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变电站防雷接地工程质量控制
摘要：通过对变电站防雷接地装置方面造成事故发生的原因进行分析，接地网和接地装置的不可靠是产生雷击事故的最主要原因。

本文对防雷接地工程从工程设计、施工和检测等环节提出对策，进行质量控制，确保防雷接地措施的可靠，以保证变电站可靠运行。

关键词：变电站；防雷；接地；质量控制
变电站是电力系统重要组成部分，是多条线路的交汇点和电力系统的枢纽，变电站发生雷击事故，将造成大面积的停电，会对电网形成较大的危害，这就要求防雷接地措施必须十分可靠。

变电站的雷害主要是雷击变电站和雷击输电线后产生的雷电波侵入变电站造成设
备损坏，很快摧毁电网中的直流、保护、通信等二次设备，接着引发事故扩大，进一步造成一次设备损坏和着火，发电厂、变电站全停，有的甚至发展成严重的系统事故。

变电站的防雷装置可以有效防止雷害，但是仍不能完全防止事故的发生。

通过对变电站防雷接地装置方面造成事故发生的原因进行分析，接地网和接地装置的不可靠是产生雷击事故的最主要原因，因此，对其有必要进行重点监控测试，同时，对防雷接地工程质量要进行有效控制以保证变电站可靠运行。

目前，变电站的防雷接地可以概括为两大方面，一是防止雷电波的进入，二是利用保护装置将雷电波引入接地网。

变电站的防雷接地
从设计上应满足可靠运行的要求，施工及检测应严格依照设计图纸和验收规程进行。

一、防雷接地的方法
（1）通过采用避雷针和避雷线。

这两种装置改变雷电波的入地路径，从而起到防雷保护的作用。

（2）通过采用避雷器。

主要作用是将雷击输电线后产生入侵变电所的雷电波降低到变电所绝缘强度容许范围之内。

（3）通过采用接地网和接地装置（导电接地体和接地线的总称）。

（4）其他装置。

当雷电波被引入接地网时，在故障发生时接地网存在较大的电位差，可能导致保护和自动化设备的各种信号、测试控制等线缆在雷击或负荷投切时引进浪涌电压和电流，为保护二次设备，也会加装过压保护器（浪涌保护）或者是防雷端子。

二、变电站雷击事故产生的原因
以上各类防雷设备均需要可靠接地才能发挥其作用，所以接地装置的不可靠是产生雷击事故的最主要原因。

而影响接地网和接地装置的因素又有以下几个主要的方面。

（1)设计上忽视了地网的电位均衡问题。

在接地系统设计(包括设计规程)中，主要是考虑如何降低接地电阻，减少接地电压和跨步
电压对人身的伤害；而实际上，由于地网内的电流密度分布不同、土壤电阻率不等、设备引下地线过长等原因，在地网内存在着局部电位差。

有关的均衡实验表明，接地故障点的电位比地网边缘的电位要高。

随着系统容量增大，故障电流相应增大，故障点与主地网的电位差将因此而增高，甚至可达数千伏，这对于二次回路、直流系统产生危害。

(2)接地装置在施工中产生机械损伤与电气设备断开造成设备失地运行，或是防腐措施处理不正确，没有采取必要的防腐措施使主网由于腐蚀而分割断裂。

(3)施工质量的不符合要求，如接地装置敷设时回填环境、埋设深度不够，垂直接地体间距过小，搭接面积不够，焊接质量不合格，没按设计规定进行规范施工，或地网材料选用了不合格的产品使接地线及导体的截面不能满足动、热稳定校验的要求。

(4)接地体连接不正确，实行串接或通过设备过渡连接，故障电流不能可靠通过。

(5)独立避雷针没有设独立的集中接地装置、主网与独立避雷针网的安全距离不够。

(6)中性点引下线无可靠接地。

如较多的110kV变电站中性点接地引下线存在一点接地，或不可靠接地（未直接接在变压器引出接地
块上而是接在变压器设备基础的预埋件上）。

变压器中性点不可靠接地，连接线处一旦发生问题，设备将失地运行。

三、提出对策
针对变电站接地产生事故和造成接地装置整体质量问题的原因，从工程设计、施工和检测实验等方面提出以下对策，尽可能地避免雷击事故的发生。

（1）对变电站接地网进行优化设计，改善接地网等间距布置存在地电位分布不均匀的问题，实现设计所期望的接地网上的等电位分布，减小浪涌电压对二次设备安全运行的威胁。

（2）做好图纸会审工作，尤其处理好电气、土建防雷接地的重要工序接口工作。

按规范要求进行防雷接地工程施工质量验收，加强对防雷接地关键部位和工序的质量控制。

（3）在接地网测试中，不应简单的只是进行数据的测量，在测试的过程中，应选取适当的点进行开挖检查工作，用来检查接地装置和接地网和各种状态。

比如受腐蚀情况，使用材料的质量，焊接情况，回填环境、填埋深度等，配合原始施工图还可以检查连接体（线）是否连接正确。

（4）严格按照《电力设备预防性试验规程》DL/T596-1996和国家电网公司《反事故斗争二十五条重点措施（修订版）》的规定，结
合原始图纸定期进行地网开挖试验。

根据开挖的实际测量情况，还可以简单地对接地网的相近引下线回路电阻、人工接地极工频接地电阻、局部地带的接触电位差、跨步电位差、接地线截面的热稳定校验等各类参数进行计算核对。

（5）严格将变压器中性点铁芯、铁轭两根与主接地网不同地点的接地引下线连接，且每根引下线均符合热稳定的要求，定期检查测试。

严格按照过电压保护技术要求进行改造。

独立避雷针与配电装置带电部分的空气中最短途径的长度大于5m。

避雷针接地引下线埋在地中部分与配电装置构架的接地导体埋在地中部分在土壤中的距离大于3m。

（6）由于接地装置事故持续时间过长，不能快速切除也是造成接地装置扩大事故的原因之一，所以在进行接地电阻试验的同时，可以安排继保人员对保护装置进行同步检查。

参考文献：
1.余虹云.500kV变电站过电压及安全技术［M］.北京：中国电力出版社，2007.
2.交流电气装置的接地［S］北京：中国电力出版社，1998.。