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接地网对变电站安全运行的影响

  
评论: 更新日期:2012年03月03日

  2关于接地电阻

  2.1接地电阻的定义:接地电阻实质上是电流经地面某点流向地下某确定点之间用欧姆定律计算出来的一个物理值,定义为接地极与电位为零的远方接地极之间的欧姆定律电阻。在变电站防雷接地电阻测量时,是假定雷电流在地下疏散至40米处基本为零的前提下进行的,虽然如此,地下土壤结构的不同以及电流探针与接地极的方向不同、电压探针与电流探针之间的距离不同,接地电阻值有时有本质上的不同。

  2.2接地电阻值的确定接地电阻值的确定要有依据,要讲究经济效益,其定量要求要以一定的计算公式为依据。接地电阻值与接地电流密切相关,其阻抗取决于接地电大小流和频率,在频率较低时电阻为阻抗的主要分量。接地电阻《电力设备接地设计技术规程》(SDJ8—79)中对接地电阻值有具体的规定,一般不大于0.5Ω。在高土壤电阻率地区,当接地装置要求做到规定的接地电阻在技术经济上极不合理时,大接地短路电流系统接地电阻允许达到5Ω,但应采取措施,如防止高电位外引采取的电位隔离措施,验算接触电势,跨步电压等。根据规程规定,主要是以发生接地故障时,接地电位的升高不超过2000V进行控制,其次以接地电阻不大于0.5Ω和5Ω进行要求。因此,人们普遍认为,110kV及以上变电所中,接地电阻值小于0.5Ω即认为合格,大于0.5Ω就是不合格;当接地电阻值合格时,不管短路电流有多大都不必采取措施,这是不合理的。接地的实质是控制变电站发生接地短路时,故障点地电位的升高。因为接地主要是为了保证人身和设备的安全,起作用的是电位而不是电阻,接地电阻是衡量接地网合格的一个重要参数,但不是唯一的参数。随着电力系统容量的不断增大,一般情况下单相短路电流值也不断增大。在有效接地系统中单相接地时的短路电流一般都超过4kA。因此,从安全运行的角度出发,不管在什么情况下,都应该验算地网的接触电势和跨步电压,必要时应采取防止高电位外引的隔离措施。

  3防雷措施

  变电站是电力系统防雷的重要保护设施,如果发生雷击事故,将造成大面积的停电,严重影响社会生产和人民生活。因此要求变电站的防雷措施必须十分可靠。

  雷击的来源:一是雷直击于变电站的设备上;二是架空线路的雷电感应过电压和直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电站。

  架空线路的雷电感应过电压和直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入变电站,是导致变电站雷害的主要原因,若不采取防护措施,势必造成变电站电气设备绝缘损坏,引发事故。在变电站内装设避雷器的目的在于限制入侵雷电波的幅值,使电气设备的过电压不致于超过其冲击耐压值。而在变电站的进线段装设保护段的主要目的,就是限制流经避雷器的雷电流幅值及入侵雷电波的陡度。

  防雷措施总体概括为两种:①避免雷电波的进入;②利用保护装置将雷电波引入接地网。

  3.1避雷针或避雷线雷击只能通过拦截引导措施改变其入地路径。接闪器有避雷针、避雷线。小变电站大多采用独立避雷针,大变电站大多在变电站架构上采用避雷针或避雷线,或两者结合,而这些保护方法对引流线和接地装置都有严格的要求。

  3.2避雷器避雷器能将侵入变电站的雷电波降低到电气装置绝缘强度允许值以内。我国现阶段主要是采用金属氧化物避雷器(MOA)。

  3.3浪涌抑制器在控制、通讯接口处加装浪涌抑制器。采用过压保护,防雷端子等提高电气设备自身的防护能力,以防止电气设备、电子元件被击坏。当发生雷击事故时,如电源防雷模块遭到损坏,在后台监控机上就能显示其状态。

  4结语

  综上所述,接地网设计是否合理是保证变电站安全、可靠运行的重要因素。接地技术是一门多学科的综合技术,要在实践中不断探索,以使其更加趋于完善。根据变电站防雷设计的整体性、结构性、层次性、目的性,及整个变电站的周围环境、地理位置、土质条件以及设备性能和用途,采取相应雷电防护措施,保证变电站设备的安全稳定运行。

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