江婷

摘 要 在垃圾發(fā)電廠設(shè)計(jì)中，防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)于電廠安全生產(chǎn)運(yùn)行有著十分重要的作用。本文闡述了垃圾發(fā)電廠防雷接地設(shè)計(jì)的一般要求，分析了當(dāng)前防雷接地運(yùn)行中存在的問題，并且從防雷接地設(shè)計(jì)角度對(duì)于這些問題提出了相應(yīng)的質(zhì)量?jī)?yōu)化措施。

【關(guān)鍵詞】垃圾發(fā)電廠 防雷接地設(shè)計(jì) 質(zhì)量?jī)?yōu)化

垃圾發(fā)電廠是以焚燒生活垃圾獲得熱量進(jìn)行發(fā)電的電廠，其主要的發(fā)電設(shè)備和設(shè)施同普通火電廠類似，但是也有著其自身特點(diǎn)。防雷接地設(shè)計(jì)主要是針對(duì)垃圾發(fā)電廠的設(shè)備特點(diǎn)、設(shè)施情況、運(yùn)行情況等進(jìn)行相應(yīng)的防雷保護(hù)設(shè)計(jì)，以保障電廠的正常運(yùn)行。

1 垃圾發(fā)電廠防雷接地設(shè)計(jì)的一般要求

在上網(wǎng)電壓等級(jí)為110kV的垃圾發(fā)電廠的防雷接地設(shè)計(jì)中，接地電阻是首要考慮的問題，有效接地系統(tǒng)的接地網(wǎng)的接地電阻R可以表示為：R≤2000/I，其中I為短路時(shí)最大接地短路電流有效值。在防雷接地設(shè)計(jì)中，針對(duì)實(shí)際情況，如土壤電阻偏高，可以適當(dāng)增加接地電阻的阻值，但不超過(guò)5Ω。接地防雷系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)電位轉(zhuǎn)移問題，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成巨大危害。因而在接地防雷設(shè)計(jì)中也需考慮電位轉(zhuǎn)移問題，一般需要在接地防雷系統(tǒng)中假設(shè)電位轉(zhuǎn)移設(shè)備，將電位引向固定方向。在接地裝置方面，以自然地極為主，同時(shí)還需敷設(shè)人工接地網(wǎng)，主要為水平接地體。并且在設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制相關(guān)設(shè)備器材的質(zhì)量和材料，選擇適宜的避雷針、避雷器等避雷器材。

2 垃圾發(fā)電廠防雷接地系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問題

2.1 接地電阻超標(biāo)

首先，接地電阻超標(biāo)是當(dāng)前垃圾發(fā)電廠防雷接地系統(tǒng)運(yùn)行中所存在的一個(gè)較為突出的問題。不同地區(qū)的垃圾發(fā)電廠由于其土壤電阻存在較大差異，部分地區(qū)土壤電阻甚至可以達(dá)到2000Ω以上。而在防雷階段設(shè)計(jì)中，沒有進(jìn)行較好的實(shí)地調(diào)查，僅按照普通的接地電阻要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，所以在防雷接地系統(tǒng)安裝運(yùn)行后可能出現(xiàn)電阻超標(biāo)問題。同時(shí)，一些防雷接地系統(tǒng)的接地裝置由于超出使用年限出現(xiàn)嚴(yán)重的腐蝕，造成接地網(wǎng)與主地網(wǎng)斷開，這也會(huì)造成接地電阻超標(biāo)。接地電阻超標(biāo)對(duì)于防雷接地系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生了極大的影響，甚至由于接地電阻過(guò)大，完全阻礙了接地防雷系統(tǒng)發(fā)揮正常作用。

2.2 接地體截面偏小

接地體截面偏小是當(dāng)前垃圾發(fā)電廠防雷接地系統(tǒng)中存在的一個(gè)普遍性問題，同時(shí)接地引下線截面偏小也會(huì)帶來(lái)同一問題。由于接地體截面偏小，極大降低了相關(guān)線路設(shè)備的熱穩(wěn)定性，一旦出現(xiàn)短路就會(huì)造成線路熔斷或者接地體的損壞，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成其他保護(hù)設(shè)備的損壞。從防雷接地設(shè)計(jì)角度來(lái)說(shuō)，造成這一問題的主要原因在于設(shè)計(jì)過(guò)程中沒有完善的考慮電廠發(fā)展性，隨著電廠的快速發(fā)展，其短路電流也會(huì)增大。如果在垃圾發(fā)電廠防雷接地設(shè)計(jì)依據(jù)其當(dāng)時(shí)的短路電流進(jìn)行接地體截面設(shè)計(jì)，便很可能出現(xiàn)接地體截面偏小的問題。因而當(dāng)垃圾發(fā)電廠在發(fā)展中也帶來(lái)了一定的安全隱患。

2.3 接地網(wǎng)均壓不符合要求

在當(dāng)前的垃圾發(fā)電廠防雷接地設(shè)計(jì)中，往往只重視接地電阻設(shè)計(jì)問題而忽略了接地網(wǎng)均壓，很多垃圾發(fā)電廠的防雷接地系統(tǒng)中接地網(wǎng)均壓并不符合要求，穩(wěn)定性不佳。在短路電流入地時(shí)，會(huì)造成局部電位升高。如果發(fā)生擊穿接地短路，由于接地網(wǎng)均壓不符合要求，可能造成高壓反擊，不但會(huì)損壞電纜，嚴(yán)重時(shí)還可能引發(fā)火災(zāi)，造成整個(gè)電廠的停機(jī)。接地網(wǎng)均壓的要求主要是在設(shè)計(jì)階段需要注意的問題。高壓反擊低壓還可能造成一些設(shè)備器材的損壞，例如在發(fā)生雷擊時(shí)，如果接地網(wǎng)均壓不符合要求，還可能會(huì)造成計(jì)算機(jī)控制設(shè)備的損壞，并且破壞電網(wǎng)監(jiān)控設(shè)備和保護(hù)設(shè)備。

3 垃圾發(fā)電廠防雷接地設(shè)計(jì)優(yōu)化

3.1 在設(shè)計(jì)中充分考慮施工因素

首先，在垃圾發(fā)電廠防雷接地設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)充分考慮實(shí)際施工因素，在設(shè)計(jì)過(guò)程中進(jìn)行實(shí)地考察，分析其土壤電阻，根據(jù)項(xiàng)目合理計(jì)算，防止出現(xiàn)由土壤電阻帶來(lái)的接地電阻過(guò)高問題。同時(shí)，還應(yīng)考慮到防雷接地系統(tǒng)使用過(guò)程中所出現(xiàn)的接地裝置腐蝕問題。基于防雷接地系統(tǒng)的工作特點(diǎn)，接地裝置極易于出現(xiàn)腐蝕，因而應(yīng)當(dāng)選擇更加耐腐蝕的接地裝置材料，例如熱鍍鋅鋼材。并且較好的預(yù)估接地裝置使用壽命，及時(shí)進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，防止在防雷接地系統(tǒng)使用過(guò)程中出現(xiàn)接地電阻過(guò)大問題。

3.2 充分考慮短路電流增大問題

對(duì)于接地體截面設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)充分考慮在未來(lái)一段時(shí)期內(nèi)垃圾發(fā)電廠的發(fā)展問題，隨著垃圾發(fā)電廠發(fā)電能力的增強(qiáng)，也會(huì)帶來(lái)短路電流增大問題，當(dāng)發(fā)生雷擊時(shí)，其短路電流可能已經(jīng)超過(guò)建設(shè)時(shí)期的防雷接地設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。因而在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際情況，預(yù)估垃圾發(fā)電廠在未來(lái)一段時(shí)期內(nèi)的發(fā)展情況，適當(dāng)增大接地體的截面，提高相關(guān)設(shè)備的熱穩(wěn)定性。特別是在部分垃圾發(fā)電廠的擴(kuò)建中，應(yīng)當(dāng)充分考慮防雷接地系統(tǒng)的適用性問題，及時(shí)更換接地體裝置，增大截面面積。

3.3 嚴(yán)格控制接地網(wǎng)均壓

在垃圾發(fā)電廠防雷接地設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)提高對(duì)于接地網(wǎng)均壓的控制，提高接地網(wǎng)均壓穩(wěn)定性，針對(duì)人員進(jìn)出頻繁的出入口，發(fā)電廠房及電纜溝等應(yīng)當(dāng)進(jìn)行相應(yīng)的均壓措施處理，合理分布電位?？刂平拥鼐W(wǎng)均壓就是對(duì)于電位分布的控制，應(yīng)防止電位梯度差異過(guò)大和跨步電壓超標(biāo)問題。對(duì)于接地網(wǎng)進(jìn)行系統(tǒng)性的均壓措施處理，以獲得更好的接地網(wǎng)均壓效果。同時(shí)，相關(guān)電網(wǎng)保護(hù)設(shè)備、測(cè)量設(shè)備、控制設(shè)備等應(yīng)當(dāng)加裝高壓反擊保護(hù)裝置，防止在短路過(guò)程中高壓反擊對(duì)于相關(guān)設(shè)備和線路所造成的損害。

4 結(jié)論

在垃圾發(fā)電廠工程設(shè)計(jì)中，防雷接地設(shè)計(jì)對(duì)預(yù)防雷擊對(duì)電網(wǎng)造成破壞方面有著重要作用，因而垃圾發(fā)電廠防雷接地設(shè)計(jì)的優(yōu)化，提高防雷接地系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，對(duì)于保護(hù)垃圾段電廠的安全運(yùn)行有著重要作用。在當(dāng)前的垃圾發(fā)電廠防雷接地設(shè)計(jì)中，還存在著一些較為普遍的問題，例如接地電阻超標(biāo)問題、接地體截面面積偏小問題、接地網(wǎng)均壓不符合標(biāo)準(zhǔn)等。因而在垃圾發(fā)電廠防雷接地設(shè)計(jì)中，就應(yīng)通過(guò)理論與實(shí)踐結(jié)合，針對(duì)這些問題進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)優(yōu)化，提高防雷接地系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

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作者單位

中國(guó)恩菲工程技術(shù)有限公司 北京市 100038