变电站的防雷与接地技术

本文详细分析了雷击时变电站电气设备可能受到的干扰和损失。

提出了变电站设计中应采取的防雷措施。

关键词:变电站、雷击、电磁干扰、等电位、接地装置

1，提问

沿海地区年雷暴日多，发生雷击事故的概率大。因此，在变电站中

在设计过程中，为了保护变电站设备的安全，提高其供电可靠性，优化保护

防雷设计方案，加强变电站防雷安全措施，最大限度减少雷击事故。

意义重大。

本文只针对变电站的防雷、防静电和电气设备及控制保护系统的防静电。

讨论了抗干扰屏蔽措施。

2.接地装置

保护和屏蔽措施需要科学可靠的接地装置。

2.1接地体

接地体可分为自然接地体和人工接地体，设计中通常采用人工接地。

体，以达到规定的接地电阻，并避免其他外界因素的影响。人造的

接地体可分为水平接地体和垂直接地体。

接地体的接地电阻值取决于接地体与大地的接触面积、接触状态和土壤。

土壤特性。

垂直接地体间距约5cm，顶部埋深0.5-0.8m，接地体与隧道相连。

道路或通道的入口与出口之间的距离不小于3m。当小于3m时，接地体的顶部应

埋深大于1m，或路面铺沥青碎石，宽度大于2m。埋在土里

接地装置的连接部位应按规范规定的搭接长度进行焊接，以实现电气连接。

焊接部分应进行防腐处理。

2.2接地线

接地线是接地体的外部引线，可用于连接被保护或屏蔽设施的导线，可设置为主连接。

接地线、等电位连接板和子接地线。

防雷接地装置的接地线是防雷避雷连接装置的引下线，可以是圆钢，也可以是扁钢。

钢筋，两端按规定的搭接长度焊接，实现电气连接。

防静电保护和抗干扰屏蔽装置的主接地线一般采用多股铜芯电缆，分为

接地线采用多股铜芯软线。

3、防雷措施

防雷措施一般概括为两种:①避免雷电波进入；(2)使用防护装置将

雷电波被引入接地网。防雷措施应根据常见雷击形式、频率、

强度以及受保护设施的重要性和特点。安装适当的保护装置。

3.1避雷针或避雷线

雷击只能通过拦截和引导措施改变其进入地面的路径。避雷器有避雷针和避雷针。

线。大部分小型变电站采用独立避雷针，大部分大型变电站采用变电站结构。

采用避雷针或避雷线，或两者的结合，对引流线和接地装置有严格的要求。

求求。

3.2避雷器

避雷器能把侵入变电站的雷电波降低到电气设备绝缘强度的允许值

在里面。中国主要用金属氧化物避雷器，西方国家还是全电。

气隙安装在燃气装置上，作为故障后的后备保护。

3.3浪涌抑制器

过电压保护器的防雷端子用于提高电气设备本身的保护能力，防止电气

设备和电子元件受损。重要设备的电源进、出口处应装电。

源避雷器，所选电源避雷器有远程通讯接点，连接后台管理机。

雷击时，如果电源防雷模块损坏，可以在后台监视器上完成。

显示其状态。电涌抑制器安装在控制和通信接口处。

3.4接地装置

独立避雷针需要单独的接地装置；建筑物防雷网的引下线应与建筑物连接

物体主筋与建筑物环形基础钢筋焊接，并与室外人工接地体连接。

与工作接地连接在一起，形成等电位效应。为了确保防雷装置的安全

可靠，引下线应不少于2根，土壤电阻系数高的地区可采用多根引线。

为降低离线冲击接地电阻，引下线要求机械连接牢固，电气接触良好。

变电站防雷接地电阻值不大于1ω。

4.雷电感应预防

现代变电站都有比较完善的直击雷防护系统，室外设备都是被雷电直接损坏的。

概率很小。然而，闪电击中防雷系统时产生的闪电放电和电磁脉冲，以及

雷电过电压会通过金属管道和电缆在变电站控制室产生各种弱电设备。

严重的电磁干扰，从而影响整个系统的正常运行。三个方面的影响:①

雷电电流主要是通过集中接地装置在站内通过接地网漏入大地，并在接地网上产生。

会产生一定的冲击电位，严重时会在某些部位产生反击甚至局部放电。

电现象，危及电气设备的绝缘；(2)雷电流通过避雷针接地引下线进入地下。

，会在周围空间产生强烈的瞬态电磁场，从而在各种通信、测量、

保护和控制电缆、电线，甚至室内弱电设备的部件产生瞬态电压。

影响这些设备的正常运行。

4.1雷击的瞬态感应电压分析

厂站内雷击有两种:①雷击站内的框架或独立避雷针；②在雷击站

建筑物的防雷系统。闪电放电会对周围空间造成损害，包括控制室。

传导或辐射电磁干扰。在雷电波的等效频率范围内，这些干扰主要是

电感耦合。从室外设备引入控制室的各种电缆和电线绝对在室外。

大部分是地下电缆沟，雷电放电形成的空间电磁场对其没有影响。

这主要是因为线路方向垂直于避雷针。但是当走进大楼的时候，

很容易产生感应回路，这些回路的一端连接到输入阻抗较大的电子设备。

准备，相当于开路，穿透建筑物钢筋混凝土墙的电磁脉冲；将在这些时间3。

电路中感应出高幅值的瞬态电压。雷电击中变电站控制室附近的避雷针

，情况相当复杂，因为整个建筑的导电部件，包括避雷系统、

需要考虑水泥墙和地板中钢筋和金属梁的影响。建筑物的防雷保护

除避雷针外，该系统还包括接地引下线、水平连接母线和引下线下的连接。

由地面设备组成的放电系统。当雷击时，雷电流通过一个非常接近室内设施的电路。

每一根接地引下线都漏入接地网，在每一个回路周围的空间产生强烈的瞬态电磁场。

由于接地引下线靠近墙体，此时墙体内的钢筋甚至墙体上特意设置的屏蔽。

网基本没有屏蔽作用。因为只有处于非磁饱和状态的屏蔽材料才能

具有预期的屏蔽效果，并且由于强辐射源靠近屏蔽层，如果屏蔽层不

它由高饱和度的磁性材料制成，屏蔽效果很差。附加磁性

该通道也可以通过更大的孔眼直接与附近的环耦合。

4.2保护措施

为了保证弱电设备的正常运行，可以从以下几个方面采取措施:采用多支路

接地引下线大大降低了通过接地引下线的雷电流。改善屏蔽，如采矿

使用特殊的屏蔽材料，甚至具有适当磁特性的双层屏蔽。改进的排水系统

系统结构，减少引下线对弱电设备的感应，使原有的屏蔽网络更好

发挥作用。除了在电源入口安装变阻器等装置来限制过电压外，在信号

在线路入口应使用具有适当参数的光电耦合元件或限压装置。& lt地方

进出控制室的电缆均为屏蔽电缆，屏蔽层共用一个接地网。管理

等电位敷设在准备室和通信室内，所有电气设备的外壳均与等电位母线连接。

连接。

5.微机保护的抗干扰屏蔽措施

变电站微机保护设备易受电磁干扰，由于电磁感应，正被

被测信号上叠加的串联模式干扰是由静电感应和地电位差的阴影引起的

环，在信号线的任意输入端与地之间产生重叠共模干扰。采取了抗干扰措施。

通常采用屏蔽和接地相结合的方法，将所有屏蔽电缆屏蔽在不同的屏蔽层中，其截面积

铜芯软线作为接地线，分别与汇流接地的母线电连接。

与屏体绝缘，用单芯屏蔽电缆连接到室外接地体。

6.结束语

根据防雷设计的整体性、结构性、层次性和目的性，以及整个变电站

周围环境、地理位置、土壤条件以及设备性能和用途，采取相应的防雷措施。

保护措施。不同区域设备系统的等电位连接和电源保护安装。

防雷装置和浪涌电压保护装置使不同层次的设备系统统一起来。

变电站的防雷效果设计应尽可能做成微波塔那样的引雷结构

建筑物离控制室和通信室都很远，尤其是周围没有更高的屏蔽时。建设

建筑物防雷系统的设计，尤其是排水系统，对感应电压的幅值有明显的影响。

戒指。设计中应根据实际情况采用最优方案，尽量减少诱导，同时，

应采取其他措施保护敏感的弱电设备。

信息来源:张晓波电气技术。