引言
變電站接地系統(tǒng)的合理與否是直接關系到人身和設備安全的重要問題。隨著電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴大,接地系統(tǒng)的設計越來越復雜。變電站接地包含工作接地、保護接地、雷電保護接地。工作接地即為電力系統(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;雷電保護接地即為為雷電保護裝置向大地泄放雷電流而設的接地。變電站接地網(wǎng)安全除了對接地阻抗有要求外,還對地網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、使用壽命、跨步電位差、接觸電位差、轉(zhuǎn)移電位危害等提出了較高的要求。
1 變電站接地設計的必要性
接地是避雷技術最重要的環(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。從避雷的角度講,把接閃器與大地做良好的電氣連接的裝置稱為接地裝置。接地裝置的作用是把雷電對接閃器閃擊的電荷盡快地泄放到大地,使其與大地的異種電荷中和。
變電站的接地網(wǎng)上連接著全站的高低壓電氣設備的接地線、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,這會給出運行人員的安全帶來威脅,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)控和保護設備會發(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。
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,但這不是說一般情況下,接地電阻都可以采用5Ω,接地電阻放寬是有附加條件的,即:防止轉(zhuǎn)移電位引起的危害,應采取各種隔離措施;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:
2.1 盡量采用建筑物地基的鋼筋和自然金屬接地物統(tǒng)一連接地來作為接地網(wǎng);
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;
2.3 應采用統(tǒng)一接地網(wǎng),用一點接地的方式接地。