变电站防雷接地技术的
浅析变电站高压线路防雷接地几个方法
电力系 统正 常 、 安全运 行及 防雷 保 护至为 关键 。
方法 。而 降低 接地 电阻 又 是 最 直接 、 有效 的 防雷 最
措施 ， 可明显防止雷电反击 ， 提高线路及设备的耐雷 水平 。
２ 接 地 现 场 测 试
随 着 时 间推 移 ， 电站 主 接 地 网 因降 阻 剂 的 流 变
Ａｎ ｌ ｓｓ ｏ ｇ ｔ ｎｇ Ｐｒ ｔ ｃ ｉ ｎ Ｇｒ ｕ ｉ ｇ Ｍ ｅ ｈ ｄ ｏ ｕｂ ｔ ｔｏ ｇ Ｖｏ ｔ ｇ ｎｅ ａ ｙ ｉ ｎ Ｌｉ ｈ ｎｉ ｏ ｅ ｔｏ ｏ ｎｄ ｎ ｔ ｏ ｆＳ ｓ ａ ｉ ｎ Ｈｉ ｈ ｌ ｅ Ｌｉ ａ
ＺＨＥＮＧ ａ —ｍ ｉｇ Ｔｉｎ ｎ
失， 接地金属的腐蚀、 生锈 ， 土壤 电阻率的变化 等各 种原 因 ， 地 电 阻值 呈 增 大 趋 势 Ｊ 接 。一 直 以来 ， 用
500kV变电站二次系统综合防雷接地技术研究
500kV变电站二次系统综合防雷接地技术研究摘要:在分析了雷电对变电站二次系统的危害后,结合自我多年工作经验,对500kV变电站二次系统综合防雷接地技术方案进行了详细分析研究。
关键词:500kV变电站二次系统综合防雷接地雷电一直是威胁电力系统安全稳定、节能经济高效运行的主要因素之一,尤其对于运行于雷电频发的山区地区的变配电电气设备而言,构筑完善的综合防雷接地保护方案就显得非常必要。
因此,对雷电入侵500kV变电站二次设备的途径、危害程度,以及产生各种干扰的机理进行系统认真的分析研究,并结合变电站实际情况提出改善变电站综合防雷性能的稳定可靠防雷接地方案,已成为变电站继电保护研究人员研究的一个重要课题。
1 雷电对变电站二次系统的危害1.1 雷电干扰危害雷击对500kV变电站的电气一次和二次设备均会产生较大的危害。
雷击变电站对变电站电气设备一次侧的主要危害表现为:当雷击变电站时,会引起输电线路出现过电压现象,从而造成输电线路对地或相间出现闪络、损坏变压器以及电气开关设备等。
当雷击变电站造成一次回路受到强电干扰或二次系统受到强大的电磁干扰时,就可以通过控制线路传导、感应、甚至辐射等途径侵入到二次系统中的电力电子元件上,使变电站整个二次系统出现误动或拒动等现象,甚至引起二次系统整体瘫痪等严重事故;如果侵入二次系统的干扰水平超过设备最高耐压水平时,就会导致二次系统中的某些电力半导体元器件发生击穿损坏现象,给变电站带来巨大经济损失。
1.2 感应雷对变电站二次系统的危害感应雷虽没有直击雷所带来的影响那么猛烈,其变化率也较为缓慢,感应雷是变电站二次系统雷击危害的主要破坏源。
感应雷对变电站二次系统的危害主要表现为:当雷云间放电或雷云对地放电时,会在变电站附近的输电线路、通信信号线路、设备连接线等处产生一个幅值较高的电磁感电势并经连接线路入侵到二次设备系统中,使串联在雷击线路之间或线路末端的二次系统电子设备由于感应过电压而受到损坏。
110kV变电站工程防雷接地施工方案
目录一、编制依据 0二、工程概况 0三、作业工期 (1)四、作业前应做的准备 (2)五、作业程序、方法和要求 (2)六、作业过程中见证点（W）和停工待检点（H）的设定 (6)七、作业结果的检查、验收和质量标准 (6)八、安全、文明施工措施 (6)九、危险源辩识、风险评价、控制措施（见下表） (7)十、质量通病预防与强制性条文执行措施 (8)一、编制依据1．XX 110kV变电站新建工程全站防雷接地施工图（南供设计院）。
2．《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》（GB50169-2006）3．《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》（GB50150-2006）4．《电气装置安装工程质量检验及评定规程》（DL/T5161.1-5161.17-2002）5．公司三整合体系文件和本工程施工组织设计6．关于印发《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》（修订版）的通知（国家电网生技〔2012〕352号）7．《国家电网公司输变电工程标准工艺（一）施工工艺手册》《国家电网公司输变电工程标准工艺（二）施工工艺示范光盘》《国家电网公司输变电工程标准工艺（三）工艺标准库》《国家电网公司输变电工程标准工艺（四）典型施工方案》8．关于印发《国家电网公司输变电工程达标投产考核办法》的通知（国家电网基建〔2011〕146号）9．关于印发《国家电网公司输变电优质工程评选办法》的通知（国家电网基建〔2011〕148号）二、工程概况本工程的接地装置按设计图纸的要求如下:以上接地装置用的钢材均要热镀锌处理，地下焊点要涂以KV导电防腐涂料。
本站接地电阻要求值应符合R≤0.5Ω。
由于接触电势大，本工程要按设计要求采取均压措施，如设立帽檐式均压带，在操作区铺设鹅卵石及沥青混合物等。
参加作业的人员组织分项负责人：安全负责人：技术负责人：接地装置施工设负责人1人，电焊工3人，普工6人。
分项负责人应具有一定文化水平，能看懂图纸，领会设计意图，具有一定的施工经验，电焊工应经过专业培训并经考试合格，具有上岗证的人员担任。
防雷和接地设计
防雷和接地设计1.1 引言电气设备在运行中承受的过电压，有来自外部的雷电过电压和由于系统参数发生变化时电磁能产生振荡，积聚而引起的内部过电压两种类型。
按其产生原因，它们又可分为以下几类：雷电过电压分为直击雷过电压、感应雷过电压和侵入雷电波过电压；内部过电压包括工频过电压（长线电容效应、不对称接地故障以及甩负荷）、谐振过电压以及操作过电压（操作电容负荷过电压、操作电感负荷过电压、解裂过电压和间歇电弧过电压）。
1.2 防雷设计1.2.1变电站的直击雷保护为了避免变电站的电气设备及其他建筑物遭受直接雷击，需要装设避雷针或避雷线，使被保护物体处于避雷针或避雷线的保护范围之内；同时还要求雷击避雷针或避雷线时，不应对被保护物发生反击。
（一）变电站应装设直击雷保护装置的设施1．屋外配电装置，包括组合导线和母线廊道；2．油处理室、燃油泵房、露天油罐及其架空管道、装设油台、大型变压器修理间、易燃材料仓库等建筑物；3．雷电活动特殊强烈地区的主厂房、主控制室和高压屋内配电装置室。
（二）直击雷保护的措施1.对主厂房需装设的直击雷保护，或为了保护其他设备而在主厂房上装设的避雷针，应采取如下措施：（1）加强分流：用扁钢将所有避雷针水平连接起来，并与主厂房内钢筋焊接成一体。
在适当地方接引下线，一般应每隔10~20m引一根。
引下线数目尽可能多些；（2）防止反击：设备的接地点尽量远离避雷针接地引下线的入地点，避雷针接地引下线尽量远离电气设备；（3）装设集中接地装置：上述接地应与总接地网连接，并在连接处加装集中接地装置，其工频接地电阻应不大于10Ω。
2.主控制室及屋内配电装置直击雷的保护措施：（1）若有金属屋顶或屋顶上有金属结构时，将金属部分接地；（2）屋顶为钢筋混泥土结构，将其钢筋焊接成网接地。
综上，对变电所必须进行防雷保护的对象和措施，可见下表：本设计中采用220KV、110KV配电装置构架上装设避雷针，10KV屋内配电装置上装设独立避雷针进行直接保护，钢筋混泥土结构焊接成网并接地，为了防止反击，主变构架上不设置避雷针。
110kV变电站的防雷保护措施探讨
110kV变电站的防雷保护措施探讨110kV变电站是电力系统中的重要设备，具有较高的电压等级和重要的输电功能。
在各种自然灾害中，雷击是对110kV变电站有较大威胁的一种自然灾害。
为了确保110kV变电站的安全稳定运行，必须对其进行有效的防雷保护措施。
本文将探讨110kV变电站的防雷保护措施，以提高其抵御雷击的能力。
一、110kV变电站的雷击危害分析110kV变电站在雷击作用下可能会出现如下危害：1. 直接雷击：直接雷击是指雷电云与变电站设备之间直接形成雷电通道，直接对设备进行击打，可能造成设备损坏、人员伤亡等严重后果。
3. 谐振雷击：谐振雷击是指变电站设备在雷击波冲击下，由于谐振频率与雷电冲击波的频率相等，导致设备共振而损坏。
以上三种情况都可能给110kV变电站带来严重的危害，因此必须采取相应的防雷保护措施。
1. 采用避雷针避雷针是一种通过空气电离原理，利用电气导体带电作用而获得自然放电的装置。
在110kV变电站中，可以设置多根避雷针，以提高设备在雷电云出现时对雷电的导向作用，从而减少直接雷击的危害。
对于避雷针也需要进行定期的维护和检测，以确保其正常工作。
2. 安装避雷线避雷线是110kV变电站防雷保护的重要设施，它可以将感应雷击的电流导向地面，从而减少对设备的影响。
在110kV变电站中，应将避雷线设置在主要设备的周围，有效地保护设备免受雷击的影响。
3. 对设备进行接地保护110kV变电站的设备在雷击作用下，可能会产生大量的雷电激波，对设备产生冲击。
为了减少这种冲击对设备的影响，可以通过加强设备的接地保护，减少设备与环境之间的电压差，从而减少雷击带来的破坏。
4. 使用保护装置在110kV变电站中，可以安装雷电防护器、避雷器等保护装置，以帮助设备抵御雷击。
这些保护装置可以在设备受到雷击时迅速释放出能量，将雷电冲击波导向地面，从而减轻设备受到的冲击。
5. 定期检测与维护110kV变电站的防雷设施需要定期检测与维护，以确保其正常工作。
变电站的防雷接地与应对方法
山西师范大学学报(自然科学版)研究生论文专刊第22卷2008年03月变电站的防雷接地与应对方法靳萍(临汾电力分公司信通公司，山西临汾041000)摘要：文章综述了变电所防雷接地方面的一些基本概念，以及对接地应有的全面认识．并对一般接地方法进行了分析和探讨，提出了一些做法，以利于变电所的安全运行．关键词：雷电；接地；布线雷电是一种大气中放电现象，产生于积雨中．积雨云在形成过程中，某些云团带正电荷，某些云团带负电荷，当电荷积聚到一定程度时，不同电荷云团之间，或云与大地之间的电场强度可以击穿空气(一般25kV／c m～30kV／c m)，开始游离放电，我们称之为“先导放电”．云对地的先导放电是云向地面跳跃式逐渐发展的，当到达地面时(地面上的建筑物、架空输电线等)，便会产生由地面向云团的逆导主放电．在主放电阶段里，由于异性电荷的剧烈中和，会出现很大的雷电流(一般为几十千安至几百千安)，并随之发生强烈的闪电和巨响，这就形成雷电．雷电防护措施主要包括：直击雷防护、侧击雷防护、感应雷防护三大部分，并采用接闪、分流、屏蔽、均压、等电位、接地等技术措施．这里我们主要讨论接地的有关问题．防雷工程的一个重要方面是接地以及引下线路的布线工程，整个工程的防雷效果甚至防雷器件是不是起作用都取决于此，所以应该认真、系统的研究．电力、电子设备的接地，是保障设备安全、操作人员安全和设备正常运行的必要措施．可以说，凡是与电网连接的所有仪器设备都应当接地；凡是电力需要到达的地方，就是接地工程需要作到的地方．1保护接地防雷接地是受到雷电袭击(直击、感应或线路引入)时，为防止造成损害的接地系统．常有信号(弱电)防雷地和电源(强电)防雷地之分，区分的原因不仅仅是因为要求接地电阻不同，而且在工程实践中信号防雷地常附在信号独立地上，和电源防雷地分开建设．机壳安全接地是将系统中平时不带电的金属部分(机柜外壳，操作台外壳等)与地之间形成良好的导电连接，以保护设备和人身安全．原因是系统的供电是强电供电(380、220、或1I O V)，通常情况下机壳等是不带电的，当故障发生(如主机电源故障或其它故障)造成电源的供电火线与外壳等导电金属部件短路时，这些金属部件或外壳就形成了带电体．如果没有很好的接地，那么这带电体和地之间就有很高的电位差．如果人不小心触到这些带电体，那么就会通过人身形成通路，产生危险．因此，必须将金属外壳和地之间作很好的连接，使机壳和地等电位．此外，保护接地还可以防止静电的积聚．、2工作接地工作接地是为了使系统以及与之相连的仪表均能可靠运行并保证测量和控制精度而设的接地．它分为机器逻辑地、信号回路接地、屏蔽接地，在石化和其它防爆系统中还有本安接地．机器逻辑地，也叫主机电源地，是计算机内部的逻辑电平负端公共地，也是+5V等电源的输出地．信号回路接地，如各变送器的负端接地，开关量信号的负端接地等．屏蔽接地(模拟信号的屏蔽层的接地)．收稿日期：2007-12-24。
变电站二次系统防雷的等电位技术-最新资料
变电站二次系统防雷的等电位技术一、引言变电站雷击产生高电压，首先是雷电通过避雷针或线路入侵变电站，然后使避雷器动作并通过地网下地，最后引起变电站地网电位升高。
由于水平地网对雷电的压降，导致变电站各设备对地电位不相等，形成地网电位差，该电位差通过电源中性点相当于接地，形成回路，导致反击过电压引起设备损坏。
通过线路避雷器的一级保护后可以利用等电位技术在电源点减小或消除地网电位差对设备的伤害，保护二次系统运行。
二、雷击中地网电位差、反击倒灌的产生及危害分析（一）地网电位差的产生二次设备电源是由变电站所用变压器供给，在正常没有雷击的时候，各二次设备为电源供给的电压。
当发生雷击的时候，由于各二次设备分布在不同位置，且设备外壳就近接地，其接地点与雷击点产生水平距离，由于各自距离的不同，各分布点的电位则不同，二次设备接地点与电源点的电位差也不同，这就导致地网电位差的产生，如图1 所示。
假设雷击点电位u 0=100kVA、B、C、D 设备L1、L2、L3、L4 距离分别是10m 20m30m、40m。
水平地网下降率n =1kV/m雷击中二次设备接地点会产生比电源点高的电位，而且距离电源点越远电位差越高。
另外，雷电袭击建筑物避雷针、金属顶面、女儿墙的避雷带时，由引下线将雷电流引入大地。
由于大地电阻的存在，雷电电荷不能快速全部地与大地负电荷中和，同样也会引起局部地电位升高。
（二）地网电位差产生反击倒灌雷电袭击避雷针，由引下线将雷电流引入大地，必然引起局部地网电位升高，使地网通过二次设备向电源产生反击倒灌，并通过电源影响到全站二次设备，使得二次设备内部绝缘被击穿。
二次设备本体在高电压下击穿，导致二次设备损坏。
如图2所示，假设雷电入侵100kV,入侵点到设备处L（20m, 根据水平地网下降率计算设备外壳电位80kV,而电源输出60kV, 设备外壳与设备电源部分电位差达20kV，造成反击倒灌。
三、等电位技术的原理解决变电站地网电位差的方法是共用接地系统。
变电站防雷接地技术探讨
般通 过安装避 雷器来 限制 雷 电侵入波 ，进行避 雷器
安装 时，注 意严格选 定避雷器 的型式 、参 数 ，以对变 电站
内电气 设备起到 良好 的保护效 果，此外 ，还应确定保 护接 线方式，如避雷器的 台数 、装设位置 。 避 雷器 是变 电站 中限制侵入波 的主要 设备，它安装 于 变 电站 的母 线上 ，与被 保护设备 相并联 ，以有 效保护变 电
穿，从而造成 反击现象 ，两者之间应满 足公式：
。
式 中： Ｅ 。 ——土壤 的平均击 穿场 强，ｋ Ｖ ／ ｍ
结 合实 际情况和 运行 经验 ， 《 标准 》对ｓ 和ｓ 。 提 出 以
下要求 ：一般情况下ｓ 。 不宜小 于５ ｍ ，ｓ 。 不宜小于３ ｍ 。
２ ． ２ 变 电站 的侵入 波保 护措 施
１ 雷 电的危害
由于 雷 电具有 电流很大 、 电压很 高、冲击 性很强等特 点 ，有 多方面 的破坏作用 ，且破坏 力很大 ，雷 电具有 电性 质 、热 性质等方 面的破坏作 用 。电性 质的破坏 作用表现 为 冲 击 电压 可能毁 坏发 电机 、 电力变压 、断路器 等 电气设备 的绝缘 ，造 成大规模 停 电；绝缘损坏 可引起短 路，导致火 灾 或爆炸 事故 ：绝 缘损坏后 ，可能导 致高压窜入低 压 ，在 大 范 围内带来触 电的危险 。热 性质 的破 坏作用表现 在直击 雷 放 电的高温 电弧 能直 接 引燃 邻近 的可燃 物 ，从 而造 成 火灾 。
线 。如 图 １ ：
莒 簪嚣 ％
不应对被保护物 体发 生反击。
变 电站 的直击 雷保护 进行避雷针 安装 时，可 以分 为独 立避雷 针和构架 避雷针两 种 。对 于独 立避 雷针 ，当遭遇 雷 击 时，避雷针上 会 出现较 大 的对地 电位 ，避 雷针上 的电压
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变电站防雷接地技术的探究
摘要：当有雷击产生时，变电站设备的安全保护十分重要，所以，研究变电站的防雷接地技术，对于提高供电的可靠性，有重大意义。
本篇文章分析了在雷击发生的时候，变电站的电气设备有可能受到的干扰及损害，并提出了变电站在设计时应该采取的防雷保护措施和接地方法。
关键词：变电站，防雷，接地
abstract: when have a lightning are created, substation equipment safety protection is very important, so, the transformer substation of lightningproof grounding technology, to improve the reliability of the power supply, and have important significance. this article analyzes the lightning in happened, the transformer substation electrical equipment will probably be the interference and damage, and put forward the substation in the design should take measures to protect the lightning protection and grounding method.
keywords: substations, lightning protection and grounding 中图分类号：g267文献标识码：a 文章编号：
一概述
雷电是一种大气里的放电现象,它产生在积雨里. 积雨的云在
形成的过程中, 部分云团带有正电荷, 部分云团带有负电荷, 因此，当电荷总量积聚到了一定的程度时, 在不同的电荷云团之间,
或者云团和大地之间的电压数值非常大，足够击穿空气。
当云团开始游离放电的时候, 我们称这个过程为先导放电。
云团对地的先导放电现象是云团向地面的跳跃式逐渐发展的过程, 当先导放电现
象到达地面的时候(地面的建筑物和架空输电线路等) , 就会产生
从地面向云团的主要放电阶段.在主要放电阶段中, 由于不同种电
荷进行剧烈中和, 往往此时会出现非常大的雷电流(一般为在几百
千安到几千千安之间) , 并且随后会产生强烈的闪电及巨大的响声, 从而形成了雷电.雷电的防护措施包括以下三个部分: 直击雷的防护、侧击雷的防和感应雷的防护。
防雷工程的一个十分方面是接地和引入下地下线路的基本布线工程, 整个防雷工程的效果和防雷
器件是否有效都取决这一点, 所以，我们应当认真的研究变电站中电力设备和电子设备的接地效果,它是保障电力设备的安全、操作
人员的安全以及设备正常工作运行的必要部分. 可以这样说,只要
是和电网相连的仪器和设备都必须接地;只要有电力需要的地方,
就会是接地工程需要配置的地方。
变电站接地技术是用来防止电力设备和电子设备遭到雷击从而
采取的基础性的保护措施，它的目的是把由雷电产生的巨大的雷击电流引到大地中，进而起到保护变电站的作用。
同时，变电站接地技术也是保护我们人身安全一种十分有效手段，如果由于某种原因而引起了相线与设备外壳相碰触的时候，电力设备的外壳将会有非常危险的电压产生，此时，故障产成的电流将会流经接地保护装置到达大地，进而起到了保护的作用。
因为变电站具有的特殊环境，比如强大的电磁场、巨大的雷电等其他许多因素影响，使得变电站特别容易受到各式各样的干扰，因此，为了提高变电站运行时的安全及工作时的可靠性，我们应该根据现实存在的不同的干扰源，来采取相应的防雷和抗干扰的措施。
二变电站防雷及抗干扰措施
变电站防雷的措施总体可以为两种:第一种是避免雷电电流进入电网系统，第二种则是利用二次保护装置把雷电流引入接地网络。
在实际不同的电网中，我们应该根据现场采集的雷电的形式、雷电的频率、电流强度和需要保护的设施重要性，来采取符合需要的保护措施。
1 正确屏蔽雷电流
对于微机保护的控制装置，电力系统的通信线路应该采用带有屏蔽层的多绞屏蔽电缆，并且应该尽可能把强电的导线单独安装，同时保证电缆的屏蔽层接地自始至终都只有一个点。
这是因为在变电站中，电力装置里既有模拟的电路还有数字的电路，所以，数字设备和模拟设备必须应该分开，最后它们只能够具有一个连接点，假如两者不分开，将会互相地干扰，严重时甚至可能损坏设备。
2.加装浪涌的二次保护器
变电站开关的操作、静电放电现象及闪电放电时产生的瞬时过电压可能会对电力设备造成毁灭性的伤害或者加快它的老化过程。
对于浪涌现象的保护方法主要是在变电站系统内加装浪涌的二
次保护器。
浪涌的二次保护器是采用同等电位的原理，及时把浪涌电流导入接地系统。
当系统的过电压现象发生时，瞬时的高电压将会抑制电力二极管(rm)作为反应速度最快的电力元件首先动作，同时开始泄放巨大的雷电电流，并且把输出的电压钳位控制在它的截止电压之上，从而十分有效地防止了巨大的过电压对于电力设备的损伤。
当加在tvs里的放电的电流随着电压幅值的上升进而使得充气式的放电器(hfb)两端放电电压超过了它的点火电压um时，gdt 将会瞬时动作，并且也会开始泄放雷电电流。
这时，gdt呈现低阻的状态，它的两端仅仅只有20~40v的电弧电压，所以可以避免因为过电压的持续时间长进而把tvs烧毁。
3. 变电所接闪器
在变电站发生雷击之后，防雷系统可以通过直接拦截的方法，引导雷电流进入接地网。
接闪器有避雷针和避雷线两种。
小型的变电所多数装备独立的避雷针，大型的变电所通常在变电所的架构上采取避雷针和避雷线，或者把两者相结合，并且大型变电所对于引流的线路和接地的装置都有十分严格的要求。
4. 变电所避雷器
避雷器能够把侵入变电所中的雷电流降低至电气装置的绝缘强度允许范围以内。
我国的变电所避雷器主要采用的是金属氧化物的避雷路器(roa)，西方的国家除了使用roa之外，还在所有的电气装置内安装空气的间隙，并作为roa失效之后的备用设备。
5.合理布置避雷装置的安装位置
目前，大多数的rtu子站(或者一体化的微机二次保护装置等)，大部分安装在了高压室的配电开关柜上，电力的量测信息通过从高压配电室接到主控台的通信电缆来传输，以ms-525等接口的方式与rtu(或这通信管理机器等)进行数据传送。
所以，通信电缆非常容易受到来自于开关的误操作、电力负荷的波动和强电的电缆所产生的巨大电磁场干扰，这些巨大的干扰轻则会增大电力量测信息的误码率，重则可能使得ms-525等数据接口发生损坏。
此外，夏天时高压室里的温度比较高，rtu的子站(或者一体化的微机二次保护装置等)内部因为热量过高而产生的干扰噪声现象不容忽视。
针对上面分析的问题，我们可以把rtu的子站(或者一体化的微机二次保护装置等)在主控台里集中组屏，这样做不仅能够减少物理干扰源(包括室内温度)对于电力装置的影响，还可以改善电力设备运行的环境，并且能够方便检修和试验人员对电力装置年检的预试工作。