变电站二次设备的接地施工方法 李祥玺

发表时间:2021/7/28   来源:《基层建设》2021年第13期   作者:李祥玺
[导读] 摘要:在变电站二次设备施工过程中,为保证相关施工人员的人身安全,在施工现场进行一定范围的接地网覆盖布置,要求二次设备的相关接地与接地网连接。
        国网山西省电力公司吕梁供电公司  山西省吕梁市  033000
        摘要:在变电站二次设备施工过程中,为保证相关施工人员的人身安全,在施工现场进行一定范围的接地网覆盖布置,要求二次设备的相关接地与接地网连接。通常,电力系统中的许多重大事故都与变电站二次设备的接地密切相关。因此,应规范变电站二次设备中相关盘、箱、柜的接地方式,有效控制相关电缆屏蔽接地方式,使保护系统中盘、箱、柜的接地满足要求,它可以提高变电站二次设备的抗干扰能力,降低异常情况发生的概率,保证变电站相关二次回路的安全可靠。
        关键词:变电站;二次设备;接地施工
        引言
        随着电力技术的不断发展,变电站二次设备的技术含量逐渐提高,并朝着精密化、高速化、高密度的方向发展。它更容易受到电磁干扰的影响,因此需要一个更安全、更有利的电磁环境。为了维护二次设备的安全运行,必须做好二次设备的接地施工,通过接地施工,有效控制电磁干扰,通过接地防止安全事故的发生,保持二次设备的连续稳定运行,从而保证整个变电站系统的安全运行。
        1变电站二次设备的接地种类
        1.1逻辑接地
        变电站二次设备逻辑接地是电力系统中二次设备内部存在一定电位差时,整个变电站中部分设备的地电位处于虚空状态,不能与外部电力系统相连接时采用的接地方式。目前,绝大部分国外变电站系统中的二次设备地电位采用专业连接位置节点,而在二次设备的保护和连接功能应用过程中,需要将设备连接位置和接地引湘互连通,确保整个变电站二次设备逻辑接地的正确性。在此过程中,由于大部分二次设备接地连接口往往位于设备外壳,电位通常与设备外壳相连接,该类连接方式也就是逻辑连接方式,是我国绝大部分电器设备所采用的接地类型,能有效保证变电站系统的安全运行,实现变电站二次设备在整个电网系统中的高效应用。
        1.2交流接地
        交流接地方式通常应用在具有交流电电源输人的变电站二次设备中,在交流接地连接前,必须对整个变电站二次设备进行工作接零操作,以确保变电站二次设备正常接地。一般而言,电力系统传输电缆往往包含中性线芯,确保整个电缆系统供电的安全性、可靠性和准确性,而变电站二次设备机柜的外壳和电缆系统的中性线芯并不需要连接,因此,当变电站二次设备所使用电源为三相五线制的交流电源时,供电电缆必须进行接地保护才能确保电力输送系统中中性线芯电缆的安全性。
        1.3保护接地
        保护接地模式主要是为了避免周围环境所产生的电磁感应现象,对变电站一次设备信号的干扰,从而借助设备屏障罩设置、二次设备金属外壳屏障连接位置设置等诸多措施,有效提升整个变电站二次设备抗干扰性。同时,保护接地模式还可消除变电站二次设备使用过程中所产生的积累静电,避免静电荷大量积累而对变电站内部二次设备绝缘功能造成损伤。在二次设备金属外壳接地后,当设备外壳出现带电情况,电源保护器便会自动断开,保护变电器二次设备及工作人员。
        1.4计算机接地
        在计算机系统中信号地、逻辑地等的接地部分较多,因此,常借助绝缘电缆和铜排将该类连接位置相连接,该方式即为计算机接地模式。变电站二次设备的接地网络系统连接位置和计算机连接时,并不需要为计算机设置独立的接地系统,而往往是借助严格控制变电站二次设备相关电线,确保电线间不相互交叉,避免闭环现象的产生而保护整个电路。
        2变电站二次设备接地的施工方法
        随着我国电力工业的快速发展和电力技术水平的不断提高,变电站二次设备的技术含量进一步提高,并不断向自动化、智能化、高速化、精确化方向发展。

同时,变电站二次设备容易受到周围电磁波的不利干扰,迫切需要一个更加安全、稳定、高效的电磁环境。为了最大限度地维护变电站二次设备的运行安全,必须做好变电站二次设备的接地工作,并采用接地工作,最大限度地防止周围空间电磁波对变电所二次设备的不利干扰,减少安全事故发生的可能性。变电所二次设备接地方式包括室外二次接地网、室内二次接地扁钢网、室内二次接地铜排网等,施工时220kV及以上电压等级变电所应敷设独立的二次设备接地网,接地网由截面不小于100mm2的相关铜排组成,在二次电缆的相关通道内敷设专用铜排,并穿过主控室、保护室和开关站就地接线盒;然后利用相应的机构箱、过滤器二次电缆沟,构筑室外二次接地网,由环氧树脂绝缘子支撑。接地网进入室内时,用相应截面不小于100 mm2的铜电缆与室内二次接地网连接,室外场二次接地网每段末端采用截面不小于50m mm2的铜缆与主接地网连接接地。开关站内各接线盒的绝缘接地铜排采用截面不小于50 mm2的铜电缆与室外二次接地网连接。
        目前变电站二次设备接地主要采用浮地式施工法、多点施工法和单点施工法。
        浮地式施工法是将相关电路和设备与站内相应的公共导体隔一定距离,以有效控制接地线短路和环流造成的不利影响。通常在电路的接地未与接地导体连接时使用。但是,在浮地式施工方法中,相关设备与地面之间有一定距离,因此静电会在变电站内积聚。电荷长期积累所产生的巨大电流会引起静电击穿,造成很大的危害。因此,采用浮动施工法对变电站二次设备进行接地施工时,应配置相应的放电电阻,以有效控制电荷积累。
        多点施工法可以有效地避免部分电力线路运行过程中的高频信号,进而控制相关接地线的阻抗,防止相关接地产生杂散电感。常用于屏蔽层两端的接地。在进行低阻抗接地施工时,应使用不同的电气元件进行相应的接地连接。频率大于10MHz的电路一般采用多点接地方式。但需要注意的是,采用多点施工法时,应控制相应的连接距离,使连接距离最短。
        单点接地法能有效地防止和控制接地回路,常用于频率小于1MHz的电路中。优点是可以连接电路系统中几个相关的连接点,为相应的电路提供相应的参考点;缺点是它可以产生不同大小的阻抗。单点接地法的实际运行方式为串并联。串联方式下,各电路的相关电流值一致,电流流向相同的阻抗值,使电路系统中各相关电路的阻抗相同;但电路中的相关电流会相互制约,产生一定的噪声,使用范围有限。在并联模式下,相关电路不形成统一的阻抗,使电路相对独立,有效地避免了相关电路和设备的干扰;但由于接地线的增加,导致相关电路的电感增大,线路间的耦合度增大。
        结束语
        变电站二次设备是变电站电气施工的关键对象,更是构成电网系统总体功能的重要支撑。根据多年变电站二次设备接地保护经验,应加强对变电站二次设备接地保护的关注与重视,使变电站二次设备更少受到周围环境电磁波的不良干扰,抑制变电站内部设备对外界环境的干扰,从而保证变电站高效接地和体现继电保护价值。
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