关于变电站防雷接地的几个问题

胡国清

蒙东协合新能源有限公司

关于变电站防雷接地的几个问题

胡国清

蒙东协合新能源有限公司

变电站是电力系统重要组成部分，因此，它是防雷的重要保护部位。如果变电所发生雷击事故，将造成大面积的停电，给社会生产和人民生活带来不便，这就要求防雷措施必须十分可靠。由于接地网等间距布置存在地电位分布不均匀的问题。一些变电站采用了不等间距布置，即从地网边缘到中心，均压导体间距按负荷指数规律增加。运用GPC接地参数计算程序对两种方法进行分析和计算，结果表明接地网优化能显著地改善导体的泄漏电流密度分布，使土壤表面的电位分布均匀，提高安全水平，节省钢材和施工费用。雷电是一种自然放电现象，它具有极大的破坏力，对电网及电力设施破坏性极大。

测试结果；电气导通；腐蚀情况；热稳定校验；整改

由于接地网等间距布置存在地电位分布不均匀的问题。一些变电站采用了不等间距布置，即从地网边缘到中心，均压导体间距按负荷指数规律增加。雷电是一种自然放电现象，它具有极大的破坏力，对电网及电力设施破坏性极大。

调查某电厂投运近三十年的设备，为了在今后更好的保障人身、机组及附属设备安全运行，辽宁东科电力防雷接地工程有限公司于2014年8月17～23日对某电厂接地装置进行了全面的检测和评估测试，作为电厂保证安全生产的重要部分。测试期间天气良好，检测评估内容按接地网检测、评估技术协议执行。

一、测试结果

1、接地电阻测试

对全厂独立的接地体进行了接地电阻测试，具体数据如下表：化学油班独立避雷针电阻值5.81殴姆，油区#1独立避雷针6.58殴姆，油区#2独立避雷针4.82殴姆，油区#3独立避雷针4.8殴姆，照明独立避雷针0.245殴姆。

2、电气完整性测试（电气导通）

通过我们对某电厂电气的各个重要部分，包括变电所各一次和二次设备之间，变电所与主控、各机组单元、配电室，通讯，化学，油区，水塔及其中各设备，各泵房，烟囱，避雷针等均进行了测试，结果良好，除个别设备外，测试值基本在50mΩ以下，说明全厂电气设备通过接地装置良好地连接为一个整体。

3、接地装置腐蚀情况检查

我们在油区、制氢站、220KV变电所内选择有代表性的地方共8处，其中变电站6处，油区1处、制氢站1处，进行了开挖检查，具体地点及检查情况是，#1高备变开关接地引下线，#1高备变电流互感器接地引下线，变电站中部支柱绝缘子接地引下线，二期#2高备变开关接地引下线，二期#2高备变电流互感器接地引下线，在地下0.8米处腐蚀明显。220KV一、二期变电站设备接地引下线全部接地不规范，在深度300毫米处串联焊接，且焊接质量不良。正确焊接方法是每个设备均有两根符合热稳定截面要求的接地引下线，分别焊接在地网的两条主干线上。焊接要求扁钢宽度2倍，三面焊接。圆钢直径的6倍三面焊接，焊口去除焊渣，涂刷防腐漆。

4、接地装置热稳定校验

某电厂220KV变电所最大运行方式下，单相接地短路电流为28.7792KA，一级后备保护动作时间0.8秒,二级保护动作时间0.2秒。根据热稳定条件，未考虑腐蚀时，接地线的最小截面积应为411平方毫米.某电厂220KV变电所接地引下线为40*4扁钢，截面积为160平方，接地引下线容量不符合要求。某电厂500KV变电所最大运行方式下，单相接地短路电流为8.0931KA，一级后备保护动作时间0.3秒,二级保护动作时间0.2秒。根据热稳定条件，未考虑腐蚀时，接地线的最小截面积应为81.7平方毫米.某电厂500KV变电所接地引下线为50*5扁钢，截面积为250平方毫米，接地引下线容量符合要求。

二、结论

某电厂接地装置总体良好，电气完整性合格，接地阻抗较低，但是也有部分地方存在严重的问题，没有按照国家电力行业标DL/T621-1997：交流电气装置的接地，GB50169-92电气装置安装工程接地装置施工验收规范，DL475接地装置特性参数测量导则，国家电力公司（2000 9）：防止电力生产重大事故的二十五项重点要求，原部颁标准SDJ8-79：电力设备接地设计规程，（87）水电电生字第9号附件之三：过电压、防污反事故技术措施，东电（87）142号：关于认真做好接地网检查工作的通知的要求去做，因此建议对存在的问题立即整改，具体如下：

（1）个别主变出线铁塔无接地网，如#1高备变#5塔、#2机#1铁塔。其它出线铁塔共37基通过测试发现铁塔接地是通过架空避雷线与变电所主接地网相连接，按照规程规定，每基铁塔应有自己独立的合格接地网，一旦遭到雷击，迅速通过自身接地装置释放雷电流，避雷线只是分掉很小一部分雷电流，约10%-20%,而不是通过避雷线将全部雷电电流引入变电所内主接地网，造成变电所内和厂房内接地网电位分布及不均匀。另外避雷线经过长年风吹雨淋，电腐蚀等可能减少一部分强度，一旦雷电流足够大，避雷线承受不了雷电的全电流，将可能烧断避雷线，并将派生一些其它事故。因此针对每基出线铁塔制作一个合格的接地网刻不容缓。

（2）等电位接地网不符合要求。按照25项反措及继电保护相关规定#1--#4机已经敷设了100平方铜排等电位接地网，但是敷设的极不规范，等电位接地网的整个回路中不允许钻孔，以保证截面积符合100平方毫米以上，不允许螺栓连接，以保证在整个回路上没有接触电阻（电位差），保护盘柜接地铜排应直接通过焊接接到电缆夹层等电位接地网上，而不是一个盘柜一个盘柜的串接。另外500KV继电保护室无等电位接地网。建议等电位接地网全部采用焊接，按国家有关标准进行整改。

（3）#3水塔与#4水塔接地网地中以断开，需要恢复。

（4）66KV变电所、油区、制氢站接地网运行时间太长，考虑到其重要程度，虽然电气完整性测试未发现问题，但是地中主接地网锈蚀较严重。建议合适的时间进行从新敷设。

某电厂接地装置已经运行近三十年，总体良好，电气完整性合格，接地阻抗较低，，但是也有部分地方存在严重的问题，需要进行整改。

[1]DL/T621-1997：交流电气装置的接地

[2]GB50169-92电气装置安装工程接地装置施工验收规范

[3]DL475接地装置特性参数测量导则

[4]国家电力公司（2000 9）：防止电力生产重大事故的二十五项重点要求