发电厂电气一次系统设计中防雷及接地系统的设计论文_山江川,李强

发电厂电气一次系统设计中防雷及接地系统的设计论文_山江川,李强

中核核电运行管理有限公司 浙江海盐 314300

摘要:我国的社会主义市场经济发展步伐在不断加快,电力这一能源种类自从进入到人们的生活中,就发挥了极大的作用,电力行业所带来的经济效益在社会经济中所占比重也越来越大,在我国的国民经济发展中担任着主力军的角色。而在发电厂电气系统中,其一次系统的设计是极为重要的部分。笔者就发电厂电气系统设计环节的防雷和接地系统做出了详尽的介绍,并提出了自己的相关见解,以下为详述。

关键词:发电厂;电气一次系统设计;防雷;接地系统;设计

近几年来,我国的电力事业发展水平呈现逐年递增的趋势。在发电站自动化技术普遍应用到电力企业的背景下,自动化系统设备是极易受到雷电袭击的,这会给各类系统的设备带来不同程度的负面影响,也可能会危及到工作人员的人身安全,还会给电力系统的运营形成诸多阻碍。笔者就当前发电厂电气一次系统设计中,防雷和接地系统的设计方式进行了分析。

一、对于防雷保护的浅析

电气设备实际运行过程中,将会承受诸多的电压,除因系统参数的变化而引发电磁能震荡,进而导致的过电压问题以外,还会承受来自环境的雷击等等。因此,发电厂在设计、安装阶段就需要做好过电压保护措施,为电厂的正常和高效运行奠定坚实的基础。

(一)雷击的保护范围分析

在变电所和发电厂的运行过程中,容易遭受雷击事故,此时就需要借助过电压保护的方式,比如应用避雷线、钢筋焊接成网、避雷针以及避雷带等措施,对雷击事故予以规避。

也可以通过设置雷击装置的方式,比如母线廊道、屋外避雷装置和组合导体等,实现防雷目的。反应堆、烟囱以及冷却塔等高建筑物,都应着重安装防雷保护措施,提高建筑物的防雷效果[1]。

燃油泵房、装卸油台、易燃材料仓库、油处理室、大型变压器修理间以及露天油罐架空管道等位置,也要做防雷措施,这样才会相应的降低雷电对这些位置的威胁性。

除此之外,还需要对雷电活动较为频繁的区域,比如,高压配电装置室、主厂房以及主控制室等进行重点关注,安装一定的防雷装置[2]。

(二)对于直击雷的保护措施分析

基于厂房内部常见的雷击保护区域,需要做好如下的防护操作。

其一,应当强化分流作用。应用扁钢,将全部的避雷针予以连接,同时还要借助厂房柱,把所有的钢筋焊进行连接,可以在较为适宜的区域,设置接地引下线。通常情况下,每隔十米至二十米设置一根接地引下线,确保厂房内部电力系统运行的安全性和稳定性,而后做好防雷措施,提高其防雷效果[3]。

其二,避免出现反击事故。在对设备进行接地的过程中,应当尽可能与避雷针接地引下线的进入地点保持一定的距离。同时,避雷针的引入要和电气设备隔离,避免避雷针遭受雷击后,通过接地引下线对附近设备形成反击,进而给设备绝缘造成极大的威胁。

其三,对于装设集中接地装置的分析。笔者上述已对接地和总接地网的设置进行了分析,此外,还应对这些防雷装置进行接地处理,确保其实际工频接地电阻小于10欧。

(三)对屋内配电室装配雷击保护措施的应用分析

其一,如果屋顶属于金属屋顶或是屋顶之上存有金属结构,那么此时就需要对金属进行部分接地。

其二,如若屋顶属于钢筋混凝土结构,那么,此时应当将钢筋焊接为网的形式,而后完成接地工作。

其三,如果屋顶结构为非导电屋顶特性,此时就需要借助避雷类设施实施保护作用。

如果发电厂或变电所位于峡谷地区,则需要借助避雷线的作用完成保护工作。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆建筑物屋顶上的设备一般都为金属外壳,特别是建筑物金属构建或是电缆外皮等这些位置,都应做好接地措施,笔者上述对防雷击保护措施的装置方式进行了粗略的探讨,具体的接地方式,也可以应用变电所或是发电厂的主接地网,此时还需要在直击雷保护装置的周边位置设置集中的接地设施,最大程度的提高接地效率。

如果变电所属于六氟化硫全封闭式,则不必设置特定的避雷线或是避雷针等防雷措施,而可以通过借助六氟化硫全封闭金属筒作为接闪器,而后再落实接地措施。

二、分析避雷线和避雷针的装设方式和接地装置的实际要求

其一,若想解决反击事故问题,需要设置独立的避雷装置,而后再与接地构件实现紧密的结合,促使二者连接为一个整体,需要注意的是,两者之间的距离应当控制在五米左右。

其二,在避雷针的设置过程中,也需要设置独立的接地装置。设置过程中需关注多个注意事项。比如,独立避雷针不可设置在人们常常出入的位置,避雷针和其他接地装置的距离应大于三米,如若未能达到该距离,就需要落实其他解决方案,例如,可以通过铺设沥青或卵石来解决上述问题[4]。

其三,电源为110kV或是高于110kV的配电装置,通常情况下,都会将避雷针装设在配电装置的房顶或是将其装设在架构之上,而后和接地网实现有机的连接,同时还会对周边位置的接地设备和避雷装置进行集中管理。

如果是小于35kV的高振配电装置架构,其实际绝缘水平交叉,遭受雷击事故之后,很容易出现反击问题,应避免对这部分区域设置避雷线或是避雷针等防雷措施。

三、对于接地装置的安装要素分析

其一,相关的接地装置安装技术人员,需要首先保证自身的生命财产安全,同时保障设备的使用安全性和稳定性,实现电气设备的接地和接零。

其二,每一种不同类别、不同电压等级的电气设备接地,可以使用一个总的接地装置,接地电阻符合电气设备接地电阻标准即可。

其三,对接地装置进行设计的过程中,需要进行全方面的考虑,确保接地装置一年四季均可以正常使用,避免因接地设备故障,而引发接地电阻不合乎要求的问题。

其四,在实际施工环节,应当尽可能选择适宜的位置,比如,可以在电气设备的周边位置,择选电压分布均匀的地域等,这样可以使接地装置的使用更能符合电力系统的运作需要。

结束语

综上所述,在当前社会的发展背景下,人们对于电能的应用需求在不断增加,这一形势无疑给发电厂的运营提出了新要求。发电厂的运行过程中,需要配置合理的防雷及接地系统,增强电力系统的稳定性和可靠性,同时对电厂的长远发展奠定基础,特别是核电的生产过程中,防雷接地系统的重要性更是不言而喻。电气系统中的接地设计和防雷措施都是确保电厂正常运作的重要环节,更是一项繁杂的工作环节,此时就需要结合现场的实际情况,合理配置防雷接地设施。

参考文献

[1]曹新聪.发电厂电气一次系统设计中防雷及接地系统的设计探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2012,15(36).

[2]何继光,刘玉,饶雪等.12174发电厂电气部分初步设计[J].电子设计工程,2013,21(17):116-119.

[3]覃启勇,张云发,林苗等.金城江水力发电厂通信楼防雷工程设计[J].电力系统通信,2012,26(7):79-80.

[4]张旭东.浅析变电站电气的一次设计的发展研究[J].电源技术应用,2014,37(3):145-145.

作者简介

山江川,1991年7月,女,助理工程师,主要从事核电厂变压器及中压开关的维护工作。

李强,1983年6月,男,工程师,主要从事核电厂中压系统及开关站设备的管理及维修工作。

论文作者:山江川,李强

论文发表刊物:《基层建设》2017年第20期

论文发表时间:2017/11/3

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