大型发电站常用接地功能及其安装技术

1、大型发电站常用接地功能及其安装技术 随着社会供电需求量的持续增多， 早期建成的中小型发电厂 已难以适应生产要求，这就降低了整个电能供应链的作业效率。 新时期国家倡导建立大规模的发电模式， 大型火力发电站成为了 投资建设的重点。 顾及到火力发电存在的安全隐患， 应对站内供 输电系统设置接地装置。 一、大型发电厂的特点 从物理学原理来说， 火力发电厂是借助燃料产生的热值， 再 将热能转换为机械能发电， 这一过程都要借助各类机电设备的作 用发挥。 火力发电是我国电能生产最基本的方式， 其在电力业发 展中沿用了很长的时间。 结合已建成的火力发电厂， 大型电厂作 业具有规模大、管理难、事故多等特点。 1

2、、规模大。我国电力行业对大、中、小型电站的分类，主 要参考了发电站规模的大小， 而大型发电厂生产规模、 占地面积 等均超过其它两类。 一般来说， 大型发电厂所用设备的机载容量 较高，如表1，大型发电厂装机容量超过 1000MW而超大型发电 厂最高装机容量在2000 MV以上。大型规模的电能生产方式，将 中小型发电厂操作体系融入其中， 覆盖了小规模生产方式的电能 作业要求，这些都是大型电厂的显著特点。 表 1：火力发电厂的分类 2、管理难。相比于早期的生产体系，大型发电厂在功能、 产量、设备等方面均有明显的改善， 推动了火力发电模式的优化 改进，为缓解社会供电压力提供了许多帮助。另一方面，大型发

3、 电也面临着一系列的管理难题，尤其是在燃料使用、设备组装、 操作调控方面， 若想全面性地控制各项流程， 则很难达到预期的 生产控制成效 1 。大型发电站管理难度持续增加，势必影响到 整个行业的可持续发展，降低了电厂发电的收益。 3、事故多。安全生产是电力行业积极倡导的先进理念，只 有在保证安全前提下执行生产任务， 才有可能带动发电产量、 电 能收益等方面的增长。 但是， 我国电力行业事故发生率一直处于 难掌控的状态， 供电单位与电厂所编制事故防御方案的成效不明 显，减小了发电、输电、变电等操作的安全性。例如，每年大型 发电站均有多次电气事故的发生， 尤其是漏电问题直接破坏了人 员及设备的安全状

4、态，阻碍了行业的稳定发展。 二、发电站常用接地的类别及其功能 从行业受益、生产规模、技术含量等要素进行对比，大型发 电厂生产电能的效率远超出中小型电厂。 为了解决发电站存在的 操作隐患， 应选用接地作为安全防御措施。 在电力系统中将设备 和用电装置的中性点、 外壳或支架与接地装置用导体作良好的电 气连接叫做接地，发电站常用接地包括：保护接地、工作接地、 防雷接地、屏蔽接地。 1、保护接地。大型变电站改变了小规模发电作业的不足， 显著提升了原电能供应的操控效率。 与此同时， 大型电站建设也 面临着一系列的安全问题， 原电能供输操作易发生意外事故。 机 壳安全接地是将系统中平时不带电的金属部分 （

5、机柜外壳， 操作 台外壳等 ） 与地之间形成良好的导电连接，以保护设备和人身安 全。为防止静电危害影响并将其泄放， 接地也是静电防护最重要 的一环，利用保护接地有效抑制了外界因素对设备的干扰。 2、工作接地。工作接地是为了使系统以及与之相连的仪表 均能可靠运行并保证测量和控制精度而设的接地。 它分为机器逻 辑地、信号回路接地、屏蔽接地，在发电站建设中可用作电力信 号传输体系， 帮助设备处理线路指令传送的任务。 现代大型变电 站所用设备的总数量增多， 工作接地承受的安全保护任务更加复 杂，工作接地数字化改造是必然的趋势 2 。发电站常使用信息 化控制平台为支撑，对电力系统与电子仪表进行数字化控制

6、。 3、防雷接地。雷电是自然界不可避免的现象，其对电力系 统产生的破坏力很大， 超荷载雷电可使发电系统瞬间受损， 而中 断了整个电厂的发电流程。 防雷基地是保护大型发电站必备的防 御装置，如图 1，当发生直击雷时避雷器将雷电引向自身，雷电 流经过其引下线和接地装置进入大地。 此外， 由于雷电引起静电 感应副效应， 通常要将建筑物内的金属设备、 金属管道和钢筋结 构等接地，这是电站土建施工需重点考虑的内容。 图 1 一种防雷接地 4、屏蔽接地。对产生磁场的设备外壳设屏蔽装置，并将屏 蔽体接地， 不仅可以降低屏蔽体以外的电磁场强度， 达到减轻或 消除电磁场对人体危害的目的， 也可以保护屏蔽接地体内

7、的设备 免受外界电磁场的干扰影响。由于发电站安装了多种机电设备， 其产生的电磁场强度更高， 长期处于磁场环境操作会对人体造成 一定的健康危害。 为了解决电磁场造成的不利影响， 需采用屏蔽 接地进行安全保护操作，降低磁场对站内供电信号的异常干扰。 三、发电厂接地安装的主要方式 基于电能对社会能源供应体系的重要性， 发电厂改造是行业 变革的先进决策，注重大型发电站改造是供电部门的首要任务。 因大型电站在建设期间面临的种种风险， 需建立以接地装置为中 心的安全防御模式，避免雷电、磁场、谐波等现象造成的异常干 扰。上述接地是近年来比较常用的几种， 电厂需安排专业电工从 事安装工作， 适当调试无误后才能

8、投入电能生产作业中。 发电厂 接地安装的主要方式： 1、分散接地方式 分散接地就是将大型发电站的防雷接地、 电源系统接地、 通 讯设备的各类接地以及其他设备的接地分别接入相互分离的接 地系统， 由于地线系统不断增多， 地线间潜在的耦合影响往往难 以避免， 分散接地反而容易引起干扰。 同时发电站内主体建筑物 的高度不断增加， 其接地方式所带的不安全因素也越来越大， 当 某一设施被雷击中容易形成地下反击，损坏其他设备 3 。分散 接地采用多点式防御计划， 用不同节点作为控制元件， 分布于电 站内的各个操作点， 分布式控制具有全面性的接地防御功能， 适 用于大规模发电生产的电力调度。 2、计算机接地 计算机接地是以接地电流易于流动为目标， 要求接地电阻越 小越好。 鉴于社会用电量的不断增加， 传统发电生产难以满足高 标准的产量要求， 大型发电厂建设是行业改造的必然趋势。 计算 中心的接地应尽量减少噪音引起的电位变动， 同时应注意信号电 路与电源电路、 高电平电路与低电平电路不能使用同一共地回路 4 。对传输带宽要求较高的网络布线， 应采用隔离式屏蔽接地， 以防止静电感应产生干扰。 在设计上力求简单、 经济和实效接地 如能和屏蔽有效地结合起来，将能更好地解决干扰，抑制噪音。 结论 大型发电是我国现代化建设的主要项目之一， 重点是致力于 电力现