水电站电气二次接地技术分析

水电站电气二次接地技术分析

王舟

国能长源恩施水电开发有限公司 湖北恩施445000

摘要：经济的发展离不开能源的消耗，近年来，我国经济迅猛发展，各行各业都焕发出勃勃生机，改善了群众生活的同时，对能源的消耗需求也更加巨大。水电作为重要能源，一直以来备受关注，水电站建设也是政府的工作重点之一。本文将围绕着水电站电气二次接地技术展开分析，从电气二次接地的重要性入手，并在此基础上对电气二次等电位接地技术应用要点进行探索，以期为实践提供参考促进水电站建设，为经济发展提供动力。

关键词：水电站；电气二次；接地技术分析

引言

社会的正常运转离不开电力的支持，断电势必会给群众生活和生产带来阻碍，因此稳定的高质量的供电是政府必须保障的。水电站作为重要的基础设施，一直为电力系统正常运转做出着贡献，而水电站在工作中要应用多种技术来保证稳定供电，电气二次接地技术就是其中之一。该技术有助于帮助水电站在极端天气下抵抗雷电、短路等的干扰，避免过电压的问题，因此，相关工作人员必须重视电气二次接地技术的应用水平，尽可能发挥技术优势。

1等电位接地在电气二次中的作用

为了能够有效的解决屏蔽电缆屏蔽层产生的大量噪声电流，同时增强屏蔽电缆的抗干扰能力，在屏蔽层两端使用铜排等电位接地技术实现了较好的效果。

屏蔽电缆的主要适用场景是在电缆使用环境中存在复杂的交变磁场，比如在受到短路故障和雷击影响，或者在日常电气操作的过程中产生的交变磁场环境时，为了能够有效地削弱磁场，需要利用屏蔽层所产生的电流来起到削弱效果。屏蔽层所获得的电流大小受到和接地网中所存在的闭环回路电阻有直接的联系，电阻越小，对于磁场的削弱能力就越强，采用等电位闭环回路与接地网形成的电阻比屏蔽层和主接地网所形成的闭环回路更小，所起到的削弱磁场的能力更强。所以，通过这种技术能够使得屏蔽电缆的屏蔽效果得到更好的发挥。针对屏蔽层电缆芯线采用等电位铜排所形成的闭环回路面积比高阻抗与接地网形成的闭环回路面积更小，因此采用这种电缆所产生的交变磁场更弱。所以在发生短路故障以及受到雷击的状态下，依照感应电压和磁通与时间导数数值成正相关关系，即便在进行电气操作时所产生的交变磁场变化也能够有效降低电缆中的感应电压，降低了电缆过电压的可能性。特别是在电缆承受雷击或者出现短路故障时，因为主接地网络中的电流发生剧烈变化使得其中的电位分布也呈现混乱的状态，此时的屏蔽层的电流逐渐增大，使得线缆线芯的电压也呈现出明显的增长，这对设备的正常稳定运行产生了直接影响。在使用了铜排等电位接地技术之后，屏蔽层的电压得到了明显的抑制，与之相关的电流和线芯中的电压也呈现出下降的趋势。最有效的提高了屏蔽线缆在面对故障以及雷击状态下的抗干扰能力。电气二次等电位接地技术的应用能够保证电缆屏蔽层的良好接地状态，使其具备了更好的降低噪声电流以及抵抗交变磁场所带来的干扰。

2等电位接地网的安装

为了能够有效的提升二次电缆所具备的抵御磁场所带来的干扰，需要进行等电位接地网的技术应用。但是在具体的应用过程中，仍然存在一些问题，对于相关的规范和标准没有进行清晰的说明，这使得在实施该技术的过程中可能出现认知错误，导致抗干扰能力得不到有效发挥。依据工程开展过程中积累的经验，针对水电站所开展的等电位接地网的安装过程中，需要满足反事故措施，同时还要满足以下技术要求：

（１）电气二次工程中所开展的等电位接地网安装是为了抵御屏蔽层空间交变磁场的干扰，已实现对噪声电流的有效控制。这是一种针对屏蔽电缆两侧所开展的接地技术。所以针对屏蔽层两头需要接地的位置都应当通过各类措施和手段来满足电缆屏蔽层能够更加方便的与等电位铜排进行连接。

（２）电气二次的众多接地技术中，诸如模拟量接地，逻辑接地以及安全接地，甚至是屏蔽层一端接地，在连接过程中，直接与接地网和与等电位接地网进行连接所产生的效果有着非常明显的区别。直接接地无法将接地技术中的优势和特点进行有效的发挥，甚至会将噪声电流传导至等电位接地网，这种连接方式可能会导致电气设备因电压过高造成损坏。为了能够有效地将等电位接地网的优势得到有效的发挥，要避免在接线的过程中因错误接线而产生的错误后果，要保证屏蔽层两端线芯都与等电位接地网进行有效连接。

（３）在面对雷击或者短路状态时，瞬时强大的电流会从大坝流向地网，此时地网中的电流会呈现出明显的扩散状态，而大坝和厂房之间的地网电压与二者内部存在的电压产生了巨大的电位差，如果此时大坝和厂房都是用了屏蔽线缆，而屏蔽线缆的屏蔽层连接的不是等电位接地网，那么巨大的电压就可能直接与设备进行接触，导致设备承受的风险大增。所以，在应用等电位接地网时，应当本着更加开放的态度，在水电站厂房之外的区域，例如大坝二次设备也采用等电位接地网技术，有效的保证水电站的运营安全。

（４）为了降低雷击所来带的破坏作用，建筑物上常常设置了避雷设备，较为常用的避雷器和避雷针，这类设备和变压器中性点接地时所使用的接地线能够有效的将雷击电流和故障电流引导至主接地网。在发生雷击或者短路故障时，变压器中性点和避雷设备接地的距离越近，其产生的电位越高。为避免因高电位产生的安全风险，在安排这些设备的位置时，应当与接地点保持较远的距离。

（５）在水电站中所使用的等电位接地网系统还可以细分为控制室，GIS站点，高压现场，继保室，二次设备间等多个不同的功能区域，这些功能区域会和主接地网进行连接，每一个连接点不仅能够保证在正常状态下具备较小的电磁水平，即便是瞬时变化的状态下也能够具备较好的抗干扰能力。如果在厂房或者大坝这种面积较大，存在较大跨度同时包含强烈磁场的区域所包含的回路，电缆及其设备，就可能会受到电磁干扰。为了降低和避免这种干扰，需要通过对电缆系统的布局开展分析和评估，对于其中包含较高风险的设备及其对应的影响因素制定相应的解决方案，降低影响，保证设备的正常工作状态。

（６）电力载波能够对电力通道提供较好的保护功能，安装之后能够提供长久的保护。但是滤波器和主电缆之间不一定存在有效的电缆沟，大多数施工方式是通过穿管或者直接埋设的方式敷设同轴电缆。为了能够有效的提升高频通道的抗干扰能力，应当依据线缆铺设现场的具体情况，将其与等电位接地网的施工进行保持同步，使得高频通道的抗干扰能力能够得到有效的提升。

结束语

综上所述，在能源短缺问题日益凸显的今天，应当积极通过多种新型技术提升电力系统的稳定性和质量，尽可能缓解生产用电压力。在水电站工作中，电气二次接地技术能够增强供电系统抗雷击能力，避免过电压和接地故障，具有明显的应用优势。工作人员应当抓住电气二次接地技术的要点，合理设计接地点，综合考虑雷电、短路影响，规划接地网布局，科学安置避雷装置接地点，通过多种措施优化电气二次接地技术，促进水电站稳定高质量运转。

参考文献

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