變電站二次系統(tǒng)接地方案研究與應(yīng)用
摘要: 變電站二次系統(tǒng)是變電站的控制神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中樞,其可靠運(yùn)行關(guān)系著變電站電力輸送的安全進(jìn)行。二次回路的接地肩負(fù)著應(yīng)對(duì)變電站內(nèi)部復(fù)雜電磁環(huán)境干擾以及外部雷電沖擊的重任,從而保護(hù)系統(tǒng)正常工作和設(shè)備安全,
摘要: 變電站二次系統(tǒng)是變電站的控制神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中樞,其可靠運(yùn)行關(guān)系著變電站電力輸送的安全進(jìn)行。二次回路的接地肩負(fù)著應(yīng)對(duì)變電站內(nèi)部復(fù)雜電磁環(huán)境干擾以及外部雷電沖擊的重任,從而保護(hù)系統(tǒng)正常工作和設(shè)備安全,同時(shí)也是變電站工作人員人身安全的保障。本文根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工作實(shí)際經(jīng)驗(yàn),對(duì)變電站二次系統(tǒng)工作接地、安全接地、防雷接地和控制系統(tǒng)接地的進(jìn)行了介紹和分析,對(duì)變電站二次系統(tǒng)維護(hù)和運(yùn)行工作的進(jìn)行有著一定的參考意義。
關(guān)鍵詞:二次系統(tǒng)接地,工作接地,安全接地;抗干擾接地
一 概述。
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,電網(wǎng)的規(guī)模和電壓等級(jí)在逐漸提高,變電站的電磁環(huán)境也愈發(fā)變得復(fù)雜,再加上雷電的沖擊干擾,變電站二次系統(tǒng)的正常運(yùn)行經(jīng)受著嚴(yán)重的威脅。而二次側(cè)接地是解決這些問(wèn)題的有效手段。變電站二次系統(tǒng)的接地方式主要包括工作接地、安全接地、防雷接地和控制系統(tǒng)接地四種。只有保證系統(tǒng)接地系統(tǒng)的正常工作,才能確保系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行,保證操作人員人身安全和設(shè)備安全。
二 變電站二次系統(tǒng)接地的類別及方法。
2.1接地的分類及意義。
二次系統(tǒng)接地是指二次系統(tǒng)中電氣設(shè)備和大地之間通過(guò)接地線和接地極進(jìn)行的電氣連接。其主要分為工作接地、安全接地、防雷接地和控制系統(tǒng)接地三種。工作接地主要目的是維護(hù)設(shè)備的正常運(yùn)行;安全接地是為了預(yù)防工作人員因觸摸漏電的設(shè)備而導(dǎo)致觸電事故的發(fā)生;防雷接地的目的是為了防止雷電沖擊對(duì)二次系統(tǒng)設(shè)備造成損壞;控制系統(tǒng)接地是為了防止二次系統(tǒng)設(shè)備因變電站的電磁干擾造成誤動(dòng)作或設(shè)備損壞,從而維持系統(tǒng)的正常運(yùn)行。[1]
2.2 二次系統(tǒng)的工作接地。
二次系統(tǒng)工作接地主要是為使二次系統(tǒng)電氣設(shè)備正常工作而做的接地,在接地設(shè)備和電源的零點(diǎn)間做的連接,其主要針對(duì)二次側(cè)電源,如發(fā)電機(jī)輸出側(cè)和變壓器低壓側(cè)的中性點(diǎn)接地。24V、36V和48V直流電源設(shè)備沒(méi)有工作接地的要求。如果在工作接地中利用屏蔽層當(dāng)作連接線的一部分,用來(lái)輔助接地,則應(yīng)注意防止屏蔽層外露,并且不要和防靜電接地以及直流接地等接地方式混合相連,更不能和PE線連接在一起,以防止相互間的電磁干擾,影響接地效果。在變電站的日常維護(hù)中,應(yīng)注意確報(bào)工作接地良好,從而確保二次系統(tǒng)設(shè)備的正常工作。
2.3 二次系統(tǒng)的安全接地。
二次系統(tǒng)的安全接地指二次系統(tǒng)中的電氣設(shè)備金屬外殼和接地極相連,確保設(shè)備的漏電流經(jīng)由接地線進(jìn)入大地,從而避免操作人員由于觸摸二次設(shè)備發(fā)生觸電事故,有效的保護(hù)操作人員的人身安全。安全接地設(shè)備電阻決定了其對(duì)地電壓的要求,從安全接地的保護(hù)效果來(lái)看,要求電氣設(shè)備的電壓通過(guò)人體本身的電阻所產(chǎn)生的電流值應(yīng)當(dāng)在人體可承受的安全電流范圍以內(nèi),這樣才能達(dá)到保護(hù)人身安全的效果。實(shí)際應(yīng)用中很多用電場(chǎng)合為了達(dá)到用電安全的目的,對(duì)設(shè)備進(jìn)行了接地保護(hù)和接零保護(hù),但是沒(méi)有對(duì)設(shè)備漏電的問(wèn)題進(jìn)行有效的預(yù)防,工作人員應(yīng)當(dāng)對(duì)次提起注意,比如在某些地區(qū)的電氣設(shè)備雖然進(jìn)行了安全接地,但是其漏電壓產(chǎn)生的漏電流已經(jīng)超過(guò)了人體所能承受的極限,一旦有工作人員接觸則很有可能導(dǎo)致觸電事故。
2.4 二次系統(tǒng)的防雷接地。
電力體統(tǒng)中,雷電是影響電網(wǎng)可靠運(yùn)行的災(zāi)害之一,因此二次系統(tǒng)的防雷保護(hù)是十分必要的,當(dāng)雷電擊中電力設(shè)施時(shí),設(shè)備線路會(huì)有過(guò)電壓產(chǎn)生,造成線路之間或者對(duì)地發(fā)生閃絡(luò)損壞電力設(shè)備。當(dāng)變電站被雷電擊中時(shí),二次系統(tǒng)中的電子設(shè)備會(huì)受到強(qiáng)大的感應(yīng)干擾,導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法正常工作甚至直接損壞,造成嚴(yán)重的損失。對(duì)于雷擊電流的應(yīng)對(duì)主要采用以下手段:
(1)雷電擊中變電站附近時(shí),會(huì)有雷擊電流在電纜溝的地線中產(chǎn)生,為了減小電纜溝中的雷電流,可以與地線平行敷設(shè)并聯(lián)的地線對(duì)雷電流進(jìn)行分流,從而減小雷擊電磁場(chǎng)的強(qiáng)度抑制因電磁感應(yīng)產(chǎn)生的過(guò)電壓。
(2)雷電流產(chǎn)生后,接地點(diǎn)附近的電流通常比較大,因此為減小其對(duì)二次系統(tǒng)的影響,接地點(diǎn)應(yīng)遠(yuǎn)離二次線路。
(3)可以在雷電的接入點(diǎn)家避雷針或避雷器,并且其接地線選擇帶屏蔽的材料,可以大大減弱雷電對(duì)二次系統(tǒng)的影響。
(4)雷電流的入地點(diǎn)選擇接地網(wǎng)的中心,可以使入地點(diǎn)的電位和接地導(dǎo)體的電流減半,并且由于感應(yīng)電勢(shì)抵消的作用降低干擾效果。
(5)單獨(dú)敷設(shè)避雷接地網(wǎng),可以防止雷電流通過(guò)地線引入二次設(shè)備中。[2]
2.5二次系統(tǒng)的控制接地。
二次系統(tǒng)的控制系統(tǒng)接地是二次設(shè)備和控制系統(tǒng)接地,主要起到抑制干擾的作用。系統(tǒng)接地電阻一般要求要小于4歐姆。一方面是自動(dòng)化設(shè)備本身的接地端子進(jìn)行良好接地,可以有效的抑制設(shè)備自身和外部系統(tǒng)的干擾信號(hào),確保設(shè)備正常運(yùn)行。另一方面,是二次系統(tǒng)控制線路屏蔽層接地,主要有屏蔽層單端接地和雙端接地兩種,為防止將變電站外部的干擾信號(hào)引入到變電站內(nèi)部系統(tǒng)中,二次設(shè)備通常采用屏蔽層站內(nèi)一端接地的方式,但當(dāng)系統(tǒng)中有高頻磁場(chǎng)干擾時(shí),則需要對(duì)二次回路電纜采取雙端接地,甚至當(dāng)干擾源異常強(qiáng)大時(shí)需要對(duì)電纜采取雙層屏蔽接地,外部屏蔽接地采用雙端接地,內(nèi)部屏蔽采用單端接地從而達(dá)到抗干擾的目的。[3]
三 結(jié)論。
隨著智能變電站的發(fā)展,變電站二次系統(tǒng)設(shè)備種類和數(shù)量都在不斷增加,為了應(yīng)對(duì)變電站復(fù)雜的電磁環(huán)境,避免二次設(shè)備受到影響,確保電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行,必須做好變電站二次設(shè)備的接地工作。本文對(duì)二次系統(tǒng)的接地方案的研究深度和廣度有限,然而現(xiàn)場(chǎng)情況是復(fù)雜多變的,在實(shí)際工作過(guò)程中應(yīng)當(dāng)針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的不同,合理設(shè)計(jì)接地方案,從而達(dá)到提高系統(tǒng)可靠性的同時(shí)降低工程成本的目的。
參考文獻(xiàn):
[1] 陳家斌.接地技術(shù)與接地裝置[M].北京:中國(guó)電力出版社,2002.
[2] 湯放奇,胡登宇,肖金華.弱電設(shè)備的雷害分析及防雷保護(hù)[J].長(zhǎng)沙電力學(xué)院學(xué)報(bào).2005,20(5)
[3] 仇曉鵬.變電站綜合自動(dòng)化抗干擾與接地技術(shù)研究[碩士學(xué)位論文].濟(jì)南:山東大學(xué).2009.

責(zé)任編輯:大云網(wǎng)
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