变电站防雷接地保护的设计与研究

摘要：人类的工作还是生活都离不开电力能源，电气设备和线路的安装和使用一直都是人们广泛热议的话题。在电气施工中，防雷接地这套保护系统和技术手段是极为关键和重要的，在电力系统中承担着非常重要的职责和任务，因此需要重点针对防雷接地的主要内容和出现的一些问题开展细致的分析和研究，并采取具体的措施来提高系统的防雷接地性能。 关键词：变电站；防雷接地保护；设计 1变电站防雷接地设计的必要性及现状

随着电力行业的不断发展，电力系统的供电安全运行已成为一个重要的问题，而变电站又是影响供电正常运行的主要因素。变电站的作用是改变电压，在电力系统中起着很重要的作用，因此，变电站的安全可靠运行就显得十分重要。然而，雷电是影响变电站安全运行的重要因素。变电站发生雷击事故，将会造成大面积的停电，严重影响到工业生产及人民生活，给人们的生命财产造成巨大损失。接地是防雷保护的最重要环节，不管是直击雷、感应雷或其他形式的雷，雷击过电流都将通过接地装置导入大地。接地装置的作用是把雷电对接闪器闪击的电荷尽快地泄放到大地，使其与大地的异种电荷中和。

变电站对于直击雷的保护一般采取装设避雷针或采用沿变电站进线段一定距离内架设避雷线，吸引雷电击自身，减低雷击点的过电压，通过良好接地的装置，将雷电流迅速泄入大地。避雷针对直击雷的防护的确是有效的，但防雷光靠装设避雷针肯定是不行的，因为避雷针是通过把雷电引到自身来完成的，其保护范围内的补保护对象免遭直接雷击，这样的保护过程中产生较多的负面影响，如增加雷击概率、产生应雷以及地电位反击等。 2防雷接地的内容 2.1保护接地

保护接地的内容在于电气工程中的设备外壳和表面结构，利用其存在的接地设备，将其与大地相互连接，就是为了能够防范由于绝缘部件受到损伤或者由于其他不良因素所引起的表面结构外壳出现带电的危险情况，能够将电流直接导入大地，避免用户在使用电器时发生漏电触电的安全事故，因此这种接地模式也被称之为安全接地模式。在一些不接地的电气设备或者系统运行期间，缺少了安全接地的保护功能，设备在运行时就会很容易遇到绝缘设备出现损伤的情况，就会导致设备的外壳部分带电，并且由于电容的产生，线路中的电流是没有办法导入大地的，在人们不经意间碰触到设备时就会发生严重的触电事故。因此在设备使用安装中一定要做好保护接地的相关工作，确保设备使用时的安全性。 2.2工作接地

工作接地能够为在正常的工作状态下的电路线路设置相应的基准形式的电位，如果在基准的电位无法与大地进行连接的时候，就将其认定处于零电位的状态，并且这种状态不是绝对的，而是相对存在的，它会伴随周边环境中的磁场变化而做出相应的反应，也是导致电路以及整个电力系统无法正常运转的重要原因所在。如果这个基准的电位能够大地进行连接，大地就会被视为处于零电位的状态之下，就不会受到周边环境中磁场变化的不良影响而保持正常的工作状态。因此工作接地对于各种电力供电的模式都能够起到良好的保护作用，使得电气设备能够正常的运转。

2.3防雷接地

防雷接地是该系统建设的关键性内容，就是在遇到雷电天气时，电气设备在运行过程中很容易诱发雷电袭击，此时接地保护系统就能够将接收到的电流迅速导入到大地中去，这样就避免了各种电气设备遭到雷击引发设备故障或者损坏，减少了对设备造成的危害性。 3变电站防雷接地设计 3.1接地网设置

对于过去的变电站接地设计中间距主要控制在5m、7m、10m等，但是因为因为受到外界因素的影响，使得边角网孔电势要高于中心网电势，地网面积的增加以及邻近效应的增加都会大大拉开两者之间的差距。如果是距离不相等的情况，就会进一步增加中部导体泄漏电流密度，从而也能够最大程度发挥中部导体的作用。

3.2合理选择避雷器

当发生了雷电灾害后会直接影响到变电站的正常运行，为了更好的防止这些情况，需要选择合理的避雷器，从而更好的确保设备的安全。进行避雷器的选择适需要根据实际情况进行，对于设备的运行方法和绝缘情况都需要重点进行分析，从而选择合适的形式。通常情况下会选择使用普通阀型FS。如果是在3-220kV范围内的发电厂与110kV变电站需要选择普通阀型。 3.3接地网设计

在进行接地网设计的时候需要不断的提高设备的运行质量，并有效的保障人身安全，做好变电站内电气设备的接地处理。就目前的情况来看，变电站内会存在很多的种类的设备，为了更好的确保其功效，需要做好设备接地工作，对此可以选择进行总接地装置的设计。如果是一些不容易进行接地操作的区域可以使用绝缘台进行电气设备的维护工作。 3.4设备接地

水平接地网辐射成功后并没有达到保护设备的作用，其还需要和金属部分外壳所使用的接地引下线与主接地网连接后才能够达到效果。在进行设备引下线连接的时候需要注意几个方面的内容，从而才能够有效的确保施工的有效开展。即：一是对于高压设备需要接入接地网，对于户外设备是需要连接两处的。二是目前主要是使用接地扁钢和主地网的连接，同时必须要大于2处。三是会加设专用接地铜排在各个控制室内进行连接，各行专用接地铜排需要将首末进行同时连接，并因此和主地网进行连接。在这个过程中需要确保二次系统和一次系统都是出于独立的状态。四是端子箱内需要专门设置一根接地铜排，用绝缘铜绞线引至箱体接地端子，箱体接地端子在经过地下线进行主接地的连接。在变电站的建设过程中常常会有二期扩建，因此很容易使得基建受到应想，对此需要在进行变电站扩建施工图的时候充分考虑到前期破坏问题，并根据实际情况进行接地扁钢、垂直接地极等接地材料的使用，达到控制的目的。 4结论

总之，防雷接地的问题是十分复杂的，它的涉及面也比较广。防雷接地系统的好与坏，可靠与否，关系到广大人民群众的人身和财安全。为了把雷击造成的损失降到最小，这就要求工程建设者在工程规划、设计初期就要严格执行国家相关规范关于防雷接地的各项要求，从综合防雷的角度，从各个可能的雷击引入途径进行规划、设计、施工，把工作落到实处，从源头上保证整个工程防雷接地系统的安全运行。 参考文献

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