董德欣

[摘 要]變電站的變電設(shè)施和人們的生活生產(chǎn)有直接的關(guān)系，在日常的變電工作中，雷擊往往會給變電設(shè)備帶來較大的困擾，為了保證變電設(shè)備的安全以，因此相應(yīng)的防雷擊措施無疑是非常必要的，本文首先針對變電設(shè)施防雷擊的相關(guān)問題進(jìn)行了分析，隨后針對這些問題提出了相應(yīng)的安全操作的方法，供相關(guān)的管理人員和操作人員參考。

[關(guān)鍵詞]變電設(shè)施；防雷擊；安全操作

中圖分類號：TM862 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）19-0355-01

1 前言

雷擊是一種非常常見的自然現(xiàn)象，但是長期以來，雷擊逐漸成為威脅人們生命安全的主要因素。為了能夠減少雷擊對人類的損害，不斷提高變電站的安全性與穩(wěn)定性就需要對各類保護(hù)裝置進(jìn)行設(shè)計與制造，還要不斷提高檢修水平。隨著人們對防雷接地重視度的提升，對設(shè)備制造標(biāo)準(zhǔn)與運行提出了更高的要求，致使雷擊事故逐漸減少，但是，隨著各種自動化保護(hù)裝置的使用以及通訊設(shè)備的增加，變電站的防雷接地面臨著更大的挑戰(zhàn)。下面，本文將對雷擊形成的原因做具體介紹，并提出一些具體技術(shù)措施，由此推動電力行業(yè)的穩(wěn)定、健康發(fā)展。

2 雷電入侵現(xiàn)象

變電站通進(jìn)入雷電入侵的高峰期常都在夏季，本文研究的變電站總共遭遇了兩次雷擊，一次是在雷雨天，在閃電與雷鳴的雙重作用下產(chǎn)生雷擊，在雷擊發(fā)生時，此變電站的中控室儀表盤柜棱角位置處出現(xiàn)了一些電火花，雖然這些電火花存在的時間非常短，但是仍然留下了非常大的安全隱患。第二次產(chǎn)生雷擊時，在中控室與交班室暖氣通道的連接位置處出現(xiàn)了電火花，雖然雷擊產(chǎn)生的過程是一樣的，都產(chǎn)生了電火花，但是卻沒有對設(shè)備造成損傷，設(shè)備依然能夠正常運行。

3 產(chǎn)生雷擊事故的原因

一般來說 ， 雷擊主要分為兩種類型，一種是直擊雷擊一種是感應(yīng)雷擊，鑒于雷擊產(chǎn)生時沒有在現(xiàn)場留下非常多燒毀的痕跡，則可以將直擊雷排除。而感應(yīng)雷則是一種雷電感應(yīng)或者是感應(yīng)過電壓，也分為兩種情況，一種是靜電感應(yīng)雷，一種是電磁感應(yīng)雷。還有一種雷電現(xiàn)象是因為雷云在來臨時致使地面上的導(dǎo)體發(fā)生了靜電感應(yīng)，在雷電出現(xiàn)了大量的聚集以后就會產(chǎn)生相反的束縛電荷，而在雷云對另一端放電以后，云中就會產(chǎn)生非常多的自由電荷，并且地面上的物體也能夠積聚產(chǎn)生非常多的高壓靜電電壓，但是在短時間內(nèi)就會得以釋放，產(chǎn)生的過電壓伏數(shù)能夠不斷增加，最高能夠增加到上萬伏或者是幾十萬伏，這種過電壓的長期存在將使建筑物內(nèi)的電線或者是導(dǎo)線產(chǎn)生電火花，接地不良的金屬物也會產(chǎn)生靜電出現(xiàn)電火花，進(jìn)而引發(fā)火災(zāi)、爆炸等事故，對變電站造成非常大的損失。還有一種情況就是，在雷擊產(chǎn)生的同時，鑒于雷電流的變化率非常大，并且能夠在雷電通道中產(chǎn)生一個強(qiáng)烈的感應(yīng)電磁場，會對建筑物內(nèi)的電子設(shè)備造成干擾與破壞，并能夠使周圍的金屬構(gòu)件產(chǎn)生非常多的感應(yīng)電流，這些金屬構(gòu)件使用到生產(chǎn)中將因為溫度過高出現(xiàn)火災(zāi)。此外，在室外的架空線路遭受到了雷擊產(chǎn)生了感應(yīng)雷以后，高位電流將沿著導(dǎo)線或者是電源線、信號侵入到建筑物當(dāng)中，這種雷電波在入侵到系統(tǒng)中以后，會對電氣設(shè)備造成非常大的干擾，使建筑物內(nèi)的金屬設(shè)備不斷放電，破壞將非常大。

通過結(jié)合上述變電站產(chǎn)生感應(yīng)雷擊事故的原因，技術(shù)人員通過對原因的分析得出了以下結(jié)論：雷擊事故產(chǎn)生不是因為電磁感應(yīng)，也不是因為直擊雷而是由感應(yīng)雷造成的。即使變電站內(nèi)的儀表盤柜能夠接地，但是電阻依然非常小，并且電荷釋放不足，但是事故并沒有對柜內(nèi)的電子設(shè)備造成過大的影響，這是因為封閉式的柜殼對電子元件起到了保護(hù)與屏蔽作用，電荷因為不受感應(yīng)影響，將不會損壞電子元件。而一旦靜電感應(yīng)雷產(chǎn)生的更為強(qiáng)烈，則會使柜內(nèi)的電子元件出現(xiàn)損壞。為此，必須采取有效的手段減少這種損壞，避免出現(xiàn)過于嚴(yán)重的雷擊事件。

4 防雷接地安全操作方法

1、對保護(hù)地極進(jìn)行補充

上文已經(jīng)提到了變電站所遭受的雷擊是感應(yīng)雷擊，并不是直擊雷，由此能夠說明接閃器以及雷接地極的保護(hù)裝置是非常不可靠的，重點需要防護(hù)的內(nèi)容是感應(yīng)雷擊，目的是能夠進(jìn)一步對電阻阻值進(jìn)行保護(hù)，從而達(dá)到多余電荷泄通的目的。一般，變電站內(nèi)鋼制的柜體是非常多的，這樣能夠最大限度的滿足電磁屏蔽需求。為了能夠?qū)﹄娮柽M(jìn)行有效的保護(hù)，試驗的土壤與氣象條件要非常適合，在經(jīng)過了多次的測試以后，平均接地工頻電阻值為4.1Ω，電阻值符合范圍預(yù)定范圍內(nèi)。

可以從兩個方面進(jìn)行改進(jìn) ， 要對保護(hù)接地極以及防雷接地極進(jìn)行有效的補充，從而使電阻值能夠減??；此外，變電站中的配電室墻壁內(nèi)要能夠安裝上一個鍍鋅的鋼結(jié)構(gòu)，將其連接到外接地極中而室內(nèi)的盤柜外殼的扁鋼上面要鍍鋅，從而使感應(yīng)雷擊產(chǎn)生的電荷泄放通道能夠增加。

要能夠按照圖片進(jìn)行設(shè)計，并通過各組圖片的對比對設(shè)計進(jìn)行不斷的改進(jìn)，在此基礎(chǔ)上增加了3組的保護(hù)接地極，還增加了額外2組的防雷接地。接地的深度在0.5m左右，接地間距也要保持在6m?？刂苾?nèi)以及配電室間距同樣不能過近，要在距離地板300mm的高處安裝一層鍍鋅扁鋼，室內(nèi)電纜橋架、水暖管道、電纜穿線等金屬管道等要焊接到鍍鋅扁鋼上面，鍍鋅鋼在與室外的保護(hù)接地極相連的同時就能夠形成一個新的接地網(wǎng)絡(luò)，并能夠與原來的接地網(wǎng)絡(luò)連接到一起組成一個更加可靠、更加穩(wěn)定的接地系統(tǒng)。有一些金屬構(gòu)件在沒有經(jīng)過焊接前就已經(jīng)接到網(wǎng)上了，為了能夠使其更加可靠、在設(shè)備的外殼上還增加了一些新的接地網(wǎng)的連接節(jié)點。新增加的防雷接地極可以沿著φ12鍍鋅鋼圈與墻頂?shù)谋芾揍樝嗷ミB接。還能夠通過使用屋面上的金屬欄桿實現(xiàn)避雷，要對金屬欄桿進(jìn)行全面的檢查，查看其是否可靠、安全，如果不可靠要進(jìn)行反復(fù)焊接。

2、對保護(hù)裝置的性能進(jìn)行改進(jìn)

為了防止變電站出現(xiàn)過于嚴(yán)重的感應(yīng)雷擊，設(shè)備生產(chǎn)廠家對不同型號的主變保護(hù)程序進(jìn)行了有效設(shè)計，對廠家生產(chǎn)出的各型號設(shè)備存在的問題進(jìn)行有效解決，在經(jīng)過了反復(fù)的驗證以后，正式將其投入運行。對已經(jīng)運行的設(shè)備進(jìn)行檢驗，對廠家生產(chǎn)的不同類型設(shè)備實施“記憶”增補，并對短路狀態(tài)下，并要做出電流與最小的殘壓動作，對其開展可靠性的檢驗，能夠確保保護(hù)方向不出現(xiàn)“盲區(qū)”。對新投產(chǎn)的設(shè)備進(jìn)行安裝試驗與投產(chǎn)試驗，在投運達(dá)到一年以后就可以開展保護(hù)極化電壓記憶作用的檢驗，并將其列入到全檢項目當(dāng)中。此外，還要對電氣量反應(yīng)進(jìn)行保護(hù)，設(shè)備安裝交接試驗第一年度，就要對出口三相短路的最短電路電流與最小殘壓動作進(jìn)行試驗，同樣要將其當(dāng)成全檢的項目。

5 改進(jìn)措施的實施效果

在實施完上述對感應(yīng)雷擊事故的整改措施以后，在適宜的土壤以及氣象條件下，經(jīng)過反復(fù)的測試，防雷接地的地極平均電阻值為2.5Ω，保護(hù)接地阻的電阻為2.2Ω，在將其全部換算成沖擊接地電阻以后能夠達(dá)到預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)值。在2014年夏季，該地區(qū)沒有出現(xiàn)過于嚴(yán)重的雷擊現(xiàn)象，由此可以知道，這種整改方式的實施有一定的效果，能夠有效的解決防雷問題，還能夠有效驗證以后兩年雷雨季節(jié)實際運行情況。

6 結(jié)束語

綜上所訴，本文針對變電設(shè)施的防雷擊的相關(guān)問題進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上針對變電設(shè)施防雷擊的安全操作和改進(jìn)措施進(jìn)行了介紹，目的是為了保護(hù)操作人員的安全以及保障變電設(shè)備的安全運行。

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