发电厂的防雷措施
摘要：本文主要从避雷针的使用、绝缘监测和接地处理等三个方面探讨了发电厂的一些防雷措施。
关键词：发电厂；防雷措施；避雷针；接地；绝缘
电力系统俨然已经成为了当前我们生活工作中必不可少的一部分，一旦电力系统受损必将给我们的工作生活带来极大的不便和损失，而雷击便是造成发电厂事故的最大的原因，下面我就结合自身工作经验探讨下发电厂的防雷措施。
1避雷针的安装
避雷针的安装主要考虑的是如何防止反击的问题.出于对反击的考虑,避雷针的安装方式可分为构架避雷针和独立避雷针两种.对于110 kV及以上的配电装置,由于电气设备的绝缘水平较高,在土壤电阻率不高的地区不易发生反击,可采用构架避雷针,既可节约投资,也便于布置.但应注意装设避雷针的构架应就近埋设辅助集中接地装置,其与变电所接地网的连接点离主变压器与地网连接点之间的电气距离应不小于15 m,以使雷击避雷针时,在接地装置上出现的电位升高,经15 m 的距离后,其幅值已衰减到不至于对绝缘相对较弱的变压器造成反击.同理,变压器的门型构架上,绝对不容许装设避雷针.对于其它的配电装置,应当装设独立避雷针.其接地装置与变电所主地网分开埋设,并在空气中及地下保持足够的距离(如图1所示).
在实际工作中，若不忽视对避雷针及其接地装置的技术检测，保证其接地装置完好无损、接地电阻合格，一般不会发生雷电直击发电厂、变电所的事故。供电线路中的入侵雷电波来自于雷电直击或雷电的静电感应。采取的主要限制措施为：在发电厂、变电所内装设避雷器、进线保护段、电容器等。作用是把雷电过电压即入侵雷电波的幅值和陡度限制到对电气设备没有危害的程度，保护电气设备绝缘，避免雷害事故发生。由于在目前的科学技术水平下，无法对雷电进行控制，无法对其发展规律、强度进行预测。使得线路长、地处旷野的输电线路很容易遭受雷击。因此，不可能完全避免雷击和雷电波入侵。据资料表明，在我国220kV 和500kV 发电厂中，由入侵雷电波而引起事故率为0.5 次/100 百所·a 和0.4 次/100 百所·a；发电厂直配电机的雷击损坏率为 1.25 次/100 百所·a。预防雷击事故发生的管理措施因雷电活动的随机性，防雷保护所依据的数据多为统计性数据，有必要在实际中，根据运行经验和雷电活动的频繁情况、活动强度进行校正。防雷保护与雷雨季节时发电厂的运行方式密切相关。所以，对某一发电厂而言，在实际生产过程中，必须在技术和管理上制定和采取相应的防雷措施，防止雷电袭击时发生事故。
2绝缘处理
必须有针对性地进行雷电活动强度、活动规律的观察、研究和统计工作，以指导和校正防雷保护措施的布置和选择，使防雷保护更趋完善、更能起到保护作用。雷雨季节，要制定防雷保护方案。不同的运行方式，对防雷保护有不同的影响，不同防雷保护适应不同的运行方式。因此，要结合电压保护规程上所推荐的各种方法和本厂（所）的具体运行经验，建立和修订过电压防雷保护结线图，制订各运行方式下的有关防雷保护规定，以保证雷雨季节生产运行的安全。定期地进行绝缘监督，是保持电气设备绝缘具有良好水平的基本保证。电气绝缘在正常运行时，长期处于工作电压的作用下，有时还要受到短时的过电压作用，会产生绝缘老化现象。会受到机械力、温度和大气环境等因素的影响，使绝缘能力下降。因此，要定期对电气设备的绝缘进行监督试验，以掌握绝缘老化程度、绝缘强度、绝缘水平、绝缘缺陷等情况，有针对性地进行相应的维护与检修，保证电气设备绝缘处于良好的技术状态。为防止运行中发生击穿而造成停电甚至严重损坏设备的事故，起到预防监督作用。定期对防雷设施如避雷针、接地装置及接地网进行绝缘技术检测。对避雷器进行规格核定和间隙整定，以保证防雷设施完好无损，具有良好的防护能力。
3提高防雷接地网安全可靠性
防雷接地网在设计、施工和运行管理方面的确存在着不容忽视的问题,在今后的工程管理和运行管理中应考虑采取以下对策:(1)在工程建设初期设计阶段,应加强对防雷设施设计的审核,保证接地网设计寿命与机组使用寿命一致,留有足够的安全裕度,设计单位应对接地网设计进行跨专业的综合内审。
(2)在施工图设计阶段,设计监理应对全厂接地网的设计在可靠性评估的基础上进行论证,组织会审。
(3)新建电源项目接地网截面积应按规划装机容量的系统短路电流进行热稳定验算,扩建电厂接地网截面积应按系统容量扩大后的最大单相短路电流值进行校核,并对原全厂接地网进行改造。
(4)在新建机组设计中应把落实国家部委颁发的反事故措施的要求作为一项重要工作来抓,如敷设与二次缆平行的均压铜地网,在高压配电装置的接地网与主控室接地网之间增加若干条直接连接的接地线等。
(5)工程监理单位应把全厂接地网等防雷设施的施工纳入监理规划,设置相应的质量控制点,按隐蔽工程规范进行见证、验收;确保主体建筑物形成闭合良好的法拉第屏蔽笼结构,建立等电位联结系统。
(6)防雷接地网的施工承包单位应持有符合防雷资质等级要求的证书,并将有关防雷工程的施工组织设计文件进行报审。
(7)安全监督管理部门应对防雷设施的可靠性进行监督检查。
(8)运行管理单位应建立严格的接地网检查、监控制度,根据土壤对接地装置
的腐蚀程度,定期作典型的直接检查,并采取相应的安全技术措施。
目前600 MW超临界燃煤发电机组的接地网主干线采用多芯铜绞线,已考虑防腐和热稳定要求,因为铜材质的防腐性能最好,且导电性能也优于镀锌钢。但对铜材质的接地网的施工工艺技术要求应注意以下事项:
(1)全厂所有的电气设备、金属钢结构、油灌及油管、电缆等都应可靠接地,主接地网应互连成一片,并且至少有两点以上相连,当其中一点断开时不致产生孤立的部分,焊接接头应牢固。
(2)使用的焊模必须清洁干净,使用时先用火加热焊模使之干燥。
(3)使用的焊模必须完好,无渗漏铜水的现象。
(4)焊接接地铜导线应用钢丝刷打磨,去除铜锈及油污并烘干水气,模具与导线应夹紧。
(5)不同规格的导线连接应使用不同焊模及药粉,具体使用的药粉型号应与焊模上的要求型号一致。
(6)药粉应保持干燥,无受潮,使用时应全部倒入焊模,接头与导线应有足够的导电截面,铜焊接头表面应光滑,无气泡现象。
接地工程学是一门多学科的边缘学科,它涉及到地质、电磁场理论、电气测量、应用化学、钻探技术、施工技术等多门学科。一方面对于工程施工和运行维护,必须加强管理,严格落实各项安全技术措施;另一方面,必须遵守可靠性准则,完善设计规范,提高防雷接地网的设计标准,才能保证发电厂的安全稳定运行。随着超大容量及超临界燃煤发电机组的投产运行,以及计算机控制、信息系统的广泛应用,防雷接地网的可靠性管理更加重要,防雷设施体系对发电厂及电力系统的安全影响愈加显现。
结语
雷害是不可避免的，发生雷害就要进行认真调查和分析。找出事故原因，采取有效措施，防止重复发生类似事故。通过调查和分析，可暴露出防雷电工作中的缺点和问题，积累经验，从而改进、提高防雷电工作的技术和运行管理水平。对水泵进行增容改造, 合理地对循环水管路系统改造及对水质的净化, 既解决了水量的供需矛盾, 又大大降低了循环水系统的能量消耗, 增加了机组的运转率和运行效率。
参考文献
[1]《国内最大瓦斯发电厂正式投产》[J]. 电气技术, 2008,(03):78
