垃圾发电厂防雷接地设计质量优化措施

江婷

摘 要 在垃圾发电厂设计中，防雷接地系统设计对于电厂安全生产运行有着十分重要的作用。本文阐述了垃圾发电厂防雷接地设计的一般要求，分析了当前防雷接地运行中存在的问题，并且从防雷接地设计角度对于这些问题提出了相应的质量优化措施。

【关键词】垃圾发电厂 防雷接地设计 质量优化

垃圾发电厂是以焚烧生活垃圾获得热量进行发电的电厂，其主要的发电设备和设施同普通火电厂类似，但是也有着其自身特点。防雷接地设计主要是针对垃圾发电厂的设备特点、设施情况、运行情况等进行相应的防雷保护设计，以保障电厂的正常运行。

1 垃圾发电厂防雷接地设计的一般要求

在上网电压等级为110kV的垃圾发电厂的防雷接地设计中，接地电阻是首要考虑的问题，有效接地系统的接地网的接地电阻R可以表示为：R≤2000/I，其中I为短路时最大接地短路电流有效值。在防雷接地设计中，针对实际情况，如土壤电阻偏高，可以适当增加接地电阻的阻值，但不超过5Ω。接地防雷系统在运行过程中可能会出现电位转移问题，严重时会造成巨大危害。因而在接地防雷设计中也需考虑电位转移问题，一般需要在接地防雷系统中假设电位转移设备，将电位引向固定方向。在接地装置方面，以自然地极为主，同时还需敷设人工接地网，主要为水平接地体。并且在设计中应当严格控制相关设备器材的质量和材料，选择适宜的避雷针、避雷器等避雷器材。

2 垃圾发电厂防雷接地系统运行中存在的问题

2.1 接地电阻超标

首先，接地电阻超标是当前垃圾发电厂防雷接地系统运行中所存在的一个较为突出的问题。不同地区的垃圾发电厂由于其土壤电阻存在较大差异，部分地区土壤电阻甚至可以达到2000Ω以上。而在防雷阶段设计中，没有进行较好的实地调查，仅按照普通的接地电阻要求进行设计，所以在防雷接地系统安装运行后可能出现电阻超标问题。同时，一些防雷接地系统的接地装置由于超出使用年限出现严重的腐蚀，造成接地网与主地网断开，这也会造成接地电阻超标。接地电阻超标对于防雷接地系统的运行产生了极大的影响，甚至由于接地电阻过大，完全阻碍了接地防雷系统发挥正常作用。

2.2 接地体截面偏小

接地体截面偏小是当前垃圾发电厂防雷接地系统中存在的一个普遍性问题，同时接地引下线截面偏小也会带来同一问题。由于接地体截面偏小，极大降低了相关线路设备的热稳定性，一旦出现短路就会造成线路熔断或者接地体的损坏，严重时还会造成其他保护设备的损坏。从防雷接地设计角度来说，造成这一问题的主要原因在于设计过程中没有完善的考虑电厂发展性，随着电厂的快速发展，其短路电流也会增大。如果在垃圾发电厂防雷接地设计依据其当时的短路电流进行接地体截面设计，便很可能出现接地体截面偏小的问题。因而当垃圾发电厂在发展中也带来了一定的安全隐患。

2.3 接地网均压不符合要求

在当前的垃圾发电厂防雷接地设计中，往往只重视接地电阻设计问题而忽略了接地网均压，很多垃圾发电厂的防雷接地系统中接地网均压并不符合要求，稳定性不佳。在短路电流入地时，会造成局部电位升高。如果发生击穿接地短路，由于接地网均压不符合要求，可能造成高压反击，不但会损坏电缆，严重时还可能引发火灾，造成整个电厂的停机。接地网均压的要求主要是在设计阶段需要注意的问题。高压反击低压还可能造成一些设备器材的损坏，例如在发生雷击时，如果接地网均压不符合要求，还可能会造成计算机控制设备的损坏，并且破坏电网监控设备和保护设备。

3 垃圾发电厂防雷接地设计优化

3.1 在设计中充分考虑施工因素

首先，在垃圾发电厂防雷接地设计中，应当充分考虑实际施工因素，在设计过程中进行实地考察，分析其土壤电阻，根据项目合理计算，防止出现由土壤电阻带来的接地电阻过高问题。同时，还应考虑到防雷接地系统使用过程中所出现的接地装置腐蚀问题。基于防雷接地系统的工作特点，接地装置极易于出现腐蚀，因而应当选择更加耐腐蚀的接地装置材料，例如热镀锌钢材。并且较好的预估接地装置使用寿命，及时进行维护保养，防止在防雷接地系统使用过程中出现接地电阻过大问题。

3.2 充分考虑短路电流增大问题

对于接地体截面设计应当充分考虑在未来一段时期内垃圾发电厂的发展问题，随着垃圾发电厂发电能力的增强，也会带来短路电流增大问题，当发生雷击时，其短路电流可能已经超过建设时期的防雷接地设计标准。因而在设计过程中，应当结合实际情况，预估垃圾发电厂在未来一段时期内的发展情况，适当增大接地体的截面，提高相关设备的热稳定性。特别是在部分垃圾发电厂的扩建中，应当充分考虑防雷接地系统的适用性问题，及时更换接地体装置，增大截面面积。

3.3 严格控制接地网均压

在垃圾发电厂防雷接地设计中，应当提高对于接地网均压的控制，提高接地网均压稳定性，针对人员进出频繁的出入口，发电厂房及电缆沟等应当进行相应的均压措施处理，合理分布电位。控制接地网均压就是对于电位分布的控制，应防止电位梯度差异过大和跨步电压超标问题。对于接地网进行系统性的均压措施处理，以获得更好的接地网均压效果。同时，相关电网保护设备、测量设备、控制设备等应当加装高压反击保护装置，防止在短路过程中高压反击对于相关设备和线路所造成的损害。

4 结论

在垃圾发电厂工程设计中，防雷接地设计对预防雷击对电网造成破坏方面有着重要作用，因而垃圾发电厂防雷接地设计的优化，提高防雷接地系统的安全性和稳定性，对于保护垃圾段电厂的安全运行有着重要作用。在当前的垃圾发电厂防雷接地设计中，还存在着一些较为普遍的问题，例如接地电阻超标问题、接地体截面面积偏小问题、接地网均压不符合标准等。因而在垃圾发电厂防雷接地设计中，就应通过理论与实践结合，针对这些问题进行相应的设计优化，提高防雷接地系统的安全性和稳定性。

参考文献

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作者单位

中国恩菲工程技术有限公司 北京市 100038