0引言
接地網(wǎng)作為變電站交直流設備接地及防雷保護接地,對系統(tǒng)的安全運行起著重要的作用。變電站接地包含工作接地、保護接地、雷電保護接地。工作接地即在電力系統(tǒng)電氣裝置中,為運行需要所設的接地;保護接地即為電氣裝置的金屬外殼、配電裝置的構(gòu)架和線路桿塔等,由于絕緣損壞使其有可能帶電,為防止其危及人身和設備的安全而設的接地;雷電保護接地則是為雷電保護裝置向大地泄放雷電流而設的接地。所以變電站接地系統(tǒng)的合理與否是直接關(guān)系到人身和設備安全的重要問題。
1接地網(wǎng)設計
接地是避雷技術(shù)最重要的環(huán)節(jié),不管是直擊雷,感應雷或其它形式的雷,都將通過接地裝置導入大地。因此,沒有合理而良好的接地裝置,就不能有效地防雷。
1.1變電站的接地網(wǎng)上連接著全站高低壓電氣設備的接地、低壓用電系統(tǒng)接地、電纜屏蔽接地、通信、計算機監(jiān)控系統(tǒng)設備接地,以及變電站維護檢修時的一些臨時接地。如果接地電阻較大,在發(fā)生電力系統(tǒng)接地故障或其他大電流入地時,可能造成地電位異常升高;如果接地網(wǎng)的網(wǎng)格設計不合理,則可能造成接地系統(tǒng)電位分布不均,局部電位超過規(guī)定的安全值,這會給運行人員的安全帶來威脅;同時還可能因反擊對低壓或二次設備以及電纜絕緣造成損壞,使高壓竄入控制保護系統(tǒng)、變電站監(jiān)控和保護設備,從而使這些設備發(fā)生誤動、拒動,釀成事故,甚至是擴大事故,由此帶來巨大的經(jīng)濟損失和社會影響。
1.2變電站接地設計原則:由于變電站各級電壓母線接地故障電流越來越大,在接地設計中要滿足R≤2000/I是非常困難的?,F(xiàn)行標準與原接地規(guī)程有一個很明顯的區(qū)別是:對接地電阻值不再規(guī)定要達到0.5Ω,而是允許放寬到5Ω。但這不是說任何情況下,接地電阻都可以采用5Ω,接地電阻放寬是有附加條件的,即:為防止轉(zhuǎn)移電位引起的危害,應采取各種隔離措施;應考慮短路電流非周期分量的影響,當接地網(wǎng)電位升高時,3~10kV避雷器不應動作或動作后不應損壞;應采取均壓措施,并驗算接觸電位差和跨步電位差是否滿足要求;施工后還應進行測量和繪制電位分布曲線。
變電站接地網(wǎng)設計時應遵循以下原則:
1.2.1盡量采用建筑物地基的鋼筋和自然金屬接地體統(tǒng)一連接起來作為接地網(wǎng);
1.2.2盡量以自然接地物為基礎,輔以人工接地體補充,外形盡可能采用閉合環(huán)形;
1.2.3應采用統(tǒng)一接地網(wǎng),用一點接地的方式接地。
1.3防雷接地在設計施工時的特殊要求防雷接地引下線盡量利用現(xiàn)有的自然導體。如建筑物本身的防火梯、金屬柱子、桁架以及內(nèi)筋都可以直接做引下線。
1.3.1在做防雷引下線時,各種金屬物之間必須有可靠的金屬連接。在這種情況下,所有金屬連接部分都應該焊接,并在接縫處另加跨接線。
1.3.2如果建筑物的混凝土柱子中的鋼筋被作為引下線,則最少要有四根柱子,且每根柱子至少有兩根主筋的接點應全部焊接。
1.3.3防雷引下線應以最短的路線與防雷接地體連接。盡量減少彎曲,且避免采用直角和銳角。如果必須要彎曲,則彎曲開口處的距離不得大于彎曲部分弧長的1/10,以免在雷擊時增加感應電阻。
1.3.4防雷引下線在地面上2.5m、地面下200mm范圍內(nèi)應做機械保護裝置。