电气装置

火力发电厂防雷接地措施

发布时间:2024/12/24 12:53:49   

1.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。

2.接地的类型:

(1)工作接地是为满足电力系统或电气设备的运行要求,而将电力系统的某一点进行接地,称为工作接地,如电力系统的中性点接地;

(2)防雷接地为防止雷电过电压对人身或设备产生危害,而设置的过电压保护设备的接地,称为防雷接地,如避雷针、避雷器的接地;

(3)保护接地为防止电气设备的绝缘损坏,将其金属外壳对地电压限制在安全电压内,避免造成人身电击事故,将电气设备的外露可接近导体部分接地,称为保护接地。

(4)防静电接地为了消除静电对人身和设备产生危害而进行的接地,如将某些液体或气体的金属输送管道或车辆的接地;

(5)屏蔽接地为防止电气设备因受电磁干扰,而影响其工作或对其它设备造成电磁干扰的屏蔽设备的接地。

3.防雷区域的构成

火力发电厂的防雷区域一般由主厂房(汽机;锅炉)、辅助厂房(输煤,取水,除灰,燃料)、升压站之间的电气设备极其构架联合组成,对于不同区域的设备,一般采取不同的防雷保护方式。

(1)对于站外高压架空线路及电器设备,在构架上设避雷线进行保护,站内电器设备及构架则采用避雷针进行联合保护;

(2)燃油泵房、油泵房区域内的储油罐和油管道、制氢站及储氢罐等易燃易爆的设备则必须由独立避雷针组成联合保护;

(3)烟囱和冷却塔上设有避雷针分别做烟囱和冷却塔的防直击雷保护;

(4)输煤系统高大建筑物如碎煤机室煤仓间、转运站、简仓等屋顶设避雷带作防直击雷保护;

(5)辅助厂房、生产办公楼等高大建筑物屋顶设避雷带作防直击雷保护。

4.接地电阻的技术要求

全厂主网由水平接地体和垂直接地极构成的一一个复合接地网。垂直接地极则采用镀锌钢管和低电阻接地模块构成。

4.1全厂的接地网对接地电阻和接触电势、跨步电压的要求

(1)根据岩土专业《岩土电阻率测试说明书》中,进行场地平整后电阻率测试,以此标准来进行接地计算。各种电气设备接地装置的接地电阻的应满足下表1要求(如下表):

(2)根据《交流电气装置接地》(DL/T-)规程要求,进行地网接地电阻阻值计算。当计算值低于规程要求时,可通过技术经济比较增大接地电阻,但不得大于50,同时还应该满足以下要求:

(a)为防止转移电位引起的危害,对可能接地网的高电位引向厂、所外或将低电位引向厂、所内的设施,应采取隔离措施。

(b)考虑短路电流非周期分量的影响,当接地电位升高时,发电厂、变电所内的3~10kV阀式避雷器不应动作或动作后应承受被赋予的能量。

(c)设计接地网时,应验算接触电位差和跨步电位差。

5.降阻措施

(1)增加接地体的总长度或增加垂直接地体的数量。

(2)在接地体周围更换土壤电阻率低的土,如黄粘土、黑土(土壤电阻率在50Ωm以下)。

(3)采用化学降阻剂,处理接地体。

(4)充分利用自然接地体如金属循环水管道、锅炉和电除尘器的钢架、电缆支架、电缆桥架、电缆的保护管和电缆的金属外皮等做接地体。

(5)在避雷接地装置集中区域的垂直接地极采用低电阻接地模块。

6.集中接地装置

独立避雷针、构架上避雷针、线和在烟囱冷却水塔上的避雷针或建筑物屋顶上的避雷针的接地线用镀锌扁钢引入集中接地装置,接地引下线与主接地干线不相连,二者的地中距离不得小于3m,接地电阻不大于10Ω,当无法满足时,可与主地网相连,但避雷针或避雷线与主接地网的连接点至35kV及以下的电气设备(包括电缆沟电缆隧道内的通常扁钢)与主接地网的地下连接点沿接地体长度不小于15m。

7.设备接地

7.1电气装置和设施的下列金属部分,均应接地

(1)电机、变压器和高压电器等的底座和外壳;

(2)电器设备传动装置;

(3)互感器的二次绕组;

(4)发电机中性点柜外壳、发电机出线柜和封闭母线外壳等;

(5)配电、控制、保护、照明、检修用的屏(柜、箱)及操作台等的金属框架;

(6)铠装控制电缆的铠装层、屏蔽层;

(7)屋内外配电装置的金属构架、钢筋混凝土构架以及靠近带电部分的金属围栏和金属门;

(8)电力电缆的接线盒终端盒外壳、电缆金属铠装、穿线钢管及电缆桥架等;

(9)吊车轨道等。

7.2下列设备应采用专用接地线接地

(1)发电机机座或外壳、出线柜、中性点柜的金属底座和外壳,发电机的离相封闭母线和共箱封闭母线的外壳;

(2)kV及以上避雷器及钢筋混凝土构架上的电气设备的金属外壳;

(3)直接接地的变压器中性点;

(4)避雷器、避雷针、避雷线等的接地端子;

(5)循环水泵房、净水站的闸门钢构件、混凝土基础的主钢筋;

(6)煤场斗轮机钢轨。

8.接地装置

8.1以下部分需设室内接地

(1)安装有电动机等电气设备的房间;

(2)屋内高、低配电装置;

(3)低压厂用变压器室;

(4)控制室、继电器室;

(5)热工试验室、电气维修间等。

8.2发电厂的接地装置

发电厂的接地装置应充分利用自然接地体作接地体。

8.3人工接地装置

人工接地装置接地体和接地引下线的导体截面按满足热稳定要求和30,年的使用寿命,屋内外接地干线及避雷针、避雷带引下线、集中接地装置等均采用镀锌扁钢埋地并与垂直接地极镀锌钢管和低电阻模块配合使用,屋顶上的避雷带则可采用镀锌圆钢构成。

8.4设备接地的引线设备接地的引线一般采用热镀锌扁钢,但为方便小型设备的接地,如铁壳开关,事故按钮等设备,采用热镀锌扁钢或圆钢均可,以及电缆保护管、铠装电缆的金属铠装外皮。

8.5人工接地网的布置及敷设

(1)垂直接地体的间距不小于其长度的2倍,水平接地带的间距不小于5m,接地体与建筑物的间距不小于1.5m。接地网埋深接地网的外缘应闭合,且各角做成圆弧形,圆弧半径不小于均压带间距的一半。

(2)接地网的边缘经常有人出人的走道处,应铺设砾石,青路面或帽檐式均压带,也可采用高电阻率的路面。

(3)围绕屋外配电装置控制楼、主厂房及其需要装设接地网的建筑物,敷设环形接地网,这些接地网之间的相互连接线不小于两根主干线,对大接地短路电流系统的发电厂和变电所,各主要分接地网之间宜多根连接。

(4)建筑物内的接地干线采用热镀锌扁钢,室内沿敷设的接地干线在地坪上敷设时,应在坪抹灰前沿敷设的路径间隔1.5~2m打膨胀螺栓固定一次,然后将接地线焊在膨胀螺栓上,抹面后使接地线高出地坪2mm。

8.6燃油和天然气设施静电和防感应雷接地

(1)易燃油、可燃油、天然气和氢气等储罐、装卸油台、铁路轨道、管道鹤管及套筒等应设防静电和防感应雷接地,油槽车应设防静电临时接地卡。

(2)铁路轨道、管道及金属桥台,应在其始端、末端,分支处以及每隔50M处应设防静电接地。

(3)厂区内净距小于mm的平行或交叉管道,每隔20m用热镀锌扁钢圆钢进行跨接,不能保

持良好电气接触的阀门、法兰和弯管道连接处也应用圆钢跨接。

(4)主厂房储煤仓、落煤管、煤仓间及各转运站除尘器风道,均应采取防静电措施,其金属部分用热镀锌扁钢与主接地网连接。

(5)防静电接地每处的接地电阻不大于30M露天敷设的管道,每隔20~25m应设防感应雷接地,每处接地电阻不应大于10Ω。防感应雷和防接地可共用一个接地装置,接地电阻应该符合两种接地中较小值得要求。

(6)储罐四周应设闭合环形接地,接地电阻不大于30Ω,罐体的接地点不应少于两处,接地距离不应大于30m。

(7)天然气和易燃储油罐的呼吸阀,热工测量装置应该重复接地,即与储罐的接地体相连。

8.7接地装置的施工要求

(1)电气装置的每个应接地带设备应以单独接地线与接地体或接地干线连接,严禁将多个设备串联接地。

(2)发电厂的离箱或共箱母线(或电缆共箱母线)到底座,变电所的屋外母线桥支柱绝缘子用的通长型钢均应可靠接地,共箱母线的外壳每隔15m用扁钢与接地干线相连。

(3)发电厂的高、低压开关柜各段安装用地角型钢均应有二处与屋内接地干线可靠连接。

(4)发电厂的行车轨道的端头二处应与室内接地干线可靠连接。

(5)电缆埋管可作为设备及接地用,一端与电缆沟或隧道中的接地干线连接,另-端用扁钢与设

备接地板焊接。

(6)电缆支架与电缆桥架交接处应以扁钢将其连通,以保证良好的电气通路。当电缆桥架较长时,每隔30m应用扁钢与接地干线连通。

(7)避雷器的接地应以最短距离引人集中接地装置并应避免弯曲。

(8)利用电缆沟或隧道中的预埋扁钢作为接地

干线,需注意与土建施工的配合,断点处必须焊接连通,以保证良好的电气通路。

(9)设备外壳与接地体的连接可采用焊接或用螺栓连接。

(10)与公路、铁道或化学管道交叉的地方,以及其他有可能使接地带受损的地方,对接地带应采用水煤气管保护。

(11)在接地线与建筑物伸缩缝交叉时,应加补偿器,补偿器可在伸缩位置用焊接--段软导线代替。

(12)屋内的接地千线与室外接地干线相连,在接地线引入建筑物的人口处应设有明显标志。

(13)接地线敷设完毕后,接地土沟应及时回填夯实,回填土中不应夹有石块或建筑垃圾等。埋于地下的接地体不应涂漆。

(14)接地线的敷设位置应不妨碍设备的拆卸与检修。

(15)为测试接地电阻方便,在不与主接地网相连的接地装置处和屋外配电装置的扩建端应预留有接地井,各接地装置的接地电阻施工完毕后应实测,如不能满足要求应另加接地极,直至满足要求。

(16)为防止接地线腐蚀,所有接地干线、接地引下线,垂直接地极及其紧固件均应热镀锌,焊接处必须涂防锈漆。



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