劉 中

（襄陽(yáng)誠(chéng)智電力設(shè)計(jì)有限公司，湖北 襄陽(yáng) 441000）

0 引 言

為了確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行和變電站發(fā)生故障時(shí)能夠保證電氣管理人員的安全，需要設(shè)置相應(yīng)的接地裝置，將電氣設(shè)備與大地作電氣連接。對(duì)于變電站二次設(shè)備而言，由于站內(nèi)二次系統(tǒng)耐壓能力不強(qiáng)，易受電磁的干擾，故應(yīng)將主接地網(wǎng)與設(shè)備相接，同時(shí)由于變電站在運(yùn)行過程中易出現(xiàn)故障而產(chǎn)生電磁干擾，進(jìn)而對(duì)二次設(shè)備運(yùn)行造成嚴(yán)重的影響，因此需單獨(dú)設(shè)置二次等電位接地網(wǎng)[1]。

1 二次系統(tǒng)接地與抗干擾的分類

《火力發(fā)電廠、變電站二次接線設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》DL/T 5136—2012的第16節(jié)中將二次系統(tǒng)接地分為常規(guī)二次回路及設(shè)備接地、抗干擾接地以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接地3大類。

二次系統(tǒng)接地主要是通過設(shè)置二次等電位接地網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)接地。在安裝室內(nèi)等電位地網(wǎng)時(shí)，應(yīng)將其安裝于二次設(shè)備屏柜，房間內(nèi)部還要敷設(shè)專用地網(wǎng)，以構(gòu)建等電位面，這樣有利于減少電磁干擾。在敷設(shè)二次電纜時(shí)，應(yīng)敷設(shè)于電纜溝內(nèi)，為電纜提供相應(yīng)的接地。

2 二次等電位接地的設(shè)置

2.1 屏柜接地設(shè)置

設(shè)置控制屏柜下部時(shí)，根據(jù)《火力發(fā)電廠、變電站二次接線設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》DL/T 5136—2012的要求，接地銅排的截面應(yīng)大于100 mm2[2]。

對(duì)于二次屏柜而言，需要提供直流裝置（包括保護(hù)、測(cè)控裝置等）的工作接地，且要提供輔助設(shè)備的保護(hù)接地。部分廠家為防止系統(tǒng)的波動(dòng)損害直流裝置，應(yīng)在二次屏柜內(nèi)設(shè)置兩根接地排，一根與屏柜電氣連接，用于交流系統(tǒng)保護(hù)接地，另一根與屏柜絕緣的銅排相接，用于設(shè)備工作接地。有些廠家二次屏柜抗干擾能力較強(qiáng)，對(duì)接地銅排是否分交直流沒有做要求，具體可以征求廠家要求來(lái)做[3]。

2.2 室內(nèi)等電位地網(wǎng)設(shè)置

根據(jù)《火力發(fā)電廠、變電站二次接線設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》DL/T 5136—2012的要求，室內(nèi)屏柜下的電纜應(yīng)沿著屏柜方向進(jìn)行敷設(shè)，其敷設(shè)截面大于100 mm2的銅排，同時(shí)采用專用支架進(jìn)行固定，且在銅排首尾端連接時(shí)按照“目”字形進(jìn)行連接，以形成獨(dú)立的等電位地網(wǎng)。等電位接地網(wǎng)銅排數(shù)量為4根以上，且截面積應(yīng)大于50 mm2，同時(shí)在電纜溝入口處，要與主接地網(wǎng)進(jìn)行連接[4]。在設(shè)置4根銅排位置時(shí)，應(yīng)選擇主接地網(wǎng)與等電位接地網(wǎng)的接近處，為確保銅排的可靠連接，銅排需在4根以上，且要在電纜室的不同角落與主接地網(wǎng)相接。室內(nèi)等電位網(wǎng)敷設(shè)及與主接地網(wǎng)連接方式如圖1所示。

圖1 室內(nèi)等電位網(wǎng)敷設(shè)及與主接地網(wǎng)連接方式

以之前設(shè)計(jì)過的110 kV萬(wàn)山全戶內(nèi)變電站為例，戶內(nèi)等電位網(wǎng)的連接方式如圖2所示，在控制室內(nèi)屏柜下層的活動(dòng)夾板下按屏柜布置方向敷設(shè)“目”字形封閉專用銅排，同時(shí)在10 kV高壓室內(nèi)沿電纜溝布置等電位接地網(wǎng)。同時(shí)在電纜溝入口處采用了4根185 mm2的銅纜構(gòu)成共同接地點(diǎn)與主接地網(wǎng)一點(diǎn)連接[5]。

圖2 110kV萬(wàn)山戶內(nèi)變電站等電位接地網(wǎng)

2.3 室外等電位地網(wǎng)設(shè)置

室內(nèi)等電位接地網(wǎng)和室外等電位接地網(wǎng)各自的作用不同，對(duì)于二次電纜溝，在敷設(shè)時(shí)應(yīng)敷設(shè)電纜截面積大于100 mm2的裸銅排，以形成室外的等電位接地網(wǎng)。通過接地銅排的合理設(shè)置，可降低二次電纜屏蔽層接地時(shí)電纜兩端的地電位差，并起到電纜屏蔽層地電流分流的作用，以防屏蔽層地電流過大時(shí)出二次電纜燒毀的現(xiàn)象。對(duì)于溝道內(nèi)接地銅排，在敷設(shè)在時(shí)應(yīng)將其敷設(shè)在最上層支架上，以減少溝內(nèi)電纜對(duì)屏蔽外部空間的干擾[6]。與此同時(shí)，在電纜溝道入口處將溝內(nèi)敷設(shè)的銅排引入控制室時(shí)，確保與內(nèi)主接地網(wǎng)的一點(diǎn)相連，同時(shí)此接點(diǎn)布置應(yīng)與等電位接地網(wǎng)的接地點(diǎn)保持一致。另外，在不同的二次電纜溝道內(nèi)，將敷設(shè)的接地銅排匯集至等電位接地網(wǎng)處的電纜溝入口，并與主接地網(wǎng)相連。張樓110 kV戶外變電站的等電位地網(wǎng)走向如圖3所示。

圖3 張樓110 kV戶外變電站等電位地網(wǎng)走向圖

張樓站戶外等電位接地網(wǎng)基本沿電纜溝平行布置，同時(shí)與戶內(nèi)控制室和高壓室等電位地網(wǎng)相互連接，并且在戶內(nèi)電纜溝與戶外電纜溝連接處與主接地網(wǎng)實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)接地[7]。

圖4是沿電纜溝布置的等電位銅排斷面圖，注意銅排要和電纜溝支架及接地扁鐵絕緣不可連接，沿電纜溝平行的銅排僅能和控制室內(nèi)的等電位接地網(wǎng)直接相連。

圖4 電纜溝內(nèi)銅排安裝圖

對(duì)于戶外電壓互感器和電流互感器等，應(yīng)在地端子箱內(nèi)設(shè)置裸銅排，保證其截面積大于100 mm2，且要采用截面積大于100 mm2的銅排，并與等電位接地網(wǎng)相連。為確保二次電纜的屏蔽層與等電位接地網(wǎng)相接，并形成一種并聯(lián)形式，電纜屏蔽層應(yīng)與電纜溝各端子箱內(nèi)的接地銅排相連，其等電位接地網(wǎng)應(yīng)與主接地網(wǎng)相連[8]。

在布置保護(hù)就地站時(shí)，應(yīng)采用分散布置的方式。在通信室與集控室之間，應(yīng)采用截面積大于100 mm2的銅排，并與主接地網(wǎng)相連。此外將保護(hù)就地站與等電位接地網(wǎng)相連，確保其連接的可靠性[9]。

在等電位網(wǎng)與主接地網(wǎng)連接時(shí)，應(yīng)采用在一點(diǎn)上連接，合理選擇連接位置，禁止接近并聯(lián)電容器、避雷器、高壓母線以及電壓互感器等設(shè)備，同時(shí)確保與大電流入地點(diǎn)的距離大于15 m[10]。

3 結(jié) 論

變電站在遭到雷擊等極端情況下，入地電流很大，即使二次等電位網(wǎng)全部采用銅纜，電阻很小，但隨著距離的延長(zhǎng)，二次電位差依然較大，會(huì)對(duì)二次等電位接地網(wǎng)造成很大干擾。變電站的防雷保護(hù)有專門的措施來(lái)預(yù)防雷擊的發(fā)生，如設(shè)置避雷針、站外線路設(shè)避雷線，出線間隔設(shè)出線避雷器以及站內(nèi)母線設(shè)置避雷器等，以此來(lái)滿足全站二次設(shè)備的抗干擾要求。