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摘 要:尽管我国出台了相关规定来规范低压电气设备接地系统的操作标准,并且保护接地系统的重要性越来越引起人们的重视,但是在实际操作过程中,总会有一些企业和单位为了一些利益或者是由于技能掌握不到位等原因造成接地系统存在问题,对人们的财产安全和人身安全造成损失。因此要认真分析这些问题出现的原因,并遵循一定的原则和规范,采取相应的措施进行解决。
关键词:低压电气装置;接地;保护接地
接地系统的作用在于保护低压电气装置,接地是电气工作人员在工作中一项十分熟知的电气安全措施同时也是个十分复杂的问题。它关系到人身、设备和财产的安全以及电气装置和设备功能的正常运行。简单的说就是让电气设备在不论是正常情况下、在外部环境突变如雷电等发生的情况下、在发生事故的状况下,能够将大地作为一个元件,将大地与电气装置组成一个接地的电流回路,以此来保护电气设备安全和人们的生命财产安全。
一、接地装置的组成
在电气设备正常运行或者发生事故的情况下,为了更好地完成工作过程而采取接地方式,即工作接地。例如,在变压器或者发电机的中性点位置直接与消弧线圈进行接地作用;不同的工作接地形式发挥的作用有所不同,例如:消弧圈接地,可以迅速将线路中的单相弧光接地消除;变压器以及发电机中性点的直接接地作用,可以确保相线对地的电压持续不变等等。工作接地形式的应用,除了可确保接地安全性、可靠性,同时也对接地线的流通能力提出一定要求。由接地极、接地母排、接地线三部分组成了建筑物电气装置内部装置,实现电气系统与大地的连接与大地直接接触用来完成电气连接的金属物体为接地极,对此接地极也可实现某种电气功能,如用统接地、保护接地或信号接地。它可以是人工接地极,也可以是自然接地极。接地母排是建筑物电气装置的参考点,通过它将一电气装置内需接地的部分与接地极相连接,也可以将电气装置内等电位联结线互相连通,用以实现建筑物内大件导电部分间的总等电位联结,接地极与接地母排之间的连线成为接地线。
二、高低压成套装置的接地技术
(一)电网接地技术
在我国110kv及以上的电网中,都是利用中性点进行直接接地;如果电网采取非中性点直接接地的方法,那么即使发生单相线路故障,也可以持续运行达2h,因此发生故障后不会引起长时间停电;在单相故障状态下运行,实际上就是在线电压运行方式,此时如果操作过于频繁,产生的过电压就比较高。以我国3kv-66kv的电网运行来看,以中性点非直接接地方式为主,但是目前在一些用户企业或者大城市的中压电网中,已经尝试中性点经小电阻接地方式的实践,由于电缆一般产生三相故障的情况较多,因此通过这种方法可以有效控制工频的绝缘水。为了更好地保障电力系统中电压运行稳定性,合理控制过电压状态下的绝缘水平,进一步控制发生故障停电的时间,一般我国电网中性点中采用直接接地形式,利用阻抗实现绝缘或者接地作用。在利用中性点进行直接接地过程中,如果线路出现单相故障、两相故障或者三项故障等问题,同时发生跳闸反应,则不会产生不对称运行状况;由于考虑到架空线路的单相故障发生率偏高,因此跳闸时间可能较长,但是操作过电压可能。
(二)变电站接地技术
有关变电站以及开闭所等工程要求来看,一般总接地体的电阻控制在5Ω之内,严格按照作业标准进行接地体、接地井等建设,否则可能由于产生跨步电压或者过高接触电压,对设备运行与人身安全造成威胁,不利于电网安全运行与防雷保护措施的落实。在设备检修过程中,为了更好地保障人身安全,一般高低压成套装置中的主回路通过接地开关,经过接地汇流排完成接地过程。在成套装置中,为了更好地实现主回路中金属性元器件的功能,如隔板、盖板、门、外壳、骨架等部件,都应进行接地处理,以此确保接地回路、接地系统等完整性、安全性。例如,在高低压成套设备的柜门以及活动件中,应确保接地回路的顺利过渡,实现固定软连接;柜体部分则利用接地汇流铜排进行接地,但是移动部件则以接地插头和地面相连的方式,其余位置采取软导线中接地端子和骨架连通;而单独的金属构件则可以实现单独接地。
(三)开关接地技术
为了更好地确保变电站、高低压开关柜等运行可靠性,根据相关标准来看,在柜体中的任意一点直到最远点、汇总接地点之间,如果采用30A电流,则电压降低的数值不能低于3V。有关变电站、高低压开关柜中,接地导体一般使用铜导体,有关其短时通流能力,分析如下:如果额定短路的时间达到1s,那么电流密度应该控制在200A/mm?;如果时间达到3s,那么电流密度应该控制在125A/mm?,此时截面积至少达到30mm?以上;如果接地导体不是铜质,那么应与等效热以及机械运行要求相符。还有GIS设备、箱变设备等,往往将接地开关接在外壳中,然后再与接地体相连,而外壳和箱体发挥汇流接地体作用,需要通过短时峰值耐受电流的考验。对于进行接地回路的试验,在电网中性点进行接地的设备,接地导体、接地连接以及接地设备,需要受到主回路额定短时耐受电流、峰值耐受电流等影响;而电网中性点的非直接接地设备中,接地导体、接地连接以及接地设备等,则将受到主回路中大部分额定短时电流以及峰值耐受电流的影响。
三、结束语
对于电网、变电箱以及高低压开关柜等设备的接地问题,在整个电网产业链中占据举足轻重的地位,只有确保其安全运行,才能更好地发挥电力作用,这些涉及到设备的接地性能,需要严格按照标准执行,不能留下任何安全隐患或者疏忽,否则将引发不可挽回的损失;在电网设备的接地运行中,应着重保护设备安全、稳定运行,电业运行人员严格按照规范开展工作;同时电力部门也要遵循以人为本原则,严格按照标准规范接地技术,强化设备接地,更好地保障人身安全。
参考文献:
[1]张扬.变电站接地网电阻偏高的原因及降低接地电阻探究[J].广西电业,2013.
[2]李桂顺.接地选线成套装置的开发与应用[J].科技与企业,2014.
关键词:低压电气装置;接地;保护接地
接地系统的作用在于保护低压电气装置,接地是电气工作人员在工作中一项十分熟知的电气安全措施同时也是个十分复杂的问题。它关系到人身、设备和财产的安全以及电气装置和设备功能的正常运行。简单的说就是让电气设备在不论是正常情况下、在外部环境突变如雷电等发生的情况下、在发生事故的状况下,能够将大地作为一个元件,将大地与电气装置组成一个接地的电流回路,以此来保护电气设备安全和人们的生命财产安全。
一、接地装置的组成
在电气设备正常运行或者发生事故的情况下,为了更好地完成工作过程而采取接地方式,即工作接地。例如,在变压器或者发电机的中性点位置直接与消弧线圈进行接地作用;不同的工作接地形式发挥的作用有所不同,例如:消弧圈接地,可以迅速将线路中的单相弧光接地消除;变压器以及发电机中性点的直接接地作用,可以确保相线对地的电压持续不变等等。工作接地形式的应用,除了可确保接地安全性、可靠性,同时也对接地线的流通能力提出一定要求。由接地极、接地母排、接地线三部分组成了建筑物电气装置内部装置,实现电气系统与大地的连接与大地直接接触用来完成电气连接的金属物体为接地极,对此接地极也可实现某种电气功能,如用统接地、保护接地或信号接地。它可以是人工接地极,也可以是自然接地极。接地母排是建筑物电气装置的参考点,通过它将一电气装置内需接地的部分与接地极相连接,也可以将电气装置内等电位联结线互相连通,用以实现建筑物内大件导电部分间的总等电位联结,接地极与接地母排之间的连线成为接地线。
二、高低压成套装置的接地技术
(一)电网接地技术
在我国110kv及以上的电网中,都是利用中性点进行直接接地;如果电网采取非中性点直接接地的方法,那么即使发生单相线路故障,也可以持续运行达2h,因此发生故障后不会引起长时间停电;在单相故障状态下运行,实际上就是在线电压运行方式,此时如果操作过于频繁,产生的过电压就比较高。以我国3kv-66kv的电网运行来看,以中性点非直接接地方式为主,但是目前在一些用户企业或者大城市的中压电网中,已经尝试中性点经小电阻接地方式的实践,由于电缆一般产生三相故障的情况较多,因此通过这种方法可以有效控制工频的绝缘水。为了更好地保障电力系统中电压运行稳定性,合理控制过电压状态下的绝缘水平,进一步控制发生故障停电的时间,一般我国电网中性点中采用直接接地形式,利用阻抗实现绝缘或者接地作用。在利用中性点进行直接接地过程中,如果线路出现单相故障、两相故障或者三项故障等问题,同时发生跳闸反应,则不会产生不对称运行状况;由于考虑到架空线路的单相故障发生率偏高,因此跳闸时间可能较长,但是操作过电压可能。
(二)变电站接地技术
有关变电站以及开闭所等工程要求来看,一般总接地体的电阻控制在5Ω之内,严格按照作业标准进行接地体、接地井等建设,否则可能由于产生跨步电压或者过高接触电压,对设备运行与人身安全造成威胁,不利于电网安全运行与防雷保护措施的落实。在设备检修过程中,为了更好地保障人身安全,一般高低压成套装置中的主回路通过接地开关,经过接地汇流排完成接地过程。在成套装置中,为了更好地实现主回路中金属性元器件的功能,如隔板、盖板、门、外壳、骨架等部件,都应进行接地处理,以此确保接地回路、接地系统等完整性、安全性。例如,在高低压成套设备的柜门以及活动件中,应确保接地回路的顺利过渡,实现固定软连接;柜体部分则利用接地汇流铜排进行接地,但是移动部件则以接地插头和地面相连的方式,其余位置采取软导线中接地端子和骨架连通;而单独的金属构件则可以实现单独接地。
(三)开关接地技术
为了更好地确保变电站、高低压开关柜等运行可靠性,根据相关标准来看,在柜体中的任意一点直到最远点、汇总接地点之间,如果采用30A电流,则电压降低的数值不能低于3V。有关变电站、高低压开关柜中,接地导体一般使用铜导体,有关其短时通流能力,分析如下:如果额定短路的时间达到1s,那么电流密度应该控制在200A/mm?;如果时间达到3s,那么电流密度应该控制在125A/mm?,此时截面积至少达到30mm?以上;如果接地导体不是铜质,那么应与等效热以及机械运行要求相符。还有GIS设备、箱变设备等,往往将接地开关接在外壳中,然后再与接地体相连,而外壳和箱体发挥汇流接地体作用,需要通过短时峰值耐受电流的考验。对于进行接地回路的试验,在电网中性点进行接地的设备,接地导体、接地连接以及接地设备,需要受到主回路额定短时耐受电流、峰值耐受电流等影响;而电网中性点的非直接接地设备中,接地导体、接地连接以及接地设备等,则将受到主回路中大部分额定短时电流以及峰值耐受电流的影响。
三、结束语
对于电网、变电箱以及高低压开关柜等设备的接地问题,在整个电网产业链中占据举足轻重的地位,只有确保其安全运行,才能更好地发挥电力作用,这些涉及到设备的接地性能,需要严格按照标准执行,不能留下任何安全隐患或者疏忽,否则将引发不可挽回的损失;在电网设备的接地运行中,应着重保护设备安全、稳定运行,电业运行人员严格按照规范开展工作;同时电力部门也要遵循以人为本原则,严格按照标准规范接地技术,强化设备接地,更好地保障人身安全。
参考文献:
[1]张扬.变电站接地网电阻偏高的原因及降低接地电阻探究[J].广西电业,2013.
[2]李桂顺.接地选线成套装置的开发与应用[J].科技与企业,2014.