变电站电气自动化的电气接地保护技术

变电站电气自动化的电气接地保护技术

潘文强1韦勇琦2

（1.广西大学电气工程学院广西南宁530000；

1.中国南方电网有限责任公司超高压输电公司百色局广西百色533000；

2..广西百色电力有限责任公司广西百色533000）

摘要：随着电力行业的快速发展，电气自动化系统中电气接地对于我们变电站实现自动控制来说起到了决定作用，一旦出现故障造成电气自动化系统运行不稳定，会导致变电站人员生命受到威胁，设备受到损失。所以，在我们进行电气自动化系统的建设中，应当充分的考虑保护工作，做好电气接地，减少安全隐患，保证电气自动化系统平稳运行。

关键词：电气自动化；电气接地；电气保护技术

引言

随着我国社会主义现代化建设的不断推进，中国几乎全面进入了电气时代，人们对电力供应的可靠性要求越来越高，电力系统运行的可靠性成为电力发展进程中重要的研究领域，电力继电保护是电力系统在发生故障时的紧急保护系统，而电气接地系统可靠与否是保护装置实现保护功能的基本条件，所以研究变电站电气接地保护技术具有重要意义。

1电气接地技术概述

在变电站运行过程中，接地网是变电站交直流设备接地及防雷保护接地的重要设施，是直接与大地接触的金属导体，直接关系着电力系统运行的安全性和稳定性。随着现代社会电力系统电压等级的升高以及容量的增加，变电站接地不良所导致的事故问题时常发生。在此种情况下，变电站电气接地新技术的研究，受到了社会群体的广泛关注。就电气接地的实际情况来看，接地电阻是衡量地网是否满足标准的重要参数，而其中电位在维护变电站设备及人员安全方面发挥着重要的作用。在电力系统容量不断增大的条件下，变电站有效接地系统中单相接地时的短路电流普遍大于4kA，而实际接地电阻又难以满足0.5Ω标准，此种情况下，为了更好地维护变电站的稳定运行，在电气接地技术研究中，应当积极采取有效的防止高电位外引的隔离措施，从而最大程度上降低变电站运行过程中的安全隐患。

2电气自动化技术的重要作用

2.1促进了电力服务的智能化提升

在当前的社会发展当中，各行各业已经离不开对电力的使用，如果没有电力的支持，很多行业将无法正常开展，人们也不能正常进行工作和学习。所以，由于社会对电力的依赖以及广泛使用，对电力系统当中的自动化程度提出了更加严格的要求。其中，电气自动化技术为系统智能化运行的关键部分，可使工作人员更加精确的对系统运行进行设计和操作，并且代替人工获取更加精准的数据，实施高效分析，并对运行故障进行检查等等。由于该项智能化控制方式在电力系统当中的广泛使用，促进了电力系统在实际工作当中的工作效率更加高效和精确，使电力系统的服务更加智能化和现代化。

2.2有利于设备稳定性的提高

电气自动化技术是由多个系统组合而成，每个子系统都具有自诊功能，将这些先进的自动化技术应用于变电站中，能够对各个设备进行实时监控和故障诊断。当电子监控系统所监控的某一对象出现故障时，它会及时发现并快速从线路中切除，从而保障了相关设备的安全性，使设备能够稳定地运行。实践表明，将电气自动化应用于变电站中，能够使一次和二次设备的可靠性得到很大程度的提高，由此保障了变电站的稳定运行。

3电气自动化技术在变电站当中的应用

3.1在数据采集与处理当中的应用

变电站在实际运行的过程中，会产生很多的数据，这些数据产生于不同的设备以及系统，为了使变电站能够更加的安全与稳定，需要对其中的数据进行准确的获取。此外，对于电气自动化技术的应用，可确保采集数据的精准性，如模拟数据、脉冲数据以及设备的实际运行情况等。先进的自动化系统，会对采集到的数据实施详细系统的分析，并将最终的结果传递回系统，这样控制系统可对短路器分合闸设备等实施控制，使设备能够稳定并且高效的运行。

3.2应用于等电位连接

变电站内的电气设备要正常运行，就需要具有足够的电源，但是如果不同电源间的电位差过大就会引起电气故障，为避免此问题发生，可采取的有效办法是等电位连接法。将电气自动化技术应用于变电站中后，需要相应地调整等电位连接装置，具体的内容为：（1）变电站中的电气设备，其结构相对较为复杂，如果不能恰当地选择等电位连接的路径，则可能会导致系统无法正常运行，因此在进行电气自动技术应用时，为了保证相关导电器件的运行条件良好，必须对等电位连接路径进行控制，使其在最近的距离范围内，从而有效保障设备性能的提升。（2）等电位控制网络的内容多而繁杂，要想保证等电位连接具备有效性，就要对等电位控制网络中电气系统及相关设备分配等内容的连接网络进行优化，由此可充分发挥接地装置的性能，促进变电站电气自动化水平的提高。

4采用合理的变电站降阻措施

4.1变电站接地电阻

就变电站运行的实际情况来看，电气接地设计相关规范中明确指出，电力系统中多元化的接地装置的电阻值应当具有高度的可靠性和准确性，并以规范中的标准值为目标，来开展变电站的电网设计工作。接地网的电阻主要由接地引线电阻、接地体本身电阻以及接地体表面与土壤的接触电阻等组成，其中接地引线电阻的阻值与引线的几何尺寸和材质之间存在着密切的联系，其主要是指接地电体至设备接地母线之间引线本身的电阻。而接地体表面与土壤的接触电阻的阻值具有一定的特殊性，与土壤性质、颗粒、含水量以及土壤与接地体的基础面积和接触紧密程度之间都存在着密切的联系，并且土壤含水量的多少直接决定着散流电阻的实际大小。总的来看，变电站接地电阻中，接触电阻以及散流电阻直接决定着变电站接地电阻值大小。

4.2对电气接地电阻进行科学合理的选择

30.2kA为最大接地短路电流，在这样的前提下，依据我国的相关规定，在接地网设计中电阻应该满足R≤2000/I的要求，同时还要注意对换流站中的相对接地电阻加以控制，通常情况下应将其控制在R＜0.06620的范围内。上文的描述中曾经提到，目前这一标准在我国很难达到，所以做出了一些改进，适当的将接地电阻升高，可以达到15.12kV，系统二次危害的风险也会得到提高。系统在正常工作时地网的电位几乎接近于零，一旦发生故障时，电网流过的电流会降低，与此同时电位会升高一些。如果忽略了短路发生时存在于二次电缆芯线中的感应电位，那么接地电位会相应的提高，二次电缆绝缘体中该电位差将会发生作用，所以，由此可见接地电位升高与否和二次电缆绝缘耐压情况等因素密切相关。从上述分析中可以了解到，如果在实际工作中能过妥善处理通信线高电位问题，那么就可以充分保证变电站接地电位的升高，如果在变电站中最大接地短路电流为30.2kA的前提下，可以将接地电位提高到5kV，这时换流站的接地电阻就可以达到R＜0.165344的要求。

结束语

总之，对于变电站自动化技术的使用，可使设备运行的可靠性以及安全性得到提升，有益于供电质量的提高，减少前期的资金投入，使经济效益实现最大化。电网中的总容量在不断增加，一旦出现电力系统故障，经接地网中的电流就会变得非常大，而即使出现很小的接地电阻误差也会给电力系统带来难以弥补的损害，由此可见，我们设计变电站电气接地系统的过程中应该将设计的重点放在对接地网接地电阻进行准确测量与计算上。

参考文献：

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[2]陆镇华.电气自动化技术在变电站中的应用[J].中国新技术新产品，2018，（01）：10-11.

[3]王东亮.电气自动化技术在变电站中的应用[J].电子技术与软件工程，2017，（17）：135.