電力生產(chǎn)防止接地網(wǎng)和過電壓事故的重點要求

14防止接地網(wǎng)和過電壓事故的重點要求14.1防止接地網(wǎng)事故14.1.1在新建變電站工程設計中，應掌握工程地點的地形地貌、土壤的種類和分層狀況，并提高土壤電阻率的測試深度，當采用四極法時，測試電極極間距離一般不小于擬建接地裝置的最大對角線，測試條件不滿足時至少應達到最大對角線的2/3。14.1.2在新建工程設計中，校驗接地引下線熱穩(wěn)定所用電流應不小于遠期可能出現(xiàn)的最大值，有條件地區(qū)可按照斷路器額定開斷電流考核；接地裝置接地體的截面積不小于連接至該接地裝置接地引下線截面積的75%。并提供接地裝置的熱穩(wěn)定容量計算報告。在擴建工程設計中，應對前期已投運的接地裝置進行熱穩(wěn)定容量校核，不滿足要求的必須進行改造。14.1.3在接地網(wǎng)設計時，應考慮分流系數(shù)的影響，計算確定流過設備外殼接地導體（線）和經(jīng)接地網(wǎng)入地的最大接地故障不對稱電流有效值。14.1.4對于110kV（66kV）及以上新建、改建變電站，在中性或酸性土壤地區(qū)，接地裝置選用熱鍍鋅鋼為宜，在強堿性土壤地區(qū)或者其站址土壤和地下水條件會引起鋼質(zhì)材料嚴重腐蝕的中性土壤地區(qū)，宜采用銅質(zhì)、銅覆鋼（銅層厚度不小于0.25mm）或者其它具有防腐性能材質(zhì)的接地網(wǎng)。對于室內(nèi)變電站及地下變電站應采用紫銅材料的接地網(wǎng)。銅材料間或銅材料與其他金屬間的連接，須采用放熱焊接，不得采用電弧焊接或壓接。14.1.5施工單位應嚴格按照設計要求進行施工，預留設備、設施的接地引下線必須經(jīng)確認合格，隱蔽工程必須經(jīng)監(jiān)理單位和建設單位驗收合格，在此基礎上方可回填土。同時，應分別對兩個最近的接地引下線之間測量其回路電阻，測試結(jié)果是交接驗收資料的必備內(nèi)容，竣工時應全部交甲方備存。隱蔽工程應留存施工過程資料和驗收資料。14.1.6接地裝置的焊接質(zhì)量必須符合有關規(guī)定要求，各設備與主接地網(wǎng)的連接必須可靠，擴建接地網(wǎng)與原接地網(wǎng)間應為多點連接。接地線與主接地網(wǎng)的連接應用焊接，接地線與電氣設備的連接宜用螺栓，且設置防松螺帽或防松墊片。14.1.7變壓器中性點應有兩根與接地網(wǎng)主網(wǎng)格的不同邊連接的接地引下線，并且每根接地引下線均應符合熱穩(wěn)定校核的要求。主設備及設備架構(gòu)等應有兩根與主接地網(wǎng)不同干線連接的接地引下線，并且每根接地引下線均應符合熱穩(wěn)定校核的要求。接地引下線應便于定期進行檢查測試。14.1.86~66kV不接地、諧振接地和高電阻接地的系統(tǒng)，改造為低電阻接地方式時，應重新核算桿塔和接地網(wǎng)接地阻抗值及熱穩(wěn)定性。14.1.9新建變電站圍墻范圍內(nèi)接地網(wǎng)宜一次性建成，變電站內(nèi)接地裝置宜采用同一材料。當采用不同材料進行混連時，地下部分應采用統(tǒng)一材料連接。14.1.10對于高土壤電阻率地區(qū)的接地網(wǎng)，在接地阻抗難以滿足要求時，應采取有效的均壓及隔離措施，防止人身及設備事故，方可投入運行。對弱電設備應采取有效的隔離或限壓措施，防止接地故障時地電位的升高造成設備損壞。14.1.11接地阻抗測試宜在架空地線（普通避雷線、OPGW光纖地線）與變電站出線構(gòu)架連接之前、雙端接地的電纜護套與主接地網(wǎng)連接之前完成，若在上述連接完成之后且無法全部斷開測量時，應采用分流向量法進行接地阻抗的測試，對于不滿足設計要求的接地網(wǎng)及時進行降阻改造。14.1.12對于已投運的接地裝置，應每年根據(jù)變電站短路容量的變化，校核接地裝置（包括設備接地引下線）的熱穩(wěn)定容量。對于變電站中的不接地、經(jīng)消弧線圈接地、經(jīng)高阻接地等小電流接地系統(tǒng)，必須按異點兩相接地故障校核接地裝置的熱穩(wěn)定容量。14.1.13投運10年及以上的非地下變電站接地網(wǎng)，應定期開挖（間隔不大于5年），抽檢接地網(wǎng)的腐蝕情況，每站抽檢5~8個點。銅質(zhì)材料接地體地網(wǎng)整體情況評估合格的不必定期開挖檢查。14.2防止雷電過電壓事故14.2.1設計階段應因地制宜開展防雷設計，除地閃密度小于0.78次/（平方千米?年）的雷區(qū)外，220kV及以上線路一般應全線架設雙地線，110kV線路應全線架設地線。地閃密度大于等于0.78次/（平方千米?年）的新能源場站，35kV架空集電線路宜架設雙避雷線。14.2.2對符合以下條件之一的敞開式變電站應在110~220kV進出線間隔入口處加裝金屬氧化物避雷器：（1）變電站所在地區(qū)近3年雷電監(jiān)測系統(tǒng)記錄的平均落雷密度不小于3.5次/（平方千米?年）；（2）變電站110~220kV進出線路走廊在距變電站15km范圍內(nèi)穿越雷電活動頻繁（近3年雷電監(jiān)測系統(tǒng)記錄的平均落雷密度大于等于2.8次/（平方千米?年）的丘陵或山區(qū)；（3）變電站已發(fā)生過雷電波侵入造成斷路器等設備損壞；（4）經(jīng)常處于熱備用狀態(tài)的線路。14.2.3500kV及以上電壓等級線路，設計階段應計算線路雷擊跳閘率，若大于控制參考值【折算至地閃密度2.78次/（平方千米?年）】，則應對500kV（750kV）及以上電壓等級的超、特高壓線路按段進行雷害風險評估，對高雷害風險等級（Ⅲ、Ⅳ級）的桿塔采取防雷優(yōu)化措施。500kV以下電壓等級線路可參照執(zhí)行。14.2.4在設計階段，500kV交流線路處于C2及以上雷區(qū)的線路區(qū)段，其保護角設計值減小5°。其他電壓等級線路地線保護角參考相應設計規(guī)范執(zhí)行。14.2.5在設計階段，桿塔接地電阻設計值應參考相關標準執(zhí)行，對220kV及以下電壓等級線路，若桿塔處土壤電阻率大于1000Ω?m，且地閃密度處于C1及以上雷區(qū)，則接地電阻較設計規(guī)范宜降低5Ω。14.2.6架空輸電線路的防雷措施應按照輸電線路在電網(wǎng)中的重要程度、線路走廊雷電活動強度、地形地貌及線路結(jié)構(gòu)的不同，進行差異化配置，重點加強重要線路以及多雷區(qū)、強雷區(qū)內(nèi)桿塔和線路的防雷保護。新建和運行的重要線路，應綜合采取減小地線保護角、改善接地裝置、適當加強絕緣等措施降低線路雷害風險。針對雷害風險較高的桿塔和線段宜采用線路避雷器保護或預留加裝避雷器的條件。14.2.7在土壤電阻率較高地段的桿塔，可采用增加垂直接地體、加長接地帶、改變接地形式、換土或采用接地模塊等措施降低桿塔接地電阻值。14.2.8線路雷擊跳閘后，即使斷路器重合成功仍需檢查故障錄波裝置、查詢雷電定位系統(tǒng)，分析斷路器分斷300ms內(nèi)電流波形和周邊落雷情況。如確認斷路器因遭受多重雷擊導致斷口擊穿后，應盡量避免對該斷路器進行操作，盡快泄壓并進行解體檢查。14.2.9加強避雷線運行維護工作，定期打開部分線夾檢查，保證避雷線與桿塔接地點可靠連接。對于具有絕緣架空地線的線路，要加強放電間隙的檢查與維護，確保動作可靠。14.2.10嚴禁利用避雷針、變電站構(gòu)架和帶避雷線的桿塔作為低壓線、通信線、廣播線、電視天線的支柱。14.2.11每年雷雨季節(jié)前開展：（1）接地電阻測試，對不滿足要求的桿塔及時進行降阻改造。（2）定期（不大于5年）對接地裝置開挖抽查。（3）定期（不大于5年）對線路避雷器進行抽檢。14.3防止變壓器過電壓事故14.3.1切合110kV及以上有效接地系統(tǒng)中性點不接地的空載變壓器時，應先將該變壓器中性點臨時接地。14.3.2為防止在有效接地系統(tǒng)中不接地變壓器中性點出現(xiàn)高幅值的雷電、工頻過電壓，對中性點額定雷電沖擊耐受電壓大于185kV的110~220kV不接地變壓器，中性點過電壓保護應采用無間隙避雷器保護；對于110kV變壓器，當中性點額定雷電沖擊耐受電壓不大于185kV時，原則上應優(yōu)先采用水平布置的間隙保護方式，對已采用間隙并聯(lián)避雷器的組合保護方式仍可繼續(xù)保留使用。對于間隙，在雷雨季節(jié)前或間隙動作后，應檢查間隙的燒損情況并校核間隙距離。14.3.3對于低壓側(cè)有空載運行或者帶短母線運行可能的變壓器，宜在變壓器低壓側(cè)裝設避雷器進行保護。對中壓側(cè)有空載運行可能的變壓器，中性點有引出的可將中性點臨時接地，中性點無引出的應在中壓側(cè)裝設避雷器。14.3.4新建變壓器戶外10kV出口側(cè)應選用提高外絕緣水平的出線避雷器，并使其達到出線側(cè)支柱絕緣子的外絕緣水平。14.4防止諧振過電壓事故14.4.1為防止110kV及以上電壓等級斷路器斷口均壓電容與母線電磁式電壓互感器發(fā)生諧振過電壓，可通過改變運行和操作方式避免形成諧振過電壓條件。新建或改造敞開式變電站應選用電容式電壓互感器。14.4.2為防止中性點非直接接地系統(tǒng)發(fā)生由于電磁式電壓互感器飽和產(chǎn)生的鐵磁諧振過電壓，可采取以下措施：（1）選用勵磁特性飽和點較高的，在1.9Un/電壓下，鐵芯磁通不飽和的電壓互感器，且三相在0.2、0.5、0.8、1.0、1.2倍額定電壓下的勵磁電流偏差不超過30%；（2）在電壓互感器（包括系統(tǒng)中的用戶站）一次繞組中性點對地間宜串接零序電壓互感器或其它消除此類諧振的裝置；（3）10kV及以下用戶電壓互感器一次中性點應不直接接地。14.4.3電磁式電壓互感器諧振后(特別是長時間諧振后)，應進行勵磁特性試驗并與初始值比較，在0.2、0.5、0.8、1.0、1.2倍額定電壓下的勵磁電流偏差不超過30%。嚴禁在發(fā)生長時間諧振后未經(jīng)檢查將設備投入運行。14.5防止弧光接地過電壓事故14.5.1對于中性點不接地的6~66kV系統(tǒng)，應根據(jù)電網(wǎng)發(fā)展每3~5年進行一次電容電流測試，已裝設消弧線圈的變電站可參考控制器中的電容電流數(shù)值。在消弧線圈布置上，應避免由于運行方式改變出現(xiàn)部分系統(tǒng)無消弧線圈補償?shù)那闆r。對于已經(jīng)安裝消弧線圈、單相接地故障電容電流依然超標的應當采取消弧線圈增容或者采取分散補償方式，消弧線圈宜采用過補償運行方式，脫諧度不大于15%；對于系統(tǒng)電容電流大于150A及以上的，也可以根據(jù)系統(tǒng)實際情況改變中性點接地方式或者采用分散補償。14.5.2對于自動調(diào)諧消弧線圈，在招標采購階段應要求生產(chǎn)廠家提供系統(tǒng)電容電流測試及跟蹤功能試驗報告。自動調(diào)諧消弧線圈投入運行后，應定期（時間間隔不大于3年），根據(jù)實際測量的系統(tǒng)電容電流對其自動調(diào)諧功能的準確性進行校核。14.5.3變電站6~66kV各段母線，因地制宜可配置消弧線圈或主動干預型消弧裝置。不接地和諧振接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，應按照就近、快速隔離故障的原則盡快切除故障線路或區(qū)段。尤其對于與66kV及以上電壓等級電纜同隧道、同電纜溝、同橋梁敷設的純電纜線路，應全面采取有效防火隔離措施，并開展安全性與可靠性評估，應盡量縮短切除故障線路時間，降低發(fā)生弧光接地過電壓的風險。14.6防止無間隙金屬氧化物避雷器事故14.6.1對于強風地區(qū)變電站避雷器應采取差異化設計，避雷器均壓環(huán)應采取增加固定點、支撐筋數(shù)量及支撐筋寬度等加固措施。14.6.2220kV及以上電壓等級瓷外套避雷器安裝前應檢查避雷器上下法蘭是否膠裝正確，下法蘭應設置排水孔。14.6.3對金屬氧化物避雷器，應堅持在運行中按規(guī)程要求進行帶電試驗。35~330kV電壓等級金屬氧化物避雷器可用帶電測試替代定期停電試驗。500kV及以上電壓等級金屬氧化物避雷器宜進行停電檢測。14.6.4避雷器運行中持續(xù)電流檢測（帶電），330kV及以上電壓等級的避雷器應每6個月進行一次，220kV及以下的避雷器每年檢測1次，檢測應在雷雨季節(jié)前進行。測試數(shù)據(jù)應包括全電流及阻性電流，且不超過規(guī)程允許值。14.6.5110kV（66kV）及以上電壓等級避雷器應安裝與電壓等級相符的交流泄漏電流在線監(jiān)測表計。對已安裝在線監(jiān)測表計的避雷器，有人值班的變電站每天至少巡視一次，每半月記錄一次，并加強數(shù)據(jù)分析。無人值班變電站可結(jié)合設備巡視周期進行巡視并記錄，強雷雨天氣后應進行特巡。14.6.6對運行15年及以上的避雷器應重點跟蹤泄漏電流的變化，停運后應重點檢查壓力釋放板是否有變色、銹蝕或破損。14.7防止避雷針事故14.7.1構(gòu)架避雷針設計時應統(tǒng)籌考慮站址環(huán)境條件、配電裝置構(gòu)架結(jié)構(gòu)形式等，采用格構(gòu)式避雷針或圓管型避雷針等結(jié)構(gòu)形式。14.7.2構(gòu)架避雷針結(jié)構(gòu)形式應與構(gòu)架主體結(jié)構(gòu)形式協(xié)調(diào)統(tǒng)一，通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)形式，有效減小風阻。構(gòu)架主體結(jié)構(gòu)為鋼管人字柱時，宜采用變截面鋼管避雷針；構(gòu)架主體結(jié)構(gòu)采用格構(gòu)柱時，宜采用變截面格構(gòu)式避雷針。構(gòu)架避雷針如采用管型結(jié)構(gòu)，法蘭連接處應采用有勁肋板法蘭剛性連接。14.7.3在嚴寒大風地區(qū)的變電站，避雷針設計應考慮風振的影響，結(jié)構(gòu)型式宜選用格構(gòu)式，以降低結(jié)構(gòu)對風荷載的敏感度；當采用圓管型避雷針時，應嚴格控制避雷針針身的長細比。根據(jù)運行條件對風載進行評估后，按照設計原則選用適合強度等級的螺栓，螺栓規(guī)格不小于M20，雙帽雙墊，并加強螺栓采購的品控工作。結(jié)合環(huán)境條件，避