好设计关,必须熟悉设计图纸、电气设计说明中有关供电方式和防雷接地系统。
(1)要仔细地审查设计图纸
不仅要熟悉电气图,还要对建筑设计中的结构、设备布置进行认真分析,要充分领会设计中有关说明,及时发现设计中的问题。要注意避雷器的正确选型和合理配置,防止选错避雷器型号。注意土建设计图纸和电气设计图纸的衔接问题,各专业要协调配合,避免施工错漏。最常见的是接地钢筋网的连接点的错、漏焊,作为外引接地联结点或检测点预埋件的漏设,各专业管道、线路相互碰撞等问题。
(2)注意典型设计和反事故技术措施要求的执行
国家电网公司对防雷接地提出了一些新的反事故技术要求,但与典型设计的要求有不一致的地方。比如,反措要求在变电站内35kV~220kV的出线间隔的线路侧均应加装电站型避雷器进行防雷保护。但典型设计没有该项要求,设计时常忽略这些地方。
(3)注意二次防雷的设计问题
电气设计中对监控系统、自动化系统、通讯系统、火灾自动报警系统等二次或弱电系统中接地问题常常忽视,其接地点和设置在设计平面图纸中一般都没有明确标注。设计审查时要求明确,或以规范、标准要求提醒施工单位进行预留预埋。
3.2严控材料质量控制关
防雷接地所用材料有角钢、圆钢、扁钢,其中主控内容是:一是验材料三证;二是看材料规格;三是查在施工中是否使用设计和规范规定的镀锌材料。在施工监理过程中,作业人员往往随手拿普通结构用钢筋做帮条焊接,或用普通钢材代替镀锌材料。这一错用材质的毛病,一定要严格纠正。
3.3加强对接地关键部位和工序的施工质量控制
针对施工中易出现质量通病的几个环节,设置质量控制点,制定监理预控措施,对于关键部位或关键工序实行旁站监理,做到预防为主,动态跟班监督,保证接地装置施工质量。
(1)接地环网敷设质量是接地施工中的首要环节。其一是要控制接地体顶面的埋深要满足设计规定,当无规定时至少不小于0.6m。其二是接地体导体截面要满足热稳定和机械强度要求,且不得小于最小规格要求。其三是垂直接地体的间距不宜小于其长度的2倍,水平接地体的间距应符合设计规定,无规定时不宜小于5m。其四接地体(线)的焊接应采用搭接焊,其搭接长度必须满足扁钢为其宽度的2倍,且至少3个棱边焊接,圆钢为其直径的6倍等要求。其五对接地线跨越伸缩缝、沉降缝处是否设置补偿器跨接连通进行确认。
(2)重视电气设备的接地质量,一是要求每个电气装置的接地应以单独的接地线与接地干线相连接,不得在一个接地线中串接几个需要接地的电气装置,不能以设备金属构件作为接地通道。二是接地线也应该焊接或用接线铜鼻子可靠压接,不能缠绕接地。三是电气设备柜体应焊接在基础槽钢上并满足焊接面积要求,或用专用的接地线焊接到接地干线上。四是接地引下线及接地装置的紧固件均应使用镀锌制品,当采用没有镀锌的地角螺栓时要采取防腐措施,接地装置与不同材质的电气设备搭接时要按规定进行搪锡、镀锌或采取过渡措施,保证搭接面的防腐能力。
(3)对于避雷针和避雷网,它们是避雷系统中重要元件,也直接影响防雷接地的可靠性。一是要注意其规格必须符合设计要求,必须有合格证、使用说明及各种技术资料,安装要牢固可靠。二是独立避雷针接地装置与其他电气设备、与道路或建筑物出入口、与主接地网的距离要满足设计要求,至少不低于规程要求。三是屋顶上装设的防雷网和建筑物顶部的避雷针及金属物体应焊接成一个整体。四是从接地体引到屋顶上的引线和避雷网焊接处要做明显的标志。五是发电厂和变电站避雷线线档内不应有接头。
4、结语
良好的接地装置是电网安全稳定运行的重要保证,需要对设计阶段、接地材料和形式的选择、导体截面热稳定和机械强度的校验、施工过程质量管理、工程交接验收环节的项目,进行检查和周期性运行维护工作。只有这样,才能长期保证接地装置的良好质量,从根本上防止发生电网事故。
参考文献:
[1]周顺霞.农网35kV变电站的综合自动化设计[J].魅力中国,2009(13).
[2]谷建伟.10kV配电网防雷工作中存在的问题与对策[J].科技创新导报,2011(20).
论文作者:文家林
论文发表刊物:《电力设备》2017年第36期
论文发表时间:2018/5/10
标签:装置论文; 防雷论文; 避雷器论文; 避雷针论文; 镀锌论文; 接地线论文; 系统论文; 《电力设备》2017年第36期论文;