变电站的防雷接地技术分析

(整期优先)网络出版时间:2020-11-16
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变电站的防雷接地技术分析

甘景纯

中国轻工业长沙工程有限公司 湖南长沙 410114

摘要:变电站作为电力机制的重要设施之一,它能够有效地调节电力强度等其他电力参数,它的功能发挥水平在很大程度上会影响到电网运作的平稳度。倘若变电站受到雷击的影响,那么就会导致其他有关的电气设施遭到毁坏,严重时还会引发当地区域大规模的停电,诱发一系列的危险事故。所以,不管是从供电平稳性还是从社会安全的角度出发,相关的工作人员都要越来越重视起防雷环节,严格秉持防雷接地设计的基本准则,灵活地采取防雷接地技术,由此提高电变站的防雷水平,防止遭到雷击的大面积损坏。对此,笔者将详尽地阐述变电站的接地装置设计以及防雷接地的技术,希望能够给同行带来一定的参考价值。

关键词:变电站;防雷接地;技术分析;接地装置设计

引言

在现代社会中,无论是国家的经济发展,还是千家万户的日常生活,都与电力系统有密不可分的联系。因此,可以将电力系统称之为社会发展的核心内容,如果电力系统一旦出现瘫痪,则很有可能使一个国家或者整个世界陷入黑暗之中,人类也无法正常的生存。电力系统中,变电站具有非常重要的作用,但是其也非常容易受到雷电的袭击,一旦遭遇雷电的袭击,不仅会带来严重的经济损失,还会对周围的环境带来巨大的危害,所以必须要不断地提升变电站的防雷水平。

1变电站防雷接地设计的必要性

防雷接地系统是变电站在避免雷电灾害过程当中非常重要的一个技术和环节,不管是击雷感应,还是其他形式的雷电灾害,都可以直接通过这一装置导入大地,所以想要对雷电灾害进行有效的防止,就一定需要一个良好的接地装置,从避免雷电灾害的角度上来说,防雷接地系统与大地做良好的电气连接的装置,称之为接地装置,这种接地装置的作用就是在一定程度上能够把雷电的电荷尽最快的速度导入到大地之上,使他与大地的电荷中和,只有这样才能够在一定程度上避免雷电灾害的发生。在变电站的防雷接地网上连接着整个变电站的高低压设备,低压用电系统接地,通信计算机监控系统设备接地以及变电站维护维修时的一些临时接地,如果在接地电阻较大的情况下,就有可能会导致电位非正常的升高,接地网的网格设计在一定程度上是非常不合理的,他在一定程度上能够造成接地系统电位分布不均的现象出现,这在一定程度上会给相关的出行人员带来很大的安全隐患问题,而且还有可能会导致这些电缆绝缘造成进一步的损坏。这种损坏不仅仅是经济上的损失,更多的有可能会造成人员的伤亡,所以保护变电站的电力系统是非常重要的。如果高压闯入了控制保护的系统当中,有可能会导致一些保护设备发生误动和拒动造成。造成比较大的事故发生,带来的一定会有巨大的经济损失和社会的影响甚至有可能会发生生命安全事件。

2变电站的防雷接地技术

2.1加强变电站的防雷感应

电力技术随着社会的发展在不断进步,防雷技术也得到了有效的改进,防雷系统得到了逐步的完善,现有的雷击对户外设备造成的损害已经得到了最大程度的降低。但是仍然存在一些小缺陷,比如变电站中的弱电设备会通过雷电过电压时发生电磁干扰;防雷系统会因为电磁脉冲或者其他一些雷电因素而影响变电站的正常工作。降低弱电设备的感应功能,对系统的整体布局进行优化,同时将雷电流的电压降到最小,通过设置多个接地引线对防雷感应进行保护。比如将光耦元件安装在变电站防雷感应的信号线接口的地方;将电位与变电站中的电气设备进行连接;限制一些过压设备的电源入口;设置电位的位置,尽量将其设置在通信室内;在控制室的线路中,应用屏蔽电缆,使用相同的接地极以提高防雷感应的雷击等。

2.2采用接地降阻剂

降阻剂的作用是一种化学处理的方法,它是在接地体周围加入离子生成物质,以改善土壤的导电性能,这种物质的作用是增大接地体的有效半径,从而增大接地体的流散面积,使接地电阻降低,使用降阻剂还可减小接触电阻。接地除阻剂的材料可分为盐类(有机盐与无机盐)和凝胶两种,盐类(如氯化钠、硫酸铜等)可融解于水,能因降雨和地下水的冲洗而流失,目前已很少采用。当前使用比较多的是凝胶类降阻剂。它们有:丙稀酰胺凝胶,硅酸盐凝胶,亚铁氰化铜凝胶和石墨与水的混合物等。接地装置充填入降阻剂后,降阻剂的作用实质式增大接地体的有效直径,从而增大了接地装置对冲击电流的散流能力,降低了散流阻抗,理论上一般只可使接地电阻降低30%~60%,达到降低接地电阻的作用。但是由于使用化学材料,腐蚀性大,地网寿命在5年以内,成本高,近来禁止使用降阻剂的呼声越来越高。

2.3接地保护

接地保护属于变电站内最常用的一种防雷保护措施。对于接地保护来说,无论是低压系统接地保护还是高压系统接地保护,都属于非常有效的防雷接地保护措施。将接地保护措施与避雷针进行配合,能够进一步完善变电站内的接地保护措施。在变电站内的接地保护中,必须要安装完整的接地网,从而确保接地保护的全面性。实际的安装中,应该使用两根横截面积比较大的引线,使其形成接地网,这样一来就能够避免引线烧断时对其他设备造成的损害。除此之外,也可以将一个或者一个以上具有多个截面的、且截面比较大的接地装置安装在避雷针下,或者是其他的避雷装置下,这样就能够形成一体化的接地、防雷保护措施,进一步提高防雷的安全性和有效性,提高变电站的整体防雷水平与效果。另外,应该强化对变电站内防雷装置的日常检测与维护工作,及时发现线路腐蚀等问题,并及时处理,避免发生雷电事故,以防造成更大的损失与安全问题。同时,应该增强变电站内工作人员的安全意识与防雷意识,大面积普及遭遇雷击时正确的处理措施,有效地降低雷击的危害,保障人们的生命财产安全。

2.4安装浪涌的二次保护器

变电站闭合操作、静电放电问题以及由于闪电放电问题引发的过电压,很容易给电力设施带来严重的损害,加快了它们老化的速度。针对浪涌问题的保护手段,相关的工作人员通常就会在变电站机制中增加安置浪涌二次保护器。该设施就是利用同等电位的机理,在第一时间将浪涌电流转移至接地系统中。

2.5安装避雷针

不管是变电站的电气设备还是建筑物,为了方式设备遭到雷击,都会使用避雷针设备吸引雷电,通过避雷针将雷电流导入地面,起到保护电气设备的效果,这是方式直击雷最有效、最直接的一种方式。安装避雷针时,要采取有效的措施对避雷针进行安装,避免出现反击情况;利用避雷针对变电站设备进行全面的保护;对于较大的变电站,要安装一定数量的避雷针设备;独立使用避雷针时要与地下保持一定的距离和电阻,金属物体与建筑物之间的距离要控制在5m的范围内。

结语

综上所述,现如今,提高变电站的防雷水平是确保电力机制顺利运作的条件一致,同时也是提升社会供电能力的重要手段,在很大程度上能够维持社会的运作秩序及稳定性。针对不同区域的电力设施装置,相关的工作人员需要采用等电位的搭载及装配电源防雷设施,选取有关于浪涌电压的保护手段,由此才能够确保处在不同区域的电力设施装置的防雷功能可以有效发挥。同时,相关的工作人员还需要针对变电站所面临的不同雷击问题,然后综合变电站本身的架构及运作属性,灵活地利用防雷设施,合理设计防雷系统,采用针对性的防雷接地技术提升变电站运作的平稳性及高效性。不仅如此,伴随变电站建设水平的逐渐提高,此时也需要逐步地提高防雷接地技术水平。

参考文献

[1]郭世民.变电站的防雷接地技术分析[J].城市建设理论研究:电子版,2015(32):456-458.

[2]倪思远.关于500kV变电站二次系统的防雷接地技术应用分析[J].科技与创新,2017(1):140.