摘要：在变电站中，二次系统接地对于防雷具有重要的意义，对于维护整个电力系统的安全具有较大的促进作用，文章对二次系统接地方式和适用情形进行了系统的分析，深入阐述和说明了相关标准中提及的变电站二次系统防雷的主要做法，并且对其中的部分措施进行了一定的改进探索。
关键词：电力；二次系统；接地；抗干扰
1前言
变电站中二次系统防雷接地具有重要意义，可降低雷击损失，保护电力系统稳定工作，但是，我国对于二次系统防雷接地的理论研究还非常缺乏，理论体系还不健全，难以为变电站二次系统的防雷接地提供有效的理论指导。综合分析已有的文献发现，我国对二次系统的接地检测，有关评估设备和检测方式，包括二次系统的接地探究仍不够完善，文章所做研究对完善变电站的二次系统预防雷电的研究水平提升有益。而变电站中二次系统雷电防护的接地牵涉到国家电网的安稳，是关键所在，需进行深化探究。
2变电站的接地系统
为了保证人身和设备安全，发电厂和变电所应设有完善的接地系统，提供一个对地的低阻抗通道以便将短路、雷击、静电及辐射的能量散泄于大地。接地系统可分为两个部分：与户外大地相连的接地体；连接电气系统与接地网的接地线。
2.1接地体
发电厂和变电所都应设置以水平接地体为主构成的闭合环形接地网，它起到均压、减小接触电压和跨步电势、散流等作用。接地体通常由镀锌的Φ14圆钢或40×4mm2扁钢构成。地下埋深一般在0.6-0.8m，冻土地区应敷设在冻土层下。对防雷的接地装置，为加强对高频雷电流的散泄，还应补充敷设相应的垂直接地体。垂直接地通常使用镀锌的厚度不小于4mm的角钢或槽钢以及管壁厚度不小于3.5mm的钢管。对于装设电子设备的控制保护室及通信室，需围绕机房铺设环形的接地母线。此母线通常需用截面大于等于90mm2规格的铜排线或者120mm2镀锌的扁钢。机房外的地面下需围绕机房来建设闭合环形的接地网。而室内的环形接地母线同屋外的接地网最少需四根对称的连接线进行连接。而室外的接地网与发电厂、变电所的主接地网至少用两根不小于40×4mm2的镀锌扁钢相连。避雷针和防静电的接地网原则上应规定冲击电阻允许值，计算冲击电阻时通常是以其工频电阻值乘以冲击系统，冲击系数与接地体的形状、土壤电阻率等多种因数有关。详见有关资料。
2.2接地线
按《电力设备接地设计技术规程》，低压电力设备在地面上的接地截面应该符合国家安全标准。
3二次设备的接地系统
3.1接地种类
二次系统的接地方式可分安全保护、交流、信号等三种。安全保护的接地指对于设备外壳的接地，不但能规避漏电导致人员发生触电危险，还可屏蔽外界对于设备产生干扰。而交流接地为交流电源的中性点接地的系统，将交流电源的中性线接到接地体，故障情况下的接地的电流可流经中性线。而信号接地为把逻辑信号体系公共端接至地网，让它形成稳定参考的零电位。
3.2交流和安全接地
二次设备屏柜中一定要具备接地端，而且要用截面大于等于4mm2多股的铜线同接地网进行连接，当做安全接地。而有电源输入屏柜则一定要具备接地线接至交流电的接地网中。对二次设备提高供电的交流电源一定要有中性线（即零线）的回路，而中性线必须于电源处同接地网相接。对于三相五线制系统，中性线与接地线是分别独立的，从电源至所供电的屏柜与带电线及中性线通过同一电缆或电缆管的至少还应有一根设备的接地线，该接地线的作用是为了给接地故障电流从设备至过流保护提供一个低阻抗回路。若仅将电源输入屏的接地端子接至接地体，则在带电线与屏柜发生短路故障时，故障电流的大小可能受到限制。对于三相四线制系统，中性线与接地线是合并的。中性线和接地线的截面应保证导线部分与被接地部分或中性线之间发生短路时，最近点的保护器件能可靠切除线路故障段。详见有关规定。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.3信号接地
3.3.1控制系统信号地的设置
控制系统各类电路通常都需要有零电位基准，即信号地，也称逻辑地。在实际装置中，零电位（信号地）的设置有以下几种情况：（1）零电位浮空：适用规模较小或工作频率较低的装置，如继电保护装置（包括某些微机保护），很多都采用零电位浮空方式。（2）零电位直接接地：适用于大规模或高频的装置和系统。有些工作频率较高但规模较小的装于一个机壳内的独立装置往往采用零电位接机壳，机壳再直接接地。对于规模较大由多个装置构成的系统，则要求有电阻很小能保证电位相同的直流公共母线作为基准零电位点。
3.3.2信号接地的方式
信号接地有一点接地和多点接地之分，一点接地还可分为串接一点接地和并接一点接地。
串接一点接地，由于各装置中的接地点途经不同接地线的阻抗，导致互相之间出现噪声，通常不用。并接一点接地，各电路没有共阻抗，各地电流之间无耦合关系，其地电位不受其他回路或装置影响。但系统一大，接地线越长，配线量大增，在高频电路中，因这种方式接地线的电感增大，也会造成各地线之间的感应耦合，另外，接地线间的分布电容也会引起接地线间的耦合。
多点接地，由于长接地线的电感导致接地阻抗趋于增大，为降低接地线的阻抗缩短接地线，各回路应就近接地。一般来说，I0MHz以上频率系统内采用多点接地方式较好，1MHz以下频率的系统内采用一点接地方式较好。1-10MHz之间的系统内，接地线的长度小于波长的1/20，采用一点接地方式较好；大于波长的1/20，采用多点接地方式较好。
变电所实际应用的二次设备的频率较低，一般用并联一点的方式进行接地。对于规模较大的系统，应将信号地接于一条共用的接地干线，然后再将接地干线的一点与接地网连接。这样接地网中的干扰电压虽然会影响控制系统的整体电压，但不会在控制系统各点形成附加的电位差（噪声电压）。
3.3.3信号接地的实施方法
装有微电子设备的控制和保护屏柜上应设有专用的接地铜排，作为共用的零电位基准点。专用铜排截面不小于100mm2以保证其多点电位一致。当屏柜上多个装置的信号逻辑零电位分别独立并且不引出（浮空）或接壳时，专用接地铜排可不与屏柜绝缘。装置的箱体的接地线应分别与接地铜排可靠连接。各屏柜专用铜排应首末可靠连接成环网，并仅在一点引出与交流（安全）接地网连接。当屏柜上多个装置组成一个系统时，此时应将每个装置的逻辑地分别引出（与壳不连接）接到专用信号接地铜排。专用铜排应与屏柜绝缘。组成一个控制系统的多个屏柜装在一起时，只应有一个屏柜的直流接地铜排有引出接地线接至接地网。其他屏柜的绝缘接地铜排均分别用绝缘铜线接至有引出接地线的屏柜的接地铜排。
当采用没有隔离的RS-232-C从一所房子到另一所房子进行通信时，它们须共用同一个接地系统。如果不能将各建筑物中的电气系统都接到一个公共的接地系统，那么它们彼此之间的通信必须实现电气上的隔离，如采用隔离变压器、光隔、隔离化的短程设制解调器。
4结束语
本章致力于解决研究的相关理论基础问题，接地系统主要包括与户外大地相连的接地体和连接电气系统与接地网的接地线两个部分。而二次系统的接地类别通常分成安保和交流、信号接地等三类。分析了变电站二次系统接地要注意的问题，计算机监控系统是否要设立独立地网、关于屏蔽电缆电屏蔽层的接地问题和关干载波保护高频同轴电缆的接地。
参考文献
[1]金兴武. 变电站继电保护二次系统接地技术方案的设计探讨[J]. 电子测试, 2016(22).
[2]陈鑫. 变电站二次系统接地方案研究与应用[J]. 电子技术与软件工程, 2016(6):235-235.
[3]马慧霞. 电力二次系统接地及抗干扰方法研究[J]. 中小企业管理与科技, 2016(7):183-184.
论文作者:屈绪锋,侯小娥
论文发表刊物:《电力设备》2017年第1期
论文发表时间:2017/3/9
标签：接地线论文; 系统论文; 电位论文; 变电站论文; 信号论文; 装置论文; 方式论文; 《电力设备》2017年第1期论文;