垃圾發電廠防雷接地設計質量優化措施

江婷

摘 要 在垃圾發電廠設計中，防雷接地系統設計對于電廠安全生產運行有著十分重要的作用。本文闡述了垃圾發電廠防雷接地設計的一般要求，分析了當前防雷接地運行中存在的問題，并且從防雷接地設計角度對于這些問題提出了相應的質量優化措施。

【關鍵詞】垃圾發電廠 防雷接地設計 質量優化

垃圾發電廠是以焚燒生活垃圾獲得熱量進行發電的電廠，其主要的發電設備和設施同普通火電廠類似，但是也有著其自身特點。防雷接地設計主要是針對垃圾發電廠的設備特點、設施情況、運行情況等進行相應的防雷保護設計，以保障電廠的正常運行。

1 垃圾發電廠防雷接地設計的一般要求

在上網電壓等級為110kV的垃圾發電廠的防雷接地設計中，接地電阻是首要考慮的問題，有效接地系統的接地網的接地電阻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。接地防雷系統在運行過程中可能會出現電位轉移問題，嚴重時會造成巨大危害。因而在接地防雷設計中也需考慮電位轉移問題，一般需要在接地防雷系統中假設電位轉移設備，將電位引向固定方向。在接地裝置方面，以自然地極為主，同時還需敷設人工接地網，主要為水平接地體。并且在設計中應當嚴格控制相關設備器材的質量和材料，選擇適宜的避雷針、避雷器等避雷器材。

2 垃圾發電廠防雷接地系統運行中存在的問題

2.1 接地電阻超標

首先，接地電阻超標是當前垃圾發電廠防雷接地系統運行中所存在的一個較為突出的問題。不同地區的垃圾發電廠由于其土壤電阻存在較大差異，部分地區土壤電阻甚至可以達到2000Ω以上。而在防雷階段設計中，沒有進行較好的實地調查，僅按照普通的接地電阻要求進行設計，所以在防雷接地系統安裝運行后可能出現電阻超標問題。同時，一些防雷接地系統的接地裝置由于超出使用年限出現嚴重的腐蝕，造成接地網與主地網斷開，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的運行產生了極大的影響，甚至由于接地電阻過大，完全阻礙了接地防雷系統發揮正常作用。

2.2 接地體截面偏小

接地體截面偏小是當前垃圾發電廠防雷接地系統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，極大降低了相關線路設備的熱穩定性，一旦出現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備的損壞。從防雷接地設計角度來說，造成這一問題的主要原因在于設計過程中沒有完善的考慮電廠發展性，隨著電廠的快速發展，其短路電流也會增大。如果在垃圾發電廠防雷接地設計依據其當時的短路電流進行接地體截面設計，便很可能出現接地體截面偏小的問題。因而當垃圾發電廠在發展中也帶來了一定的安全隱患。

2.3 接地網均壓不符合要求

在當前的垃圾發電廠防雷接地設計中，往往只重視接地電阻設計問題而忽略了接地網均壓，很多垃圾發電廠的防雷接地系統中接地網均壓并不符合要求，穩定性不佳。在短路電流入地時，會造成局部電位升高。如果發生擊穿接地短路，由于接地網均壓不符合要求，可能造成高壓反擊，不但會損壞電纜，嚴重時還可能引發火災，造成整個電廠的停機。接地網均壓的要求主要是在設計階段需要注意的問題。高壓反擊低壓還可能造成一些設備器材的損壞，例如在發生雷擊時，如果接地網均壓不符合要求，還可能會造成計算機控制設備的損壞，并且破壞電網監控設備和保護設備。

3 垃圾發電廠防雷接地設計優化

3.1 在設計中充分考慮施工因素

首先，在垃圾發電廠防雷接地設計中，應當充分考慮實際施工因素，在設計過程中進行實地考察，分析其土壤電阻，根據項目合理計算，防止出現由土壤電阻帶來的接地電阻過高問題。同時，還應考慮到防雷接地系統使用過程中所出現的接地裝置腐蝕問題。基于防雷接地系統的工作特點，接地裝置極易于出現腐蝕，因而應當選擇更加耐腐蝕的接地裝置材料，例如熱鍍鋅鋼材。并且較好的預估接地裝置使用壽命，及時進行維護保養，防止在防雷接地系統使用過程中出現接地電阻過大問題。

3.2 充分考慮短路電流增大問題

對于接地體截面設計應當充分考慮在未來一段時期內垃圾發電廠的發展問題，隨著垃圾發電廠發電能力的增強，也會帶來短路電流增大問題，當發生雷擊時，其短路電流可能已經超過建設時期的防雷接地設計標準。因而在設計過程中，應當結合實際情況，預估垃圾發電廠在未來一段時期內的發展情況，適當增大接地體的截面，提高相關設備的熱穩定性。特別是在部分垃圾發電廠的擴建中，應當充分考慮防雷接地系統的適用性問題，及時更換接地體裝置，增大截面面積。

3.3 嚴格控制接地網均壓

在垃圾發電廠防雷接地設計中，應當提高對于接地網均壓的控制，提高接地網均壓穩定性，針對人員進出頻繁的出入口，發電廠房及電纜溝等應當進行相應的均壓措施處理，合理分布電位。控制接地網均壓就是對于電位分布的控制，應防止電位梯度差異過大和跨步電壓超標問題。對于接地網進行系統性的均壓措施處理，以獲得更好的接地網均壓效果。同時，相關電網保護設備、測量設備、控制設備等應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設備和線路所造成的損害。

4 結論

在垃圾發電廠工程設計中，防雷接地設計對預防雷擊對電網造成破壞方面有著重要作用，因而垃圾發電廠防雷接地設計的優化，提高防雷接地系統的安全性和穩定性，對于保護垃圾段電廠的安全運行有著重要作用。在當前的垃圾發電廠防雷接地設計中，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、接地網均壓不符合標準等。因而在垃圾發電廠防雷接地設計中，就應通過理論與實踐結合，針對這些問題進行相應的設計優化，提高防雷接地系統的安全性和穩定性。

參考文獻

[1]馬小強.有關于電廠防雷接地系統的問題的分析[J].中國新技術新產品，2013（03）：109.

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

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

作者單位

中國恩菲工程技術有限公司 北京市 100038