陽煤二電電氣綜自系統防雷接地現狀分析與處理

摘要：本文綜述了陽煤二電廠區接地網的現狀與分析，對于現場一次系統與二次系統共用接地網危害進行了闡述，并提出在控制系統數字化改造后，由于綜合自動化保護裝置運行和使用的高要求性，對現場各部不規范的問題提出了有效的整改措施，并付諸實施，希望能對解決發電廠接地網存在的缺陷問題有一定的參考意義。

關鍵詞：接地網 綜自系統 防雷

1 概述

由于我廠地處矸山，土層為后期人工填造，夏季雖然雨水比較充沛，但是由于土質層比較薄，水分附著量小，易從矸石堆積的透水層流走，引起土壤層含水量偏低，土壤電阻率增大，導致廠區接地網接地電阻相對較大，雖然能符合電氣系統一次接地及避雷的要求，但是在我廠電氣綜自系統改造后，很難滿足電氣綜自裝置的弱電接地要求。如在2011年5月由于雷擊，導致我廠電氣主控裝置發生了燒毀現象，并且引起了全廠大停電，為了保證電氣系統的穩定運行，所以需對電氣綜自裝置二次進行接地網隔離。

2 廠區接地網概況

2.1 廠區接地網分布情況 我廠除煙囪避雷針是單獨接地外，其余我廠的避雷接地網、電氣接地網全部連在一起，構成我廠的整個接地網絡。廠區總接地網接地極沿主控樓和主廠房外延四周設置進行接地，整個區域內所有接地沿電纜溝預埋角鋼接地線進行相互連接，并與接地極可靠連接構成總接地網。如下圖所示：

2.2 電氣系統綜自設備接地情況 電氣系統綜自設備屏內所有裝置接地全部集中在屏內的接地線母排，然后接地母排通過2.5mm2軟銅絲導線和預埋鋼架連接，完成屏內裝置的接地。保護屏與地板預埋鋼架焊接可靠接地，預埋鋼架通過扁鐵和35kV配電室出來的接地扁鐵連接，進入廠區接地網接地。即電氣系統綜自裝置接地與廠區防雷接地網連接。

3 問題分析與處理

按照國家標準，弱電系統與強電接地體的接地電阻值小于1歐姆的情況下，理論上兩者可以共用接地網，但在實際的運用中接地阻值小于1歐姆是相當困難的。其次，廠區所有接地網絡全部連接在一起，如出現接地電阻升高，不符合規范，在雷擊過程中放電泄流、泄壓時，會導致接地網的電壓突然升高，此電壓通過接地網絡引回到電氣主控綜自裝置上，由于電壓等級高導致裝置損壞，直接影響電氣系統的穩定運行，所以只有電氣綜自裝置設立獨立的接地系統，才能從根本上保護電氣系統及電氣裝置的安全穩定運行。

通過以上分析，在電氣主控形成一個環狀、閉合的等電位接地網，防止接地網產生電位差影響二次裝置安全運行。將電氣一、二次接地網分開，避免雷擊反沖擊電壓損毀保護裝置電源，我廠需將電氣綜自接地系統與主接地網分離，并設立單獨的接地裝置。

具體實施方案：

3.1 隔離方案 在主控防靜電地板下，混凝土結構地面上間隔50cm打眼固定M10膨脹螺絲，然后用3個40×40×10疊式絕緣子固定1.5m長紫銅排，紫銅排上相等分打10個φ12的孔，并用BVR雙色電纜根據節點引致匯流排，實現電氣保護裝置的接地與主控廠網接地的完全分離。

3.2 獨立接地裝置鋪設方案 ①新獨立設置的接地裝置選用采用雷克石接地模塊，獨立設置接地裝置。以下為雷克石用量計算及依據：

因實際土壤電阻率的測試太過于繁瑣，且隨環境因素的影響變化太多，所以這里我們參考上表中給予的參照值取定。選取少雨區的黃土電阻率為參考值250Ω·m。根據地網土層的土壤電阻率，采用下式計算接地模塊用量：水

平埋置，單個模塊接地電阻：

Rj=0.14×ρ（0.14為廠家提供的產品計算系數）

總接地電阻：Rnj=Rj/nη（式中：ρ——土壤電阻率

（Ω/m）；Rj——單個模塊接地電阻（Ω）；Rnj——總接地電阻（Ω）；n——接地模塊個數；η——模塊調整系數，一般取0.6-0.9）。

單個模塊接地電阻Rj=0.14×250=35Ω

按照總接地電阻4Ω計算：Rnj=Rj/nη可以算出n= （Rj÷Rnj）/η=10.94（η取0.8）

故需達到接地要求，雷克石的最小用量應為11塊，接地電阻才能達到要求。

②接地裝置區域布置及施工要求：外部接地溝內，預

敷3cm厚經過篩選的細土，不得含有硬塊，避免雷克石模塊被擠壓破損。底層敷設完畢后，將11塊雷克石水平放置入坑底，采用40×4鍍鋅扁鐵與接地模塊導電桿焊接，焊接完畢后用瀝青漆將焊接處進行防腐處理。用40×4鍍鋅扁鐵將主控室接地銅排與西草坪接地模塊相連接，與接地扁鐵連接處用瀝青漆防腐處理。

以上施工結束后，往溝槽及坑洞內回填經過篩選的細土，回填要分層實施，回填10cm后細土表面噴灑水，噴灑至土壤潮濕即可。土壤夯實后方可進一步回填，如此反復直至回填完畢，填土要略高于地表。

4 改造效果

2012年5月底完成電氣綜自裝置接地二次防雷改造，改造前電氣主控測控裝置接地和廠區接地網連接在一起，接地電阻雖然能達到小于4Ω要求，但大部分測值均在3Ω左右，不符合電氣弱電測控裝置接地電阻要求。改造完畢后，當時測量接地電阻值為1.1Ω，夏季雷雨季節接地電阻值應該會降到1Ω以下。電氣一、二次接地網分開，避免雷擊電壓反沖擊二次裝置，穩定了電氣系統的安全運行。在電氣主控形成一個環狀、閉合的等電位接地網，防止接地網產生電位差影響二次裝置安全運行。

通過改造，在2012年7月至9月雷雨季節沒有出現一次由于雷擊造成裝置的損壞的事故，充分證明綜自裝置接地二次防雷改造比較成功。

參考文獻：

[1]王冠.變電站綜合自動化系統防雷淺析[J].電子世界，2013（07）.

[2]王大鵬，劉霞.談對變電站防雷接地的認識[J].建設監理， 2007（04）.

[3]吳承俊.變電站的防雷與接地[J].價值工程，2010（13）.

作者簡介：于菲（1984-），女，山西盂縣人，電氣助理工程師，電氣工程。