周世明
【摘要】随着我国科学技术的不断发展和前进，人们在面对自然灾害的时候有了更强大的抵抗能力，其中，在对变电站二次防雷的设计已经逐渐完善，但是随着时间的发展，其在防雷的过程中存在不足之处也逐渐显现出来。本文通过对变电站二次系统进行全面的了解和掌握，结合实际情况分析了雷电对变电站二次系统的侵入途径，在这个基础上，对相关的防雷措施提出几点相关的参考意见。
【关键词】变电站;二次防雷;接地;设计
1.前言
雷电灾害在所有的自然灾害中的危害系数都相对较高，是国际上承认的十大最严重的灾害的一种。随着我国科学技术水平的不断进步和提高，人们对变电站设备所开展的自动化系统的改造逐渐深入。但是，在这种背景下，由于综合自动化变电站的数量不断增加，雷电灾害在发生的时候对变电站二次系统设备所产生的危害也渐渐显现出来。变电站在遭遇雷电灾害之后产生的系统设备的拒动、误动等情况对电网的安全运行造成了极为严重的危害，得到了越来越多的人的关注。
2.变电站二次防雷与接地设计理念
首先，接地网的埋深一般采用0.8m。电气设备上部接地引下线材质采用扁铜或多股铜绞线，全站应采用统一材质。主接地线在经过电缆沟、电缆隧道等都应在其下方绕过，不应断开，不得浇注在混凝土中。室内有设备的房间设明敷的环形接地线或临时接地端子，沿墙敷设的接地干线离地高度为0.2m，每隔1.5～2m固定一次。
其次，接地线由室外引入或在室内穿墙，过楼板处应用镀锌钢管保护。室内接地网可由站区接地网、电缆隧道、夹层及电缆沟的接地干线引入，但连接点不得少于两处。变电站内应敷设独立的二次接地网。该接地网全网均由截面不小于100mm2的铜排构成，分为室内和室外二次接地网。二次接地网应满足一下要求：
一是沿二次电缆沟道敷设专用铜排，贯穿主控室、继保室至开关场地的就地端子箱、机构箱及保护用组合滤波器等处的所有二次电缆沟，形成室外二接地网。该接地网在进入室内时，通过截面不小于100mm2的铜缆与室内二次接地网可靠连接，同时在室外场地二次电缆沟内，该接地网各末梢处分别用截面不小于50mm2的铜缆与主接地网可靠连接接地。开关场地的端子箱内接地铜排应用截面不小于50mm2的铜缆与室外二次接地网连接。
图1 室内二次接地网示意图
二是在主控室、继电器室屏柜下层的电缆室内，按屏柜布置的方向敷设首末端连接的专用铜排，形成继电器室的二次接地网。继电器室内的二次接地网经截面不小于100mm2的铜缆在控制室电缆夹层处一点与变电站主地网引下线可靠连接。不妨设有3排保护屏，图1中ad、be、cf分别代表此3排保护屏下电缆室内按屏柜布置的截面不小于100mm2的接地铜排，各保护屏内的铜排网P通过截面不小于50mm2的铜缆于a点处与室内二次接地网一点相连;室内二次接地网d处一点经截面不小于100mm2的铜缆与室外二次接地网G相连;整个二次接地网铜排网通过控制室电缆夹层处f一点经截面不小于100mm2的铜缆与变电站主地网引下线D可靠连接。
三是对于10kV保护下放于10kV高压室的，应在10kV高压室内的二次电缆沟中敷设截面不小于100mm2二次专用接地铜排，其末端在高压室内以截面不小于100mm2铜缆一点与变电站主地网引下线可靠連接，该铜排还应通过截面不小于100mm2铜缆与主控室、继电器室内二次接地网可靠连接，各10kV保护装置应用截面不小于4mm2的铜导线与该铜排可靠连接。然后，室外二次接地网不可以首尾相连，否则当一次发生故障或者其他干扰侵入时，二次接地网中容易形成环流，会对连接在整个二次接地网上的的设备产生长时影响。
图2为室外二次接地网示意图。ad、be、cf分别代表室外电缆沟，在各末梢处，均用截面不小于50mm2的铜缆与主接地网D可靠连接接地;开关场地的端子箱内接地铜排P应用截面不小于50mm2的铜缆与室外二次接地网连接;该接地网在进入室内时，通过截面不小于100mm2的铜缆与室内二次接地网N可靠连接。
图2 室外二次接地网示意图
最后，避雷针（带）的接地除满足上述条件外，还应满足以下条件：建筑物上的避雷带应设置多根接地引下线，应在各引下线距地面0.3～1.8m处设置断接卡。独立避雷针及其接地装置与道路或建筑物的出入口等的距离应大于3m。当小于3m时，应采取均压措施，或敷设卵石、沥青地面，也可铺设混凝土地面。独立避雷针（线）应设置独立的集中接地装置。当有困难时，该接地装置可与接地网连接，但避雷针与主接地网的地下连接点至35kV及以下设备与主接地网的地下连接点，沿接地体的长度不得小于15m。独立避雷针的接地装置与接地网的地中距离不得小于3m。
3.二次防雷设计在实际中的应用
下面以110kV华港变电站为例，描述二次防雷设计在现实中的应用。110kV华港站为户外常规变电站，二次防雷设计主要涉及变电站主控制室、10kV高压开关柜设备室及户外电缆沟等场所。
110kV华港变电站主控室及通信机房环形接地网采用φ18圆钢，尽量靠近四周墙壁敷设，并与墙柱上预留的引下线引出点可靠连接。每排屏柜基础引接2根φ18圆钢至该接地环网，经接地环网与主地网可靠焊接。土建施工时先在墙柱内敷设φ18圆钢做接地上引线，并与主地网可靠焊接。主控室及通信机房的二次接地网采用40*4铜排敷设在控制屏底下，该铜排要求非绝缘，首尾相连并用螺栓固定在屏底基础槽钢上靠近屏正面一侧。屏内的安全接地均用绝缘铜绞线与该接地铜排相连。主控室及通信机房的工作接地网采用40*4铜排敷设在控制屏底下，该铜排要求非绝缘，首尾相连并用螺栓固定在屏底基础槽钢上靠近屏正面一侧，屏内的工作接地均用绝缘铜绞线与该接地铜排相连。主控室的二次接地网经一点接入接地环网，工作接地网经一点接入二次接地网。通信机房的二次接地网和工作接地网均用40*4铜排分别与主控室二次接地网和工作接地网对应连接;通信机房工作接地网与二次接地网之间不做直接连接。如图3所示。
图3 室内二次接地网效果图
110kV华港变电站高压室的二次接地网均用截面积不小于100mm2的绝缘铜缆与主控室的二次接地网连接。高压室内各开关柜的基础槽钢采用接地圆钢与主地网可靠连接。高压室的二次接地网采用40*4铜排，与接地变室的二次接地电缆可靠焊接，成环网布置，并通过绝缘铜绞线接至主控室二次接地网。为方便施工，接地变室的二次接地网采用VV22-1.0-120mm2绝缘铜缆，与高压室二次接地网的铜排可靠焊接，组成一个环形地网。各开关柜上的保护装置用BVV-0.5-1*4铜导线与二次接地网可靠连接。
4.结束语
综上所述我们可以得知，随着我国科学技术水平的不断进步和提高，人们对变电站设备所展开的全面性的研究逐渐深入。其中，变电站二次防雷技术具有一定的专业性和复杂性，想要对变电站防雷工作进行良好的开展，就需要在变电站实际设计的阶段开展全面具体的思考。另外，在日常的活动中，还要注意做好对变电站二次系统防雷设置的定期检测工作，对防雷系统中存在的问题进行及时的发现和解决，为变电站正常运行的可靠性提供一定的技术保障。
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