周世明

【摘要】隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和前進(jìn)，人們在面對自然災(zāi)害的時候有了更強(qiáng)大的抵抗能力，其中，在對變電站二次防雷的設(shè)計已經(jīng)逐漸完善，但是隨著時間的發(fā)展，其在防雷的過程中存在不足之處也逐漸顯現(xiàn)出來。本文通過對變電站二次系統(tǒng)進(jìn)行全面的了解和掌握，結(jié)合實際情況分析了雷電對變電站二次系統(tǒng)的侵入途徑，在這個基礎(chǔ)上，對相關(guān)的防雷措施提出幾點相關(guān)的參考意見。

【關(guān)鍵詞】變電站;二次防雷;接地;設(shè)計

1.前言

雷電災(zāi)害在所有的自然災(zāi)害中的危害系數(shù)都相對較高，是國際上承認(rèn)的十大最嚴(yán)重的災(zāi)害的一種。隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的不斷進(jìn)步和提高，人們對變電站設(shè)備所開展的自動化系統(tǒng)的改造逐漸深入。但是，在這種背景下，由于綜合自動化變電站的數(shù)量不斷增加，雷電災(zāi)害在發(fā)生的時候?qū)ψ冸娬径蜗到y(tǒng)設(shè)備所產(chǎn)生的危害也漸漸顯現(xiàn)出來。變電站在遭遇雷電災(zāi)害之后產(chǎn)生的系統(tǒng)設(shè)備的拒動、誤動等情況對電網(wǎng)的安全運行造成了極為嚴(yán)重的危害，得到了越來越多的人的關(guān)注。

2.變電站二次防雷與接地設(shè)計理念

首先，接地網(wǎng)的埋深一般采用0.8m。電氣設(shè)備上部接地引下線材質(zhì)采用扁銅或多股銅絞線，全站應(yīng)采用統(tǒng)一材質(zhì)。主接地線在經(jīng)過電纜溝、電纜隧道等都應(yīng)在其下方繞過，不應(yīng)斷開，不得澆注在混凝土中。室內(nèi)有設(shè)備的房間設(shè)明敷的環(huán)形接地線或臨時接地端子，沿墻敷設(shè)的接地干線離地高度為0.2m，每隔1.5～2m固定一次。

其次，接地線由室外引入或在室內(nèi)穿墻，過樓板處應(yīng)用鍍鋅鋼管保護(hù)。室內(nèi)接地網(wǎng)可由站區(qū)接地網(wǎng)、電纜隧道、夾層及電纜溝的接地干線引入，但連接點不得少于兩處。變電站內(nèi)應(yīng)敷設(shè)獨立的二次接地網(wǎng)。該接地網(wǎng)全網(wǎng)均由截面不小于100mm2的銅排構(gòu)成，分為室內(nèi)和室外二次接地網(wǎng)。二次接地網(wǎng)應(yīng)滿足一下要求：

一是沿二次電纜溝道敷設(shè)專用銅排，貫穿主控室、繼保室至開關(guān)場地的就地端子箱、機(jī)構(gòu)箱及保護(hù)用組合濾波器等處的所有二次電纜溝，形成室外二接地網(wǎng)。該接地網(wǎng)在進(jìn)入室內(nèi)時，通過截面不小于100mm2的銅纜與室內(nèi)二次接地網(wǎng)可靠連接，同時在室外場地二次電纜溝內(nèi)，該接地網(wǎng)各末梢處分別用截面不小于50mm2的銅纜與主接地網(wǎng)可靠連接接地。開關(guān)場地的端子箱內(nèi)接地銅排應(yīng)用截面不小于50mm2的銅纜與室外二次接地網(wǎng)連接。

圖1 室內(nèi)二次接地網(wǎng)示意圖

二是在主控室、繼電器室屏柜下層的電纜室內(nèi)，按屏柜布置的方向敷設(shè)首末端連接的專用銅排，形成繼電器室的二次接地網(wǎng)。繼電器室內(nèi)的二次接地網(wǎng)經(jīng)截面不小于100mm2的銅纜在控制室電纜夾層處一點與變電站主地網(wǎng)引下線可靠連接。不妨設(shè)有3排保護(hù)屏，圖1中ad、be、cf分別代表此3排保護(hù)屏下電纜室內(nèi)按屏柜布置的截面不小于100mm2的接地銅排，各保護(hù)屏內(nèi)的銅排網(wǎng)P通過截面不小于50mm2的銅纜于a點處與室內(nèi)二次接地網(wǎng)一點相連;室內(nèi)二次接地網(wǎng)d處一點經(jīng)截面不小于100mm2的銅纜與室外二次接地網(wǎng)G相連;整個二次接地網(wǎng)銅排網(wǎng)通過控制室電纜夾層處f一點經(jīng)截面不小于100mm2的銅纜與變電站主地網(wǎng)引下線D可靠連接。

三是對于10kV保護(hù)下放于10kV高壓室的，應(yīng)在10kV高壓室內(nèi)的二次電纜溝中敷設(shè)截面不小于100mm2二次專用接地銅排，其末端在高壓室內(nèi)以截面不小于100mm2銅纜一點與變電站主地網(wǎng)引下線可靠連接，該銅排還應(yīng)通過截面不小于100mm2銅纜與主控室、繼電器室內(nèi)二次接地網(wǎng)可靠連接，各10kV保護(hù)裝置應(yīng)用截面不小于4mm2的銅導(dǎo)線與該銅排可靠連接。然后，室外二次接地網(wǎng)不可以首尾相連，否則當(dāng)一次發(fā)生故障或者其他干擾侵入時，二次接地網(wǎng)中容易形成環(huán)流，會對連接在整個二次接地網(wǎng)上的的設(shè)備產(chǎn)生長時影響。

圖2為室外二次接地網(wǎng)示意圖。ad、be、cf分別代表室外電纜溝，在各末梢處，均用截面不小于50mm2的銅纜與主接地網(wǎng)D可靠連接接地;開關(guān)場地的端子箱內(nèi)接地銅排P應(yīng)用截面不小于50mm2的銅纜與室外二次接地網(wǎng)連接;該接地網(wǎng)在進(jìn)入室內(nèi)時，通過截面不小于100mm2的銅纜與室內(nèi)二次接地網(wǎng)N可靠連接。

圖2 室外二次接地網(wǎng)示意圖

最后，避雷針（帶）的接地除滿足上述條件外，還應(yīng)滿足以下條件：建筑物上的避雷帶應(yīng)設(shè)置多根接地引下線，應(yīng)在各引下線距地面0.3～1.8m處設(shè)置斷接卡。獨立避雷針及其接地裝置與道路或建筑物的出入口等的距離應(yīng)大于3m。當(dāng)小于3m時，應(yīng)采取均壓措施，或敷設(shè)卵石、瀝青地面，也可鋪設(shè)混凝土地面。獨立避雷針（線）應(yīng)設(shè)置獨立的集中接地裝置。當(dāng)有困難時，該接地裝置可與接地網(wǎng)連接，但避雷針與主接地網(wǎng)的地下連接點至35kV及以下設(shè)備與主接地網(wǎng)的地下連接點，沿接地體的長度不得小于15m。獨立避雷針的接地裝置與接地網(wǎng)的地中距離不得小于3m。

3.二次防雷設(shè)計在實際中的應(yīng)用

下面以110kV華港變電站為例，描述二次防雷設(shè)計在現(xiàn)實中的應(yīng)用。110kV華港站為戶外常規(guī)變電站，二次防雷設(shè)計主要涉及變電站主控制室、10kV高壓開關(guān)柜設(shè)備室及戶外電纜溝等場所。

110kV華港變電站主控室及通信機(jī)房環(huán)形接地網(wǎng)采用φ18圓鋼，盡量靠近四周墻壁敷設(shè)，并與墻柱上預(yù)留的引下線引出點可靠連接。每排屏柜基礎(chǔ)引接2根φ18圓鋼至該接地環(huán)網(wǎng)，經(jīng)接地環(huán)網(wǎng)與主地網(wǎng)可靠焊接。土建施工時先在墻柱內(nèi)敷設(shè)φ18圓鋼做接地上引線，并與主地網(wǎng)可靠焊接。主控室及通信機(jī)房的二次接地網(wǎng)采用40*4銅排敷設(shè)在控制屏底下，該銅排要求非絕緣，首尾相連并用螺栓固定在屏底基礎(chǔ)槽鋼上靠近屏正面一側(cè)。屏內(nèi)的安全接地均用絕緣銅絞線與該接地銅排相連。主控室及通信機(jī)房的工作接地網(wǎng)采用40*4銅排敷設(shè)在控制屏底下，該銅排要求非絕緣，首尾相連并用螺栓固定在屏底基礎(chǔ)槽鋼上靠近屏正面一側(cè)，屏內(nèi)的工作接地均用絕緣銅絞線與該接地銅排相連。主控室的二次接地網(wǎng)經(jīng)一點接入接地環(huán)網(wǎng)，工作接地網(wǎng)經(jīng)一點接入二次接地網(wǎng)。通信機(jī)房的二次接地網(wǎng)和工作接地網(wǎng)均用40*4銅排分別與主控室二次接地網(wǎng)和工作接地網(wǎng)對應(yīng)連接;通信機(jī)房工作接地網(wǎng)與二次接地網(wǎng)之間不做直接連接。如圖3所示。

圖3 室內(nèi)二次接地網(wǎng)效果圖

110kV華港變電站高壓室的二次接地網(wǎng)均用截面積不小于100mm2的絕緣銅纜與主控室的二次接地網(wǎng)連接。高壓室內(nèi)各開關(guān)柜的基礎(chǔ)槽鋼采用接地圓鋼與主地網(wǎng)可靠連接。高壓室的二次接地網(wǎng)采用40*4銅排，與接地變室的二次接地電纜可靠焊接，成環(huán)網(wǎng)布置，并通過絕緣銅絞線接至主控室二次接地網(wǎng)。為方便施工，接地變室的二次接地網(wǎng)采用VV22-1.0-120mm2絕緣銅纜，與高壓室二次接地網(wǎng)的銅排可靠焊接，組成一個環(huán)形地網(wǎng)。各開關(guān)柜上的保護(hù)裝置用BVV-0.5-1*4銅導(dǎo)線與二次接地網(wǎng)可靠連接。

4.結(jié)束語

綜上所述我們可以得知，隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的不斷進(jìn)步和提高，人們對變電站設(shè)備所展開的全面性的研究逐漸深入。其中，變電站二次防雷技術(shù)具有一定的專業(yè)性和復(fù)雜性，想要對變電站防雷工作進(jìn)行良好的開展，就需要在變電站實際設(shè)計的階段開展全面具體的思考。另外，在日常的活動中，還要注意做好對變電站二次系統(tǒng)防雷設(shè)置的定期檢測工作，對防雷系統(tǒng)中存在的問題進(jìn)行及時的發(fā)現(xiàn)和解決，為變電站正常運行的可靠性提供一定的技術(shù)保障。

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