变电站防雷接地技术探析

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1、变电站防雷接地技术探析　　摘要：变电站防雷技术对保障变电站人身与设备安全具有重要作用。文章介绍了变电站防雷接地的原理和主要形式，讲述了雷电、雷电压和雷电流的形成过程，并给出了避雷器的防雷原理以及保护范围，给出了直击雷和感应雷的防护方案；全面剖析了电力系统中如何提高变电站的防雷水平，从而有效地降低变电站的雷击事故，减少雷电对电网安全运行的影响。关键词：电力系统防雷；变电站防雷接地；直击雷；感应雷中图分类号：G267文献标识码：A文章编号：1009-2374（2013）33-0049-021雷电的危害由于雷电具有电流很大、电压很高、冲击性很强等特点，有多方面的破坏作用，且破坏力很大，雷电具

2、有电性质、热性质等方面的破坏作用。电性质的破坏作用表现为冲击电压可能毁坏发电机、电力变压、断路器等电气设备的绝缘，造成大规模停电；绝缘损坏可引起短路，导致火灾或爆炸事故；绝缘损坏后，可能导致高压窜入低压，在大范围内带来触电的危险。热性质的破坏作用表现在直击雷放电的高温电弧能直接引燃邻近的可燃物，从而造成5火灾。2变电站的防雷保护2.1变电站的直击雷保护为了保护发电厂及变电所的电气设备和其他构筑物遭受到雷击危害，应安装避雷针或避雷线，让保护物体得到避雷针或避雷线的保护，同时还要求雷击避雷针或避雷线不应对被保护物体发生反击。对于进线段外侧没有避雷段线路而遭受雷击的情况，此时雷电波一般会先衰

3、减，再发生变形，虽然雷电波的陡度会减小，但是还是保持较大的数值，经过GB1放电可以降低侵入波的峰值和陡度，GB1的作用就在于此。对于变电站单回线运行，而另一回路为热备用时，如果断路器断开，则当雷电波到达断路器触头时，就会产生全反射，导致电压升高一倍，GB2的作用就是防止触头间的介质被击穿，导致产生陡度的波侵入到变电站，从而产生危险。2.3变电站的进线段保护进线段是指距离变电站1～2km左右的进线线路，进线段由于临近变电站，所以也经常容易受到雷电波侵扰，变电站的雷电波侵扰主要体现在侵入波，一般变电站进线段保护通过限制侵入波的陡度和雷电流来降低线路残压。5对于变电站的进线段，当没有装设避雷

4、线时，应及时进行设备的装设。此外，考虑到进线段除了受到雷电波侵扰外，还可能受到线路的冲击电晕影响，应适当提升线路的耐雷水平，通过进线波阻抗来降低进线段内绕击和反击形成侵入波的概率，波阻抗的增大还有利于雷电流的降低。3变电站的防雷接地措施3.1变电站接地保护变电站接地工作对防雷十分重要，主要有工作接地、保护接地、雷电保护接地三种形式。其中，工作接地时电力系统电气装置为运行需要而进行的接地；保护接地时气装置的金属外壳、配电装置的构架和线路杆塔为防止绝缘破坏，给变电站人身安全带来危害而进行的接地；雷电保护接地就是雷电保护装置向大地泄放雷电流而进行的接地。变电站接地的安全性与很多因素有关，除了

5、接地阻抗外，还与接地网的结构、使用寿命、跨步电位差、接触电位差、转移电位危害等有密切联系。3.2接地电阻5从式（2）可见，在特定的供电条件下，一旦土壤的介电系数和土壤电阻率确定，则接地电阻的大小就只取决于接地装置自身的电容，装置自身的电容又取决于接地和结构。所以，为了降低接地电阻，应在进行接地网的设计时，使它的对地电容尽可能变大。此外，还可以通过更换土壤或使用降阻剂来降低土壤的电阻率，或增大土壤的介电系数来达到改变接地电阻的大小的目的。3.3变电站接地装置为了防止设备接地引线烧断产生高电位对低压设备构成危害，设备接地网应采取两根接地引线并适当增加截面。为了防止接地体腐蚀破坏接地网均压作

6、用，运行应定期检查维护，设计应适当增加接地体截面。为了减小地电位梯度，均压带最大间距不宜大于12m，接地网边缘均压带应适当加密。为了限制电缆外层的感应电流和电压，电流沟两侧敷设屏蔽接地体。为了加强泄流降低暂态电压反击，要求在主变压器、避雷器、避雷针的接地处设置集中垂直接地体。为了降低设备绝缘层之间以及不同设备之间的电位差，要求在建筑物周围设置环形均压接地体。为了防止接触电势、跨步电势、转移电位对人体和设备的危害，应根据具体情况合理采取绝缘、隔离和降阻措施。4结语防雷是一个老话题，在防雷技术领域还有许多有待探讨的课题，如雷起电的机理还不清楚、雷电感性的定量研究也很弱，因此，防雷产品也在发

7、展中。参考文献[1]水利电力部，西北电力设计院.电力工程电气设计手册[M].北京：水利电力出版社，1989.5[2]谈文华.实用电气安全技术[M].北京：机械工业出版社，1996.[3]交流电气装置的过电压保护和绝缘配合（DL/T620-1997）[S].北京：水利电力出版社.5