发电厂电气一次系统设计中防雷及接地系统的设计探讨--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

发电厂电气一次系统设计中防雷及接地系统的设计探讨

发表时间：2021/6/1 来源：《基层建设》2021年第2期作者：高勇

[导读] 摘要：社会经济水平的不断上升，使社会对电能的需求逐步攀升，这既是发电厂的机遇，又是发电厂面临的挑战。

        陕西国华锦界能源有限责任公司 719300
        摘要：社会经济水平的不断上升，使社会对电能的需求逐步攀升，这既是发电厂的机遇，又是发电厂面临的挑战。为提高发电厂运行稳定性和服务水平，发电厂应当对电气一次系统中的防雷及接地系统的科学设计，引起足够重视，从各方面达到优化效果。本文将基于电气一次系统中防雷及接地系统设计要点，针对性讨论设计策略。
        关键词：发电厂；电气一次系统；防雷及接地系统；设计要点
        1 电气一次系统中防雷及接地系统设计要点
        1.1 防雷系统设计要点
        发电厂电气一次系统运行的安全性，和防雷系统有密不可分的关系，为将电气一次系统质量提升至最大，就应当从细节处入手，进而为防雷系统质量提供保障。通常情况下，设计防雷系统可以从以下方面入手。
        首先，提高直击雷保护设计质量。发电厂是防雷工作不容忽视的重要区域，因此应将抵抗直击雷的水平置于首位，防止因为直击雷的缘故，令发电厂出现安全事故或受到损伤，进而没法正常使用。在设计直击雷防护系统时，电气设计人员可以参考避雷带、避雷针进行设计，设计的范围同样要覆盖到冷却塔、母线廊道等处，保证防雷系统质量达到要求。至于如何选择防雷技术，设计人员可以和建筑物特征相结合，选择分流防雷的技术，保证系统的稳定性。
        其次，防雷系统的设计同样要照顾到特殊区域。若发电厂处在特殊区域，例如峡谷区域，在进行电气一次系统设计工作时，同样应特殊对待，提高防雷及接地系统质量，为发电厂运行安全性保驾护航。
        1.2 接地系统设计要点
        防雷系统尾端就是接地系统，若想提高防雷系统整体质量，设计人员就不能对接地系统质量有所忽视，只有将防雷及接地系统看作一个整体，在设计工作上加以重视，才能保证电气一次系统运行的稳定性，不会对供电质量带来负面影响。首先，应协调接地系统设计好防雷系统的关系，防止因两者协调效果不佳，降低防雷效果。设计人员应当对接地和防雷装置进行科学控制，不管过远还是过近，都会降低系统质量，导致电气系统后续运行出现安全问题。
        其次，设计方案不能一概而论，而是要和电网实际情况相结合，对接地系统设计方案做科学调整，防止出现电气一次系统和接地系统相脱离的状况，令电网质量每况愈下。举例来说，若设计对象为110kV电网防雷及接地系统，通常会在房顶位置安装避雷装置，在构架位置连接接地系统。
        另外，设计接地系统时，需要将人员的安全考虑在内。具体来说，避雷和接地装置不能选在门口或道路位置安装，远离人群聚集场所，并保持合适距离，通常情况下，该距离会超过3m，从而全方位提高人员的安全性。
        最后，不管是设计防雷系统抑或是接地系统，都要保证产品和有关规定要求高度相符，对系统安装的成品质量应严格验收，从源头上为电网运行安全性提供较大保障。
        2 电气一次系统防雷及接地系统设计策略
        发电厂电气一次系统防雷及接地系统设计工作的开展，需要从设备的设计、运行、检修等多方面入手，促进系统运行可靠性的全面提升。设计需要严格建筑物防雷设计规范、微波站防雷及接地设计规范等要求进行。
        2.1 电气一次系统防雷及接地系统设计
        发电厂需要先完成有关防雷和节点系统的设计，起到指导防雷系统施工环节的作用。在正式设计之前，应当先全面调查应安装电气系统的情况，使防雷及接地系统可以和电气一次系统运行高度匹配，促进电气系统整体质量的提升。举例来说，某项目电气系统面积为33243mm2，区域以高层建筑为主体，为最大程度缩减在设计防雷及接地系统方面的成本投入，使防雷及接地系统质量得到提升，在防雷措施的选择上，可倾向二级防雷建筑物，将环形防雷电装置装设于屋脊、女儿墙、屋角等位置，同时，在屋顶位置设计防雷网格，尺寸为100mm×100mm。除此之外，需要和建筑实际情况相结合，科学排布防雷引线，使两条引线保证大约18m的距离，引线接地电阻应为95欧姆。节点系统应采用TN-S，若建筑物高度在50m以上，应当保证重复接地。

        2.2 电气一次系统防雷及接地系统施工质量控制
        首先，发电厂接地系统的施工，应有科学的施工流程。发电厂在接地系统施工方面，应从电气保护接地、信息电子设备接地和静电接地三个角度进行。与此同时，发电厂应当对电气保护接地的科学性引起足够重视，注重电路线路保护套、固定式金属外壳、电力变压器等一些接地设备的保护，安装时应当依照图纸要求进行，特别是电位连接工作一定要保证较高质量。发电厂在给予有关接地设备保护的同时，也需要保证静电接地方面的防护工作，在有关区域设置防静电地坪，实现静电的传导，全面保障电气一次系统的运行可靠性。发电厂信息系统的安装，若是在区域相对密集的地方，可以采用等位接电的方式，实现接地系统质量的提升。发电厂在电子设备接地施工中，检测应精准，防止检测结果受到杂散电流的影响，出现一定误差。在电子设备接地的连接上，可选择铜线，尺寸为6mm2，接地电阻应控制在10欧姆以下。
        其次，发电厂应对防雷接地施工问题引起重视，依照设计图纸的要求，完成防雷接地施工的工作，提升防雷接地系统质量。发电厂在具体施工中，可以将施工重点，聚焦于防雷接地方法的选择、防雷接地装置和防雷接地重点三个方面。第一，应选择防雷接地方式。举例来说，发电厂可以在接地方式上趋向统一，将建筑物内部的接地线，在室外重新统一连接，以保证建筑物承受雷击，还能保持相同的电网电压参数，这样就不会影响在雷击环境下，电子设备的正常使用。第二，发电厂防雷接地系统施工中，同样应有明确的施工重点。举例来说，接闪器的施工，通常接闪器形状为圆圈状，在接闪器的选择上，可以选择金属圈，尺寸为100mm×100mm，后续在引下线上连接，连接上应保证接闪器和接下线连接的牢固性。第三，发电厂应重视防雷接地装置施工的质量。施工环节一定要依照图纸要求严格进行，特别是特殊装置的施工质量。举例来说，施工中应重视选择材质，选择独立接地体时，应选择镀锌圆圈，而且在土壤下方的部分，应保证圆钢直径超过10mm，长度为2.5m，接地体间距应保持在5m，这样才能保证接地装置施工质量达到验收要求。施工完成之后，应当每隔一段时间检查，提高防雷及接地系统运行安全性。
        2.3 电气一次系统防雷及接地系统运行管控
        在防雷及接地系统施工任务完成之后，不能忽视对系统运行情况的管控工作，系统出了问题，应当第一时间明确问题并针对性解决，这样才能在较长时间内，保证防雷及接地系统可以处于正常运行状态。具体来说，首先，发电厂有关人员应重视分析防雷及接地系统的故障，将各类故障的出现概率，以及引发故障的各类因素，进行充分分析并罗列，将其作为后续设计的重要参考指标，进而促进防雷及接地系统运行稳定性的提升。对故障记录的分析，一定要保证具体和全面，不放过任何一个小细节。
        其次，应重视日常维护防雷及接地系统。对发电厂而言，应和有关部门一起，主抓维护防雷及接地系统的相关工作，为系统的稳定运行提供保障，提高电气一次系统可靠性。有关部门应保证维护方案可以落地执行，使维护工作的重要性深入人心，指导检修工人日常工作，促进维护质量的提升。
        2.4 电气一次系统防雷及接地系统设备检修
        欲全面保障防雷及接地系统质量，就需要格外重视检修系统设备的重要性，只有保证设备本身没有异常，或者运行状态下没有异常，才能令防雷及接地系统的效用发挥至最大。具体来说，首先，检修人员应每隔一段时间，履行检修防雷及接地系统的任务，检修过程中应重视细致和全面，以保证系统在运转中不出任何问题。有关人员应当明确检修明细，检修重点应包含变压器、断路器、设备开关、设备绝缘性等方面，保证电气一次系统防雷及接地系统运行质量不受影响。其次，检修工作的开展应及时，有关人员应保持对系统运行状态的随时监控，一有异常情况，应第一时间上报问题，并采取针对性做事处理防雷及接地系统的故障，为防雷及接地系统质量保驾护航，延长系统的使用寿命。在检测时，检测人员应当对检修参数详细记录，为下次检修时对比设备状态，提供有参考性的数据，进而制定针对性的检修策略。此外，应重视日常对于检修人员的培训，粗集检修人员安全意识的提高，保证防雷及接地系统在检修阶段，人员安全不受影响。
        结束语
        综上所述，发电厂应对防雷及接地系统的科学设计，引起足够重视，从施工质量、运行管控、设备检修等方面入手，加强电力服务的优质程度，延长防雷及接地系统的使用寿命。
        参考文献：
        [1]李跃龙，李跃虎.建筑电气工程中智能型防雷接地系统设计与研究[J].自动化与仪器仪表，2019（3）：57-61.
        [2]张凌东，魏敬和，陈珍海，钱宏文.用于16位125 MS/s ADC的无采样保持运放前端电路[J].中国电子科学研究院学报，2018，13（3）：331-334.
        [3]郭静波，谭博，蔡雄.基于反相双峰指数模型的微弱瞬态极低频信号的估计与检测[J].仪器仪表学报，2015，36（8）：1682-1691.
        [4]赖志达，吴昭，贾晋，李彪.基于快速方法和VHDL-AMS模型的汽车FlexRay总线系统的辐射干扰研究[J].自动化与仪器仪表，2018（8）：1-5.
        [5]郭静波，谭博，蔡雄.基于反相双峰指数模型的微弱瞬态极低频信号的估计与检测[J].仪器仪表学报，2015，36（8）：1682-1691.
        [6]张凌东，魏敬和，陈珍海，钱宏文.用于16位125 MS/s ADC的无采样保持运放前端电路[J].中国电子科学研究院学报，2018，13（3）：331-334.
        [7]胡存刚，胡军，张云雷，王群京，陈权.三电平ANPC变换器SVPWM优化控制方法[J].电机与控制学报，2016，20（6）：32-41.
        [8]赖志达，吴昭，贾晋，李彪.基于快速方法和VHDL-AMS模型的汽车FlexRay总线系统的辐射干扰研究[J].自动化与仪器仪表，2018（8）：1-5.