垃圾發(fā)電廠防雷接地設(shè)計質(zhì)量優(yōu)化措施

江婷

摘 要 在垃圾發(fā)電廠設(shè)計中，防雷接地系統(tǒng)設(shè)計對于電廠安全生產(chǎn)運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)計的一般要求，分析了當前防雷接地運行中存在的問題，并且從防雷接地設(shè)計角度對于這些問題提出了相應(yīng)的質(zhì)量優(yōu)化措施。

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

垃圾發(fā)電廠是以焚燒生活垃圾獲得熱量進行發(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。防雷接地設(shè)計主要是針對垃圾發(fā)電廠的設(shè)備特點、設(shè)施情況、運行情況等進行相應(yīng)的防雷保護設(shè)計，以保障電廠的正常運行。

1 垃圾發(fā)電廠防雷接地設(shè)計的一般要求

在上網(wǎng)電壓等級為110kV的垃圾發(fā)電廠的防雷接地設(shè)計中，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為短路時最大接地短路電流有效值。在防雷接地設(shè)計中，針對實際情況，如土壤電阻偏高，可以適當增加接地電阻的阻值，但不超過5Ω。接地防雷系統(tǒng)在運行過程中可能會出現(xiàn)電位轉(zhuǎn)移問題，嚴重時會造成巨大危害。因而在接地防雷設(shè)計中也需考慮電位轉(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)計中應(yīng)當嚴格控制相關(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)運行中存在的問題

2.1 接地電阻超標

首先，接地電阻超標是當前垃圾發(fā)電廠防雷接地系統(tǒng)運行中所存在的一個較為突出的問題。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到2000Ω以上。而在防雷階段設(shè)計中，沒有進行較好的實地調(diào)查，僅按照普通的接地電阻要求進行設(shè)計，所以在防雷接地系統(tǒng)安裝運行后可能出現(xiàn)電阻超標問題。同時，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)嚴重的腐蝕，造成接地網(wǎng)與主地網(wǎng)斷開，這也會造成接地電阻超標。接地電阻超標對于防雷接地系統(tǒng)的運行產(chǎn)生了極大的影響，甚至由于接地電阻過大，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前垃圾發(fā)電廠防雷接地系統(tǒng)中存在的一個普遍性問題，同時接地引下線截面偏小也會帶來同一問題。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)短路就會造成線路熔斷或者接地體的損壞，嚴重時還會造成其他保護設(shè)備的損壞。從防雷接地設(shè)計角度來說，造成這一問題的主要原因在于設(shè)計過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，其短路電流也會增大。如果在垃圾發(fā)電廠防雷接地設(shè)計依據(jù)其當時的短路電流進行接地體截面設(shè)計，便很可能出現(xiàn)接地體截面偏小的問題。因而當垃圾發(fā)電廠在發(fā)展中也帶來了一定的安全隱患。

2.3 接地網(wǎng)均壓不符合要求

在當前的垃圾發(fā)電廠防雷接地設(shè)計中，往往只重視接地電阻設(shè)計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，會造成局部電位升高。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，不但會損壞電纜，嚴重時還可能引發(fā)火災(zāi)，造成整個電廠的停機。接地網(wǎng)均壓的要求主要是在設(shè)計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，如果接地網(wǎng)均壓不符合要求，還可能會造成計算機控制設(shè)備的損壞，并且破壞電網(wǎng)監(jiān)控設(shè)備和保護設(shè)備。

3 垃圾發(fā)電廠防雷接地設(shè)計優(yōu)化

3.1 在設(shè)計中充分考慮施工因素

首先，在垃圾發(fā)電廠防雷接地設(shè)計中，應(yīng)當充分考慮實際施工因素，在設(shè)計過程中進行實地考察，分析其土壤電阻，根據(jù)項目合理計算，防止出現(xiàn)由土壤電阻帶來的接地電阻過高問題。同時，還應(yīng)考慮到防雷接地系統(tǒng)使用過程中所出現(xiàn)的接地裝置腐蝕問題。基于防雷接地系統(tǒng)的工作特點，接地裝置極易于出現(xiàn)腐蝕，因而應(yīng)當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，及時進行維護保養(yǎng)，防止在防雷接地系統(tǒng)使用過程中出現(xiàn)接地電阻過大問題。

3.2 充分考慮短路電流增大問題

對于接地體截面設(shè)計應(yīng)當充分考慮在未來一段時期內(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，也會帶來短路電流增大問題，當發(fā)生雷擊時，其短路電流可能已經(jīng)超過建設(shè)時期的防雷接地設(shè)計標準。因而在設(shè)計過程中，應(yīng)當結(jié)合實際情況，預(yù)估垃圾發(fā)電廠在未來一段時期內(nèi)的發(fā)展情況，適當增大接地體的截面，提高相關(guān)設(shè)備的熱穩(wěn)定性。特別是在部分垃圾發(fā)電廠的擴建中，應(yīng)當充分考慮防雷接地系統(tǒng)的適用性問題，及時更換接地體裝置，增大截面面積。

3.3 嚴格控制接地網(wǎng)均壓

在垃圾發(fā)電廠防雷接地設(shè)計中，應(yīng)當提高對于接地網(wǎng)均壓的控制，提高接地網(wǎng)均壓穩(wěn)定性，針對人員進出頻繁的出入口，發(fā)電廠房及電纜溝等應(yīng)當進行相應(yīng)的均壓措施處理，合理分布電位。控制接地網(wǎng)均壓就是對于電位分布的控制，應(yīng)防止電位梯度差異過大和跨步電壓超標問題。對于接地網(wǎng)進行系統(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，相關(guān)電網(wǎng)保護設(shè)備、測量設(shè)備、控制設(shè)備等應(yīng)當加裝高壓反擊保護裝置，防止在短路過程中高壓反擊對于相關(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)計中，防雷接地設(shè)計對預(yù)防雷擊對電網(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)計的優(yōu)化，提高防雷接地系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，對于保護垃圾段電廠的安全運行有著重要作用。在當前的垃圾發(fā)電廠防雷接地設(shè)計中，還存在著一些較為普遍的問題，例如接地電阻超標問題、接地體截面面積偏小問題、接地網(wǎng)均壓不符合標準等。因而在垃圾發(fā)電廠防雷接地設(shè)計中，就應(yīng)通過理論與實踐結(jié)合，針對這些問題進行相應(yīng)的設(shè)計優(yōu)化，提高防雷接地系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

參考文獻

[1]馬小強.有關(guān)于電廠防雷接地系統(tǒng)的問題的分析[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2013（03）：109.

[2]王春瑩，高雪蓮.某電廠防雷接地系統(tǒng)簡析[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟，2011（15）：218-219.

[3]楊張勇.淺談火力發(fā)電廠防雷接地安裝質(zhì)量通病與控制[J].山東工業(yè)技術(shù)，2014（13）：107.

作者單位

中國恩菲工程技術(shù)有限公司 北京市 100038