雷击变电所地电位干扰及防护措施研究

摘要

雷电一直是危害电力系统安全稳定运行的重要因素之一，变电站在遭受雷击时，沿避雷针、避雷线、避雷器的引下线而进入地网的冲击电流将以地电位干扰的形式对站内各种设备造成干扰，事故严重时还将造成大面积停电，给社会生产和人民生活带来很大小便，因此有必要对变电所的地电位干扰进行系统的研究以提出有效的抗干扰措施。 为了系统的提出地电位抗干扰方案，首先对湖南、河南信阳、福建以及广东省的多个变电所的接地电阻值，屏蔽电缆接地方式，二次设备的等电位连接方式，雷电流入地与电缆沟状况以及变电站现已采取的防护措施进行现场调研，同时结合湖南娄底500kV民丰变、永州500kV宗元变的变电站接地电阻值、设备接触电压、地网电位分布和导通性试验等现场试验数据，指出目前变电所在抗地电位干扰上存在的问题是变电站接地电阻不合格、地网均压散流效果不好、屏蔽电缆、二次设备的接地方式选择不当以及对电源系统的保护不够。 在分析现场事故原因时，主要参考了《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》中对变电站二次设备等电位连接方面的具体要求，详细讨论了雷电流在地网上分布，地网电位对二次电缆的影响，屏蔽电缆与二次设备的不同接地方式对抑制干扰的作用以及二次设备采用何种等电位连接是最有效的抗干扰方式。针对分析事故原因时所设计的一些理论模型最后通过高压试验验证了原有理论模型的正确性，提出了完整的地电位抗干扰方案。 对于变电所的地电位干扰是一个综合防护的问题，通常需要采取降阻、均压、接地和屏蔽等各种措施进行综合防护，以提高变电所的抗干扰性能，保证二次设备的安全可靠运行。

目录

文摘

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声明

第一章绪论

1.1课题研究的目的及意义

1.2国内外研究水平综述

1.3本课题的具体工作

第二章现场情况调查

2.1等电位联接铜缆情况调查

2.2屏蔽电缆屏蔽层的接地方式

2.3雷电流入地与电缆沟状况

2.4变电站的接地电阻

2.5关于防雷设施的接地装置与变电站主地网的关系

2.6总结

第三章现场试验与实验室试验

3.1现场实验

3.1.1永州500kV变电站试验

3.1.2娄底500kV民丰变接地网试验

3.2实验室试验

3.2.1地网电位对二次系统的干扰实验

3.2.2屏蔽电缆的接地方式对地电位干扰的影响

3.2.3二次设备接地方式对干扰的影响试验

3.3仿真分析

第四章雷击对地电位干扰的影响及现场事故分析

4.1雷电流入地时引起的地电位干扰

4.1.1雷电流入地引起地电位干扰的途径

4.1.2雷电流引起的干扰对二次回路的耦合方式

4.2地电位干扰的主要原因

4.2.1屏蔽电缆接地方式对地电位干扰的影响

4.2.2等电位连接上原因

4.2.3接地网的均压、散流对地电位的影响

4.2.4接地运行方面的问题

4.3总结

第五章防止地电位干扰的措施

5.1降低发电厂、变电所接地电阻

5.1.1发电厂、变电站接地装置接地电阻设计标准

5.1.2散流和均压

5.2屏蔽电缆采用合适的接地方式

5.3采用合适的等电位连接接地方式

5.4电源系统采用含压敏电阻的低通滤波器的保护

5.5屏蔽

5.6其它应注意事项

结论

参考文献

致谢

附录A 攻读学位期间发表的学术论文及参加的科研项目