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1、变电站防雷接地技术探讨1、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，有多方而的破坏作 用，且破坏力很大，雷电具有电性质、热性质等方而的破坏作用。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自击 雷放电的高温电弧能自接引燃邻近的可燃物，从而造成火灾。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
2、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。变电站的直击雷保护进行避雷针安装时，可以分为独立避雷针和构架避雷针 两种。对于独立避雷针，当遭遇雷击时，避雷针上会出现较大的对地电位，避雷 针上的电压满足以下公式：Ue iR ；式中：Rj一避雷针的冲击接地电阻，QL一避雷针单位高度的等值电感，uH/mh 局度，川i流过避雷针的雷电流，kA计算所得到的岳、化的单位为kV。为了避免出现避雷针对被保护物体进行反击的情况，应在避雷针与被保护物 体之间保持有一定距离的空气间隙SilO为了防止避雷针和被保护设备接地装置之间发生击穿，从而造成反击现象， 两者之间应满足公式:式中：E。一土壤
3、的的平均击穿场强，kv/m结合实际情况和运行经验，标准对&和S-提出以下要求:一般情况下&小宜 小于5m, Se小宜小于3mo2. 2变电站的侵入波保护措施一般通过安装避雷器来限制雷电侵入波，进行避雷器安装时，注意严格选定 避雷器的型式、参数，以对变电站内电气设备起到良好的保护效果，此外，还应 确定保护接线方式，如避雷器的台数、装设位置。避雷器是变电站中限制侵入波的主要设备，它安装于变电站的母线上，与被 保护设备相并联，以有效保护变电站设备。为此，35kV线路和变电站要选择典 型防雷保护接线。如图1：HYs Wi gxT GJ-3SJ 3SkV略LCJ-95Jf CBzf CB|图1变电站典型
4、防雷保护接线图图中:响一 52. 7/134型氧化锌避雷器；GBlGXS (35/2-10)型管型避 雷器。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-般会先衰 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 GBi放电可以降低侵入波的峰值和陡度，GBi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，GB?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
5、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。对于变电站的进线段，当没有装设避雷线时，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，应适汽 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
6、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 电站人身女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池 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接地电阻接地电阻就是接地装置的电阻，接地电阻的计算公式如下所示，它等于流过 接地装置入地的电流产生的电压与该电流和除。rMI式中：U一接地装置的对地电压，VI一接地装置泄放入大地的电流，A上式可化简如下：&应C式中：土壤的介电系数土壤的电阻率，。mC一接地装置的电容，F从式(2)可见，在特定的供电条件下，一旦土
7、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 带最大间距小宜大于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 情况介理采取绝缘、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，防雷产品也在发展中。
