防雷接地技术在220kV变电站中的应用研究

摘 要：本文对国内外各种先进的防雷研究成果进行了系统的分析，同时对220kV变电站在具体的应用过程中容易遭受雷击的各种原因进行了科学合理的分析，并且根据相应情况对220kV变电站防雷接地设计方案进行了实例分析，从而让220kV变电站运用的安全性和可靠性有着相应的保证。

关键词：220kV变电站；接地技术；应用研究

中图分类号：G267 文献标识码：A

一、220kV变电站防雷接地设计的必要性

在避雷技术中，接地是最重要的环节，不管是遇到直击雷、感应雷或者其他形式的雷，都可以通过相应的装置引入到大地中去。所以，假如接入装置不够良好的情况，就不能进行有效的防雷。如果从避免雷击这个方面来讲，接地装置指的是把接闪器与大地做良好的电气连接的装置。在220kV变电站中设置相应的接地装置是通过雷电对接闪器闪击的电荷引入到大地中去，从而将雷电与大地的异种电荷进行充分中和，从而避免受到雷电的冲击。

220kV变电站的接地网，与真全站上的各种设备连接，有高低压电气设备的接地线、低压用电系统接地、计算机监控系统等设备。有着较大电阻的接地系统，当电力系统在接地的时候产生一些故障或者有大电流引入地面的时候，就会导致地电异常升高；假如没有设计出合理的接地网的网格设计，就可能对220kV变电站的设施或者人员的生命带来很多的威胁，同时可能由于反击低压损坏电缆绝缘，从而对220kV变电站的监控和保护设备产生误动或者拒动，因此产生巨大的损失。

二、220kV变电站防雷接地设计的原则

在220kV变电站的电压母线，接地故障中产生的电流逐步增大，如果要满足R≤2000/I是比较困难的。在当前的技术中对于接地电阻不再要求具体值达到0.5Ω，而是将这个值加大10倍，达到了5Ω。这个值就是要希望采用相应的隔离措施，让220kV变电站进行稳定的运行。对于3～10kV避雷器，在电位升高时，不应该动作，或者动作后不应损坏；采取不同的措施，计算接触电位差和跨步电位差，看是否能够满足要求。施工的过程中，还要考虑到测量和绘制电位分布的曲线等等。在设计220kV变电站接地网的时候，要遵循对应的原则：第一，接地网需要采用房屋地基的金属物体。第二，要让接地网形成一个闭合的环形。第三，对于接地网，通常采取接一点的方式。

三、安装科学可靠的接地装置

平常的接地体或者是接地线，有自然和人工接地体之分。在实际运用中，在具体的设计中一般都是采用人工接地体，从而可以达到所规定的接地电阻，通过这种方式可以不受其他外界的影响。对于人工接地体，有水平接地和垂直接地之分。接地体的具体接地电阻值，和土壤性质、大地的接触状态等很多方面有着联系。

对于垂直接地体，他们之间通常要保持5米左右的距离，顶部埋深控制在0.5～0.8m。接地体同方向道路，或者是出入口，都要保持一定的距离，要超过3米，如果比3米小的时候，接地体的顶部要求要些，一般要超过1米以上，宽度控制在2米内，材质可用沥青砂石路面。对于土壤中设计的，接地装置连接部分应该进行相应的焊接，从而可以让电气连接起来。并且要对焊接的部分进行相应的防腐处理。

接地线指的是接地体的外引线，连线可以设计相应的主接地线、等电位连接板以及分接地线。而进行的防雷接地装置的接地线指的是防雷接闪装置的引下线，具体可以采用圆钢或者扁钢，并且要进行相应的焊接。进行防静电保护以及防干扰屏蔽装置的主接电线通常采用多股铜芯电缆，具体运用多股铜芯软线。

四、220kV变电站的防雷分类

在220kV变电站中应用的防雷措施具体分为两种：第一个目的是不让雷电波进入；第二个目的是通过这个保护装置把雷电波引入到接地网。设计的防雷保护措施要同不同情况下的雷击形式、强度、频率等具体的特点充分结合起来。

防雷装置有避雷针、避雷线之分。这些都是采用在雷击过程中，采取一些措施拦截路径产生改变的方法。对于一些的变电站，例如220kV变电站采用的是避雷针，对于大型点的变电站，例如220kV以上的变电站采用的是避雷线和避雷针，有时将避雷线和避雷针结合起来用；同时，这些装置都采用了非常严格的要求。

避雷器。他的作用是将入侵220kV变电站的雷电波的强度充分的降低，把他控制在允许的范围内。金属氧化物避雷器（MOA）这是我国目前采用的，对于西方国家来说，还将空气间隙安装在上面，这样可以更好的进行后备保护。

五、接地装置的具体应用

独立避雷针在运行过程中要求配置相应的单独接地装置，同时要将室内的建筑与室外的人工接地体相连，从而将整个工作接地共地连接在一起，形成等电位效应。为了让防雷装置的安全可靠有所保证，应该设置不少于2根引下线，同时根据相应的强度多加引下线来让冲击接地电阻有效降低。

防止反击。在220kV变电站布置具体设备的接地点要远离避雷针引线的入地点，避雷针接地引入线要与电气设备尽量远离。

在220kV变电站的主控楼或者主控室，以及网络控制楼和屋内配电装置直接雷的保护装置。假如在金属屋顶或者屋顶布置有金属结构的时候，要将这些金属与地面充分结合起来。假如220kV变电站的屋顶是钢筋混凝土结构，要将这些钢筋混凝土进行充分的焊接成网接地。假如220kV变电站的屋顶结构是非导电的时候，要采用相应的避雷保护，该避雷带的网络为8～10m设引下线接地。

结语

220kV变电站的接地防雷设计要从实际区域的地质条件充分结合起来，要针对性地采用不同的降阻措施，从而进行科学合理的接地技术。接地防雷技术涉及到多学科的综合性技术，在今后的实践研究中对各种情况进行全面的分析，从而让设计更为科学合理。在220kV变电站防雷的具体设计中，要遵循其整体性、结构性、层次性、目的性这些具体的特征，同时要考虑220kV电站的地理位置和周边环境，同时，还要考虑土质条件、设备的性能等的用途，根据需要采取相应的措施，确保220kV变电站设备能够安全稳定的运行。

参考文献

[1]郝淑荣，唐燕.浅谈220kV变电站电磁干扰及抗干扰措施[J].电气开关，2012（08）.

[2]王克冰.雷电与防护[J].山西电子技术，2011（03）.