变电站安全措施范文

关键词：数字化变电站；继电保护配置；改进建议；雷击防护

中图分类号：TM774文献标识码：A文章编号：1006-8937（2015）29-0102-02

1研究背景

目前，经济的发展带动了科技的进步，国家和政府对于影响到居民基本生活的电力系统运行安全给予了高度关注，因此，变电站的正常运行显得格外重要。数字化变电站在运行过程中，受到诸多因素的综合影响，导致其很容易出现各种安全事故，比如雷击事故和线路烧毁等，不仅给电力系统的平稳运行造成了影响，还严重威胁了人员安全。因此，要确保正常供电，就必须科学认识变电站所发挥的重要作用，重视做好变电站的安全防护措施，积极改进继电保护措施，确保变电站的安全运行。

2数字化变电站的设备简述

数字化变电站主要有以下两种设备。

2.1光学互感器

目前我国变电站所使用的光学互感器主要有两种：光学电流互感器、光学电压互感器，前者通常用于测量导线电流，后者一般用在测量电压上。此种类型的互感器具有体积和质量较小、抗干扰能力强等显著优势。

2.2智能断路器

此种断路器与传统的相比具有很大差别，它使用数字化接口代替了原本的硬接线，这样不仅可以对于断路器运行进行有效控制，还可以实现对于设备的运行监视，便于在设备出现故障的最短时间内做出反应，及时采取检修措施，使设备尽快恢复正常运行。

3数字化变电站继电保护的改进建议

3.135kV线路

针对35kV部分线路，继电保护应从以下几方面入手：

①I段电流速断保护和II段定时限过流保护、快速重合闸。设置时，应注意，主保护为I段电流速断保护，一般反应于出现相间故障的时候，对于电流增大导致的瞬时动作能够起到较好的保护作用，但要注意控制线路长度，线路长度所占比例不得小于总长度的15%，同时也不应该超过20%。

②对于35kV部分线路来讲，II段定时限过流保护是一种后备保护，具有十分重要的作用，不仅可以保护全部线路，对于相邻线路也有较好的实时保护功能。

③由于线路故障极易导致供电异常，因此，为了保护电力正常供应，降低故障带来的影响，就必须重视故障的影响。对于线路发生的临时故障，为了降低其破坏力，可以通过加设自动重合闸的方式来改进。

④35kV部分线路电流较小，所以在出现单相接地故障时，此系统仍旧可以再运行2h，所以在出现故障时，一般只会对信号产生作用，无需跳开断路器，连接在PT三角处。

3.210kV线路

对于10kV线路实施继电保护与35kV基本相同，都是从上述三方面进行。但是不同的地方在于10kV线路的主保护为II断定时电流速断保护，保护对象为线路总长的70%～80%，在线路发生故障时，10kV线路的应对措施与35kV也基本一致，唯一的不同之处在于10kV应接在小电PT三角处。

另外，对于10kV线路来讲，由于其属于小接地电流系统，为了保护线路运行安全，降低故障的发生率，可以通过加设能够反映出相间、单相接地等故障的保护装置来进行改进。可以通过加设三相一次重合闸、两相式接线以及接地信号等装置可以对于线路起到较好的保护效果。

4防雷保护改进建议

雷击是一种破坏力极大的自然灾害，对于变电站的安全运行构成了严重威胁，对于线路具有极大的破坏力，在变电运行时，一旦遭受雷击，将会酿成严重的后果，不仅会导致电力供应出现问题，还会对于电网造成严重破坏，因此，变电站的保护必须重视防雷措施的改进。避雷措施的改进，应在详细分析雷击事故的前提下进行，明确变电站遭受雷击的原因和后果等，采取具有针对性的有效避雷措施。一般来说，针对不同情况，数字化变电站的防雷保护主要包含以下几个部分。

4.1直击雷的保护措施

直击雷对于线路的危害是很大的，为了确保设备安全，应重视直击雷的防护措施改进。安装避雷针是一种有效的避雷措施，要最大程度地保护变电站不受直击雷的破坏，就必须重视加设避雷针。避雷针的功能在于在发生雷击的时候可以将雷击转至自身，之后将其导入地下，保护设备安全，实践证明，数字化变电站加设避雷针能够起到良好的避雷效果，有效的保护变电站的安全运行。

110kV变电站在进行避雷防护改进的时候，由于自身具有装置的绝缘性比较好的特点，避雷针是可以直接安装的，正因如此，在避雷针遭受直击雷的时候，高电位不会导致严重的反击事故，变电站的安全运行得到了有效的保障。

4.2雷击侵入波

针对雷击侵入波，变电站可以实施的防护措施为加设避雷器和保护间隙。对于雷击侵入波，数字化变电站最常采用的办法就是加设阀型避雷器，此种避雷器的元件主要包含火花间隙以及非线性电阻两种。就目前形势来看，保护数字化变电站的高压设备安全，多使用FCZ1系列的磁吹阀型避雷器。

4.3进线防护

进线防护指的是对于雷电的电流幅值以及雷电波陡度进行限制，以保障线路安全。在变电运行过程中，当有过电压时，行波就会随之产生，行波将顺着导线行进向变电站，幅值可达线路绝缘一半的冲击闪络电压，也就是说线路耐压比将远远大于设备。所以，在变电站附近的进线受到雷电攻击的时候，电流幅值最高将大于5kA，并且陡度也会远远大于允许范围，防雷主要依靠避雷线。合理架设避雷线，可以对于进线起到很好的保护效果，防止雷击破坏线路，影响变电站的运行安全和正常供电。

5结语

综上所述，变电站对于电力的正常供应具有十分重要的影响意义，而变电站的运行却很容易受到雷击的影响，导致线路故障，甚至破坏电网。因此，为了确保数字化变电站能够安全运行，充分发挥自身的功能和作用，就必须重视做好继电保护，针对不同情况，采取有针对性的防雷措施，为线路安全提供可靠保障。继电保护不仅关系到线路安全，对于国家的经济发展也会产生不可忽视的影响，因此，为了保障电力系统的健康发展，维护发展秩序，就必须重视变电站的继电保护改进措施。

除此之外，电力企业和相关管理部门必须充分认识变电站的重要地位和发挥的关键作用，在实际的管理工作中，重视结合实际情况，掌握基本的防护和继电保护手段，依据科学的原则，做好数字化变电站的继电保护配置改进，优化资源配置，提高变电站运行的安全性。

参考文献：

[1]杨艳，常笑，军.数字化变电站的应用研究[J].中国科技博览，2015，（9）.

[2]马同新.电子式互感器在数字化变电站中的应用及前景研究[J].无线互联科技，2015，（3）.

[3]熊楠.探讨数字化变电站继电保护的关键技术[J].电工技术：理论与实践，2015，（3）.

变电站安全措施范文篇2

关键词：变电站；防误装置；安全风险辨识；整改措施

中图分类号：TM73文献标识码：A文章编号：1006-8937（2016）08-0106-01

防误装置被应用于高压电气设备中，以确保变电站倒闸操作的安全性。防误装置的类型比较多样化。包括：监控系统逻辑防误、微机防误、电气电磁防误和机械程序锁等。我国很多变电站系统相对比较陈旧，其防误手段也比较简单，无法满足新时期背景下的变电站防误需求。政府和相关部门要认识到老旧变电站防误系统改造在变电站的改造、扩建和修理过程中的重要作用，以减少变电站运行过程中的安全隐患，提高变电站的整体运行质量和效率。

1防误装置的重要性及要求

变电站的日常改造和整修过程中，经常会出现人为因素导致的人员伤亡和设备故障灯安全隐患。同时，操作不当也有可能导致电网的瓦解和崩溃，从而使电力企业面临相应的损失，不利于人们的日常用电质量和用电安全。专业人员要结合具体的变电站运行情况，对防误装置进行闭锁，从而保障电力人员在变电站维护和整修过程中操作的正确性和合理性，有效避免操作不当导致的安全隐患。防误装置以其可靠性、安全性和便捷性，被普遍应用于变电站建设中[1]。

2变电站防误安全风险辨识

通过对我国某地的变电站防误情况进行调查，其存在的安全风险主要表现在以下几个方面。

2.1集控式微机防误系统存在设备虚遥信问题

集控式微机防误系统在应用过程中，能够实现与监控主站的通信，其开关和刀闸为实遥信。近年来，变电站监控主站系统逐渐被改造和升级，而集控式微机防误系统已经无法实现与新型监控主站的正常通信，导致其不能对现场一次设备的实际位置进行采集，其开关和刀闸也都为虚遥信。电力人员要根据当前运行方式对设备进行人工置位，然后进行现场开票。如果当前运行方式不符合标准，会出现开票错误和操作不符合五防条件，从而导致错误操作。

2.2普通挂锁的应用

普通挂锁虽然也能够确保一定程度的防误，但其一般通过人工方式对闭锁条件进行判定，无法满足防误的具体要求。相关电力人员要结合最新防误要求，将电磁锁防误方式应用于电容器和接地变等网门设备中，并在电磁闭锁电源回路接入开关和刀闸等辅助接点，以形成闭锁。其与一次设备状态转换要求相符合，在电气接线过程中能够有效避免电气误操作。

2.3部分临时接地点未纳入防误系统

传统的变电站主编各个侧接入点通常是通过普通挂锁或者微机五防挂锁进行防误。而只有很少一部分变电站主变各侧接地点被纳入逻辑闭锁或者电气闭锁防误中。

2.4程序锁防误

程序锁是一种相对比较传统的防误方式，因其不符合最新的防误要求，应用相对较少。生产厂家大多注重对新型设备的研发和生产，因此程序锁损耗很难进行补充或者更换，从而导致各种故障和问题的出现[2]。

2.5系统改造升级压力

对我国变电站进行综合调查和分析，不难发现，大部分的微机五防系统的运行年限都已经超过数十年。无论其运行质量还是运行效率都有所下降。同时，由于电脑主机、五防钥匙和传输适配器的运行年限相对较长，随之也出现了越来越多的故障问题，影响了系统的整体运行质量和运行效率。相关电力部门要重视对系统的改造和升级，以确保其能够满足相关的防误要求，为人们的日常用电带来便利。

3防误系统改造中存在的问题

变电站的改造、扩建工程是一项工程量比较大的工程，施工过程比较复杂，涉及到的施工因素也相对比较多。电力人员和施工人员要对防误改造的具体要求进行综合考虑，从而对变电站防误操作的相关功能进行不断完善。外部因素的影响和施工过程中的不合理，都会导致防误系统改造中出现各种问题和故障。

防误系统改造中的问题主要表现在以下几个方面：首先，防误系统是倒闸操作过程中的重要组成部分和构成要素，防误系统的要求相对比较高，无法满足具体的防误要求，影响了变电站防误装置的整体性能。其次，相关管理部门认识不到防误系统改造在变电站日常管理和运行过程中的重要作用，在变电站的施工和改造过程中，未能对变电站防误系统进行充分考虑。加之变电站后期施工过程中受各种施工因素的影响，无法满足变电站防误系统的具体改造需求，导致防误系统改造不符合实际的变电站建设要求。

4防误装置相关整改措施

相关工程负责人要结合变电站的防误现状，制定科学合理的改造计划，以降低变电站改造和运行过程中的安全隐患，促进我国变电站防误功能的完善和改造工作的顺利进行。

第一，相关管理部门要对变电站的具体防误情况进行全面的了解，并结合变电站的实际需求，制定科学完善的管理规定和规范，并对变电站的具体防误改造进行科学合理的编制，以指导变电站防误装置的整改工作。同时，管理人员要结合具体的设备情况和防误改造资料，对防误改造过程中涉及到的相关问题进行分析，并提出意见和建议，以实现防误系统和主设备的同步运营和工作。

第二，相关管理人员要重视集控式微机五防改造工作。集控式微机是变电站防误装置的重要组成部分，直接关系到变电站的整体质量和效率。施工人员要结合具体工程实施情况，进行集控式微机五防的改造工作。如果变电站长时期内并没有具体的工程实施情况或者工程实施计划，主管部门要对集控式微机系统进行专门的立项改造。在集控式微机五防改造过程中，施工人员要结合变电站具体需求，对微机防误系统主机和站端综合自动系统接口功能进行增加和完善，实现与一次设备的实时对位。

第三，如果网门和临时接地点等设备应用的是普通挂锁方式，可以将网门和临时接地点应用到微机五防系统防护管理中，对设备库和规则库进行不断完善，以促进五防挂锁的增加。接地变和电容器等一般不会对主变线路设备产生影响，如果变电站内长期没有工程计划，也可以对其单独列项进行改造，以促进其防误系统的完善和整体防误性能的提高。

第四，变电站防误装置整改过程中，有一部分微机防误系统，无论是其性能还是运行状况都相对比较差。相关管理人员要结合变电站的具体工程情况，对其进行综合考虑。如果其改造工期相对比较长，或者限制性因素较多，可以应用同类型装置进行代替，以提高变电站防误装置的整改质量和效率。

5结语

变电站直接影响了人们的日常用电质量。政府和相关部门要认识到对变电站防误装置进行安全风险辨识和整改的重要作用，结合变电站的实际情况，对其进行科学合理的规划。相关技术人员也要结合具体的防误情况，对防误系统进行完善和更新。同时，重视对相关设备和人员的管理，将新型理念和技术应用于变电站防误装置整改中，为人们提供一个良好的用电环境，促进我国电力企业整体服务水平的提高。

参考文献：

[1]成戊.浅析变电站防误装置及其发展方向[J].湖北电力，2010，（3）.

变电站安全措施范文

【关键词】：雷电流、避雷原理和接地、浪涌保护器、接触电压

中图分类号：S761文献标识码：A

0、引言

当今社会是以信息技术和各基础学科分支和融合，以自动化、智能化多功能化为趋势而一切均建立在安全可靠的电力系统前提下，美国东部2003年大停电、前不久的印度全国大停电都给国家经济造成巨大的影响，足见可靠安全的电力环境之重要。而电力系统防雷和接地保护是提高系统安全性的主要措施。

1、变电站安装防雷接地保护中的重要性

变配电站是电力系统的重要组成部分，一旦发生雷击事故，将造成大面积停电，会对电网稳定运行造成较大的危害，影响着国民经济和人民生命的安全。在变电站的设计过程中，保护变电站的设备安全，提高其供电可靠性，优化防雷接地设计方案，加强变电站的防雷接地安全措施，最大程度的减少雷击事故发生，有着极其重要的意义。

1.1防雷接地保护的重要性

雷电是自然界中最大的气体放电现象，从电气角度分析：①雷电放电能引起电力系统中很高的雷电过电压，②巨大的雷电电流能可能使被击物炸毁、燃烧或导体熔断。遭受雷击的途径:一是雷直击于变电站的设备上;二是各类架空线路的雷电感应过电压和直击雷过电压形成的雷电波沿线路侵入到变电站。防雷措施对策一般可分为:(1)阻止雷电波的进入;(2)利用保护装置把雷电波导入到接地网中。

变电站实现了综合自动化是传统变电站二次系统的重大变革，其装置形式、功能配置以及操作方法都发生了根本性变化。利用微机和大规模集成电路装置组成的自动化系统，可用于控制、监测、保护、通信等等。但是，由于这类装置使用了超大规模集成电路，运行电压只有数伏、信号电流仅为微安级的微机装置，相比于传统的电磁式的各类保护装置，设备的耐热性能要差，对尖峰脉冲的耐受能力比较脆弱，特别是雷击过电压的暂态冲击会通过变电站的电源线引入，从而引起瞬态过电压，如果不经处理，就会引起二次设备的损坏。

防雷保护要根据现场常见的雷击形式、频率、强度以及被保护设施的重要性、特点等，选择安装适宜的保护装置。变电所地域相对集中一旦因雷电过电压发生击穿后果十分严重。

接地是避雷技术很重要的环节，变电站接地系统的合理与否，直接关系到人身和设备安全，不管是直击雷、感应雷或其它形式的雷，采用了何种类型的防雷设备，都要求接地能将雷电流尽快导入大地。因此没有合理而良好的接地装置，就不能有效地防雷。随着电力系统规模的不断扩大，接地系统的设计越来越复杂。变电站接地网除了要求对地阻抗小，还对接地网的结构、使用寿命等提出了较高的要求。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，吸引雷电击向自身，减低雷击点的过电压。

1.2防雷接地保护的研究现状

雷电是大自然最宏伟的气体放电破坏性强，自古引人关注对雷电本质有所了解却还是近代美国富兰克林和俄国的罗蒙诺索夫在这方面有突出贡献。我国自2000年以来在这方面有长足发展但与国外相比还有不小差距，相应的规范和标准正逐步与国际接轨，主要体现在我国完成绘制各地区雷暴日数分布图，确定标准地面落雷密度参数。

雷电放电影响现代航空、电力、通讯、建筑等领域，对雷电的研究从简单认识到深入研究，从定性到定量分析，不仅清楚雷云形成，了解雷电放电过程、放电理论，进而对雷电各参数进行较准确的测定量化放电理论。

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；对感应过电压大大增加雷击概率，这使得依附于一次设备且目前正在大量更新的保护、监控、通信等二次设备遭受雷击的概率大大增加。

在电力系统中接地按用途分工作接地、保护接地、防雷接地和防静电接地，接地装置由接地线和接地极构成当接地不规范时，雷电电磁脉冲容易引起接地点之间电位差，产生的电磁场干扰二次设备的运行，严重时会损坏设备内部的电子回路。接地电阻不合格，雷电引起的地电位升高，也会通过设备的接地线引入二次设备中，损坏设备的插件。所以，各接地网间必须通过合理布置接地线，等电位连接、屏蔽及装置本身的电磁兼容防护来解决设备的安全问题。

2变电站高压电力装置防雷技术

建筑物的防雷是建筑安全与电气及设备安全一重要内容，要因地制宜地采取防雷措施，目的是要防止或减少雷击建筑物所发生的人身伤亡和财产损失，保证建筑内各种设备与电力线路的安全。既要做到安全可靠、技术先进又要经济合理。防雷按防护等级分共三类，高层建筑、重要公共场所和重要建筑重要的公共实施枢纽电力站、通信等是Ⅰ类，一般多层建筑为Ⅱ类，其余是Ⅲ类。普通变电站一般设Ⅱ类防雷建筑，本文以第二类防雷建筑要求，进行防雷设计。

2.1雷电参数特性

雷电是一种自然现象，它释放出巨大能量，强大的电流高达数十、数百甚至数千安培有极强大的破坏能力。从电力工程角度看有两方面：在电力系统引起很高的过电压，雷电放电产生巨大的雷电电流。

雷电放电过程就本质而言是一长气隙击穿过程：空气中出现雷云后随气流移动，下部大多是负电荷，雷云中的负电荷在大地感应出大量的正电荷，这样在雷云与大地间形成强电场电位差高达数兆甚至数十兆。一旦地面个别地方出现能使空气发生电子崩和电晕的场强25—30KV/cm，就产生雷电。雷电发生的随机性很大，各个参数需要通过大量实测，数据统计后才能确定，防雷保护设计的依据来源于这些实测数据。

2.1.1雷电流幅值及分布概率

雷电流幅值是指物体遭到直接雷击时，经过接地电阻，被击物体中雷电流的最大值。它是表示雷电强度的指标，也是产生雷电过电压的根源，是最重要的雷电参数。

雷电流幅值（I）：雷电流指雷击于低接地电阻（≤）的物体时流过雷击点的电流。它近似等于电流入射波的两倍，雷电流幅值超过I的概率按经验公式：

一般地区：(2、1)

少雷地区：(2、2)

I—雷电流幅值（kA)P—幅值大于I的雷电流出现的概率

2.1.2雷电流波形和极性

雷电流波形都是非周期性冲击波，计算时按不同要求采用不同的波形，经简化和典型化有双指数波、斜角波、斜角平顶波和半余弦波，图形如下。

图2—1雷电波形图

雷电流对电气设备绝缘的危险程度同雷电流波头(波前时间)陡度的大小有关。雷电流的幅值和波前时间决定了它的陡度，雷电流的陡度是指其波前随时间上升的变化率。根据实测统计，对于中等强度以上的雷电流，其波头(波前时间T。)大多为1一5拼s，平均为2.6尽s。雷电流的波前时间、波长、陡度实测表明：。

我国在防雷设计中取：波前的平均陡度：

（2、3）

雷电流是单极性的脉冲波，75%~90%的雷电流是负极性的。

2.1.3雷暴日

雷暴日是一年中发生的能听到的雷声的天数，一天听到一次计一个雷暴日我国大部分地区一个雷暴日可折合三个雷暴小时。它与所处的纬度、当地气象条件、地点的地貌有关，长江流域和华北部分地区雷暴日Td=40左右，西北地区Td=15左右。从设计规范和手册能查到具体内容，表征不同地区的雷电活动频繁程度。地区雷暴日等级可根据年平均雷暴日数来划分。一般可划分为少雷区、多雷区、高雷区、强雷区。少雷区是指年平均雷暴日在20天及以下的地区;多雷区是指年平均雷暴日大于20天但不超过40天的地区;高雷区是年平均雷暴日大于40天，不超过60天的地区;强雷区是年平均雷暴日超过60天以上的地区。雷暴日(Td)：一年中发生雷电的天数，雷暴小时(Th)：一年中发生雷电的小时数。

2.1.4落雷密度

地面落雷密度是表征雷云对地放电的频繁程度。线路受雷密度是以线路受雷宽度为避雷线(有避雷线的线路)或导线(无避雷线的线路)的平均悬挂高度的4倍进行计算。地面落雷密度()：每平方公里地面在一个雷暴日中受到的平均雷击次数。雷道波阻抗（）

2.2变电站防雷技术措施

变电站防雷一般按Ⅱ级防雷设防，主要防直击雷、雷电波感应过电压两方面，

当雷电直击在物体上，产生电磁效应、热效应和机械力对物体造成危害的现象，称为直击雷。直击雷产生的过电压幅值可高达数十万伏，有的达到数百万伏，这是任何电压等级的电力设备绝缘都不能耐受的。所以需要安装直击雷防护装置，而防护直击雷最常用的措施是装设避雷针或避雷线。防雷电感应侵入最常见的是用避雷器。防雷措施均需良好的接地配合。

2.2.1直击雷的防护措施

首先要根据电站的建筑防雷设计规范等级进行防护设计，一般电站为2级。从建筑防雷和避雷针防雷两方面采取技术措施：变配电站按建筑防雷设计规范设防建筑主体基础施工时利用地圈梁两根大于φ20焊接闭合环路并与尽可能与桩钢筋电气连通，如是独立承台基础用4×4镀锌扁铁贯通一圈作防雷接地；用柱钢筋2根直径大于或等于16的钢筋作引上线，至少有4个引上点，在屋面用10mm的镀锌圆钢焊制避雷网。

变配电站室外在变压器等处装设独立避雷针或构架避雷针防护。根据公式s1≥0.2Ri+0.1hs2≥0.3Ri计算保护独立避雷针空气间隙和地中距离范围一般s1不小于5m,s2不小于3m。

根据下面公式可计算确定避雷针需设高度和相应的保护范围

被保护物高度水平面上，其保护半径为：

≥（2.4）

<（2.5）

h—避雷针高度mp—高度修正系数：

≤30m（2.6）

30＜≤120m

保护范围内的电气均能免受雷电波的冲击。

2.2.2防雷电波侵入的措施

避雷器保护的电气原理

（1）过电压作用时，避雷器要先于被保护设备放电，这需要由两者的全伏秒特性的配合来保证；

（2）避雷器应具有一定的熄弧能力，以便可靠地切断在第一次过零时的工频续流，使系统恢复正常；

图2---2避雷器的伏秒特性

1－被保护绝缘2－保护间隙或管式避雷器3－阀式避雷器

入侵的雷电过电压波的电流和压波前陡度均很大，装设阀式避雷器就是限制过压波幅值。从入侵波分析入侵波是一平顶斜波幅值为线路绝缘50%冲击放电压，大多数波在波前T1时间简化为一斜波。被保护绝缘可近似看作一电容C与与避雷器连接，所受电压及为避雷器电压，只要两者绝缘配合好、残压小于被保护绝缘冲击电气强度，阀式避雷器就能有效保护电气设备。

3接地与屏蔽

接地就是指将电力系统中电气装置和设施的某些导电部分，经接地装置与大地作良好的电气连接称为接地，按用途分：工作接地即因运行需要所设如接零接地、中性点接地、保护接地为保护人身与设备安全所设如电气装置重复接地、防雷接地将巨大的雷电流迅速泄入大地接地装置、防静电接地主要用于弱电和电子行业消除有危害的高电位。是给电路或系统提供一个参考的等电位点或面，为电流流入大地提供一条低电阻(或低阻抗)路径。接地装置由接地线和接地体组成，埋入地中并直接与大地接触的金属导体称为接地极。变配电站垂直与水平接地体兼有泄放有害电流和均压作用，其接地体成网状分布。接地是防雷技术中最重要的环节，不管是直击雷、感应雷，或者是其他形式的雷击，最终都是把雷电流导入大地，因此没有合理而良好的接地是不可能有可靠防雷的。接地装置需满足散流电阻与冲击接地电阻要求，我国规定安全电流极限30mA秒。

3.1防雷接地

3.1.1防雷接地的基本要求

防雷接地的主要作用是利用各类接地极把巨大的雷电流快速、顺利地泄放到大地，从而达到保护人身和电气设备安全，设备正常运行的目的。接地以及引下线路的布线工程效能关系到防雷效果甚至防雷设备是不是起作用，都取决于它，所以必须认真、系统地研究。引下线与接地阻值必须很低不得大于一欧，联合接地阻值不得大于4欧，否则补打人工接地

3.1.2接地电阻

接地电阻Re是表征接地装置一个最重要的电气参数是接地引线电阻和接地体本身的电阻以及大地溢流电阻值和。因流过接地电流是高频脉冲电流此时接地电阻值表现为冲击电阻Ri,两种阻值比值就是冲击系数其值一般不大于1。接地体的形式和形状依照规范或设计手册能查到相关公式和修正系数。普通的电站因利用基础桩基或承台钢筋作接地极亦或用地圈梁钢筋作接地极，以保证电阻值达到要求。

3.1.3接地装置

接地线和接地极的总和称为接地装置，变电站的接地装置大致分为建筑联合接地和人工接地两种形式，防雷接地装置一般利用基础防雷接地体为利用建筑物的基础梁的2根直径不小于20mm钢筋电气焊接贯通隐蔽于地下作接地极，它一般是闭合的矩形。防雷接地和工作接地可联合接地并用防雷基础接地，并用镀锌扁铁引出作总等电位（需作人工接地时用镀锌角钢不短于2米打入地坪下3米作接地极并与接地线线连接）。接地干线要求用4×40×40mm镀锌扁铁从接地总等电位端子箱引至分极地端子箱，这样形成MBE—FBE---引上线---接地极系统。

独立避雷针(线)应设立独立的集中接地装置，其接地电阻不大于1on。而且避雷针(线)到被保护设施的空气中距离和地中距离，还要符合防止避雷针(线)对被保护设备反击的要求：避雷器引下线的接地装置与设备极地要设置集中接地体，其接地线应以最短距离与接地装置连接。当自然接地体不满足要求还需做人工接地体在建筑距墙2米闭合4×40×40mm镀锌扁铁并打入不少于4根接地极

主控室、开关室的所有屏柜内应设置专用接地铜排，电气设备箱柜的门等活动部分与屏柜体连接良好，屏柜的金属外壳应可靠接地。屏拒内不同的接地线(保护接地、工作接地、电源PE地、信号地等)分别采用独立的地线，引至主控室、开关室的MBE，其连接方式为单独汇与MBE，再将主控室、开关室的总汇流排接地引下线与主地网相连。

3.2屏蔽和等电位连接

3.2.1屏蔽

屏蔽是隔离电磁场干扰的措施。既可以防止外来电磁场的干扰，也可以防止本身电磁场辐射对外界的干扰。屏蔽通常利用铜或铝等低电阻材料或磁性材料，将需要隔离的部分全部包裹起来，并需要有良好的接地，从而可以防止某个指定的空间内，外部静电感应或电磁感应的影响。

3.2.2防雷等电位连接

避雷器的接闪装置在遭受雷击时，引下线立即升至高电位，会对防雷装置附近的、还处于地电位的导体产生旁路闪络，并使其电位升高，对人员和设备安全构成危害。为了减少这种闪络危险，一是设均压环在一定的高度(或楼层)将引下线电气贯通降低高频雷电流电压差，普通电站不需要。二是在主控室和开关室设总等电位端子排将不同接地干线和FBE干线汇总MBE接地网贯通，在屛柜内将不同用途的接地汇总到分等电位端子排。采用这种布置方式主要是避免接地线间产生电位差，对工作接地或信号接地产生干扰和损坏。

3.3.3变电站屏蔽和等电位措施

变电站高低压室变压器产生较强的电磁波，而控制室的信号线、仪表等对磁敏感所以设计中采取一定的屏蔽手段来保护：1控制室尽量选在建筑的中心部位减小雷电波的干扰并且要与高低压室隔离一定距离；2控制室用地板用防静电地板内敷金属龙骨架贯通分等电位端子箱；3进出房间的金属导体，电缆屏蔽层和桥架均要等电位连接；4所有屏柜均用金属柜体。变电站控制室各楼层及机房最好选择在建筑物底层的中心位置，设备远离外墙的结构柱，并尽量设置在雷电防护区的高级别区域内。金属导体、电缆屏蔽层及金属线槽(架)等进入机房时，要做好等电位连接。变电站控制室各楼层及机房应设等电位连接网络。

如果设备对屏蔽要求较高时，设备所在地房间可以采用六面电磁屏蔽，也可采用金属屏蔽机柜。房间内抗静电地板的金属龙骨架，至少在整个龙骨架的一个对角线两端用不小于4mm，的铜线与环形接地母线良好连接。其他各面的屏蔽材料各块间电气连接后，每面至少有一处与地网良好连接。

4总结

总之，在综合自动化变电站的设计过程中，为保护变电站的设备安全，提高其供电可靠性，优化防雷接地设计方案，加强变电站的防雷接地安全措施，最大程度的减少雷击事故地发生，有着极其重要的意义。

参考文献

[1]张万山，王小四.空气质量的研究.环境学报，2000，34(6):13-17.

[2]赵智大，高电压技术中国电力出版社，2006

[3]姚春球，发电厂电气部分中国电力出版社，2007.