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浅谈发电企业接地装置的运行与维护(1)

北极星电力网技术频道    作者:卢玉东 任丰雷   2012/6/14 10:21:43   

  所属频道:  火力发电    关键词:  电气设备 接地装置 防雷接地

摘要:本文对发电企业防雷接地保护原理进行描述,对接地的作用作了详细的介绍,同时对发电企业的接地装置日常维护进行阐述。

随着电力事业的快速发展,电力系统中对接地装置的要求越来越严格,变电所接地系统直接关系到变电所的正常运行,更涉及到人身与设备的安全。然而由于接地网设计考虑不全面、施工不精细、测试不准确等原因,近年来,发生了多起地网引起的事故,有的不仅烧毁了一次设备,而且还通过二次控制电缆窜入主控室,造成了事故扩大,故接地网对电力系统的安全稳定运行起到非常重要的作用。

1 接地概述

电气设备的任何部分与大地(土壤)间作良好的电气连接称为接地。接地是确保电气设备正常工作和安全防护的重要措施。电气设备接地通过接地装置实施。接地装置由接地体和接地线组成。与土壤直接接触的金属体称为接地体;连接电气设备与接地体之间的导线(或导体)称为接地线。接地网是接地系统的基础,由接地环(网)、接地极(体)和引下线组成,以往常有种误解,把接地环作为接地的主体,很少使用接地体,在接地要求不高或地质条件相当优越的情况下,接地环也能够起到接地的作用,但是通常的情况下,这是不可行的,接地环可以起到辅助接地地作用,主导作用是用接地体来完成的。影响接地效果的几个因素有土壤电阻率、接地体的选择.接地材料的防腐和合理的布划接地网络。影响接地电阻的因素很多:接地桩的大小(长度、粗细)、形状、数量、埋设深度、周围地理环境(如平地、沟渠、坡地是不同的)、土壤湿度、质地等等。为了保证设备的良好接地,利用仪表对地电阻进行测量是必不可少的。

接地装置是由埋入土中的金属接地体(角钢、扁钢、钢管等)和连接用的接地线构成。电力行业按接地的目的,电气设备的接地可分为:工作接地、防雷接地、保护接地、仪控接地。

工作接地:是为了保证电力系统正常运行所需要的接地。例如中性点直接接地系统中的变压器中性点接地,其作用是稳定电网对地电位,从而可使对地绝缘降低。

防雷接地:是针对防雷保护的需要而设置的接地。例如避雷针(线)、避雷器的接地,目的是使雷电流顺利导入大地,以利于降低雷过电压,故又称过电压保护接地。

保护接地:也称安全接地,是为了人身安全而设置的接地,即电气设备外壳(包括电缆皮)必须接地,以防外壳带电危及人身安全。

仪控接地:发电厂的热力控制系统、数据采集系统、计算机监控系统、晶体管或微机型继电保护系统和远动通信系统等,为了稳定电位、防止干扰而设置的接地。也称为电子系统接地。

接地电阻的基本概念:

接地电阻是指电流经过接地体进入大地并向周围扩散时所遇到的电阻。大地具有一定的电阻率,如果有电流流过时,则大地各处就具有不同的电位。电流经接地体注入大地后,它以电流场的形式向四处扩散,离接地点愈远,半球形的散流面积愈大,地中的电流密度就愈小,因此可认为在较远处(15—20m以外),单位扩散距离的电阻及地中电流密度已接近零,该处电位已为零电位。

2 防雷接地的作用

2.1 接 闪

接闪装置就是我们常说的避雷针、避雷带、避雷线或避雷网,接闪就是让在一定程度范围内出现的闪电放电不能任意地选择放电通道,而只能按照人们事先设计的防雷系统的规定通道,将雷电能量泄放到大地中去。

2.2 均 压

接闪装置在接闪雷电时,引下线立即产生高电位,会对防雷系统周围的尚处于地电位的导体产生旁侧闪络,并使其电位升高,进而对人员和设备构成危害。为了减少这种闪络危险,最简单的办法是采用均压环,将处于地电位的导体等电位连接起来,一直到接地装置。室内的金属设施、电气装置和电子设备,如果其与防雷系统的导体,特别是接闪装置的距离达不到规定的安全要求时,则应该用较粗的导线把它们与防雷系统进行等电位连接。这样在闪电电流通过时,室内的所有设施立即形成一个“等电位岛”,保证导电部件之间不产生有害的电位差,不发生旁侧闪络放电。完善的等电位连接还可以防止闪电电流入地造成的地电位升高所产生的反击。为了彻底消除雷电引起的毁坏性的电位差,就特别需要实行等电位连接,电源线、信号线、金属管道等都要通过过压保护器进行等电位连接,各个内层保护区的界面处同样要依此进行局部等电位连接,并最后与等电位连接母排相连。

来源:中国大唐集团公司
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