水电站电气二次等电位接地网改造探讨

水电站电气二次等电位接地网改造探讨

郭自恒

湖南澧水流域水利水电开发有限责任公司 427200

摘要:对水电站二次系统等电位接地网布设情况进行了简要分析，要求所有二次设备等电位处于同一等电位平面上，从而有效抑制由雷电流或工频短路电流引起的不平衡电位差对电气二次保护控制设备及控制电缆的影响和干扰，是对水电站主接地网的有效补充措施。介绍了对其进行改造的全过程。

关键词:水电站;等电位;接地网;改造

1概述：对于变压器中性点直接接地110kV等级以上的水电站，接地网中由短路电流引起的不平衡电位差对电气二次保护控制设备的影响较大，易使保护装置误动，严重时甚至造成装置损坏、电缆烧毁。根据国网公司颁布的十八项反事故措施的相关要求，结合我单位等电位接地网敷设的实际经验，笔者提出了应遵循的原则以及户外端子箱、室内保护屏柜、二次电缆屏蔽层接线等方面应注意的问题以及切实可行的实施方法，使电气二次系统接地达到了合理、美观、统一的要求，确保了二次设备的安全运行。

2水电站电气二次等电位接地网改造

1. 水电站电气二次等电位接地网改造实施依据:水力发电厂二次接线设计规范NB/T35076火力发电厂、变电站二次接线设计技术规程DL/T5136等电位联结安装02D501、接地装置安装03D501－4建筑物电气装置第五部分:电气设备的选择和安装第54章:接地配置和保护导体GB16895．建筑物电气装置第7部分:特殊装置或场所的要求第707节:数据处理设备用电气装置的接地要求GB16895．9电气装置安装工程接地装置施工及验收规范GB50169建筑电气工程施工质量验收规范GB50303电子计算机机房设计规范GB50174建筑物防雷设计规范GB50057《防止电力生产事故的二十五项重点要求》(国能安全〔2014〕161号)

2. 水电站电气二次等电位接地网的总体布置。

水电站建设电气二次等电位接地网分别在中控室、继电保护室、机旁屏、电流互感器(CT)和电压互感器(PT)端子箱、GIS汇控柜(开关站控制柜)布置。其中，重点是继电保护所属的屏柜(因其直接影响断路器出口操作回路)。二次等电位接地环网采用截面积不小于100mm2的铜排制作，各个环网之间采用截面积不小于50mm2的铜缆连接。二次等电位接地网独立组网，二次等电位网不单独设置接地装置，与水电站主接地网实现一点相连;若与主接地网多点相连，当主接地网电位不平衡时，不平衡电压也会被引入到等电位接地网中，从而对二次设备产生干扰。二次屏柜下部电缆桥架或电缆沟内设置有截面不小于100mm2的接地铜排，二次屏柜内的信息接地铜排连接完毕，使用截面积不小于50mm2的软铜线，将其一端用相应的铜鼻子压接后与保护屏内的二次等电位接地铜排上M10连接孔用螺栓固定，将另一端连接。

3. 二次屏柜内的接地方式。

水电站所有电气二次屏柜内均应装设2根截面积不小于100mm2的接地铜排。一根为主接地网铜排。其直接与柜体焊接在一起，与电站主接地网相连。铜排上应均匀排列多个M6连接孔，每个连接孔均配有垫圈、垫片和螺帽。继电保护装置或其它二次装置机箱外壳接地线和二次屏柜门接地线采用专用黄绿相间的4mm2多股软铜线连接至该接地铜排上。另一根为二次设备等电位接地网专用铜排(须改造时在每个屏柜(端子箱)内增加)。该铜排两端经小绝缘子架起与柜体绝缘。在该接地铜排上也应均匀排列多个M6连接孔和一个M10连接孔。电流互感器二次回路的N线采用专用黄绿相间的4mm2多股软铜线连接至该接地铜排上;将电缆屏蔽线编成辫状、压接上铜鼻子后连接到该接地铜排上。二次屏柜下部电缆桥架或电缆沟内应设置有截面不小于100mm2的等电位接地铜排。二次屏柜内接地铜排连接完毕，使用截面积不小于50mm2的软铜线，将其一端用相应的铜鼻子压接后与保护屏内二次等电位接地铜排上的M10连接孔用螺栓固定，将其另一端在二次屏柜下部电缆桥架或电缆沟内与二次等电位接地网铜排用M10螺栓连接或放热焊接(注:根据现场设计经验，智能装置至二次等电位盘柜内的铜排采用6mm2的软铜线较为合适)。

4. 等电位接地网铜排支架的布设。

二次屏柜下部电缆桥架上的等电位接地铜排需用专用的铜排支架固定。接地铜排固定卡可用4mm×40mm镀锌扁钢为材料制作，用M6膨胀螺栓固定在基础上。注意等电位网铜排应与镀锌扁钢的铜排固定卡之间绝缘，一般选用瓷瓶隔离。等电位接地铜排每隔约1m用固定卡固定一次，跨梁处应根据梁的宽度、高度适当增加固定卡的数量以确保接地铜排布置美观。

5. 中控室、发电机层及GIS层等电位环网的敷设

水电站中控室、发电机层和GIS层无静电地板，中控室、发电机层和GIS层等电位接地环网敷设于屏柜正下方电缆桥架上，二次屏柜下部电缆桥架上的等电位接地铜排需用专用的铜牌支架固定，接地铜排固定卡可采用4mm×40mm镀锌扁钢材料制作，用M6膨胀螺栓固定在基础上。等电位接地铜排每隔1m用固定卡固定一次，跨梁处应根据梁的宽度和高度增加固定卡的数量以确保接地铜排的布置美观。

6. 通信室、继电保护屏室等电位环网的敷设

水电站通信室和继电保护屏室敷设有静电地板，故通信室和继电保护屏室等电位接地环网应敷设于屏柜静电地板正下方。通信室和继电保护屏室等电位接地环网通过100mm2铜缆相连。(7)等电位接地网在电缆沟内的布设。等电位接地网在电缆沟内用100mm2铜缆布设，通过100mm2铜缆连接相邻机组间二次等电位接地网。在电缆竖井内一点，用4根截面不小于50mm2的铜排与主接地网采用放热焊接，以保证连接的可靠性。室外现地柜下一般为电缆沟，其等电位接地铜排也应该用绝缘子架起、固定在电缆支架上。连接方式与室内二次屏柜相同。

(8)等电位接地网结构。中控室、保护室、通信室、机旁盘等电位接地网采用。

3结语笔者分析了水电站电气二次系统等电位接地网的布设，根据实际情况，介绍了改造的全程。笔者认为:虽然所介绍的反事故措施对电气二次系统等电位接地网的敷设原则提出了相关要求，但不同厂站由于设计、施工和管理均存在差异，故在具体的操作上仍存在不同之处。

参考文献：

[1]毛平. 水电站电气二次等电位接地网改造探讨[J]. 四川水力发电, 2018(6):154-156.

[2]赵阳. 水电站电气二次设备技术改造探讨[J]. 城市建设理论研究:电子版, 2013, 000(015):1-5.