阳煤二电电气综自系统防雷接地现状分析与处理

摘要：本文综述了阳煤二电厂区接地网的现状与分析，对于现场一次系统与二次系统共用接地网危害进行了阐述，并提出在控制系统数字化改造后，由于综合自动化保护装置运行和使用的高要求性，对现场各部不规范的问题提出了有效的整改措施，并付诸实施，希望能对解决发电厂接地网存在的缺陷问题有一定的参考意义。

关键词：接地网 综自系统 防雷

1 概述

由于我厂地处矸山，土层为后期人工填造，夏季虽然雨水比较充沛，但是由于土质层比较薄，水分附着量小，易从矸石堆积的透水层流走，引起土壤层含水量偏低，土壤电阻率增大，导致厂区接地网接地电阻相对较大，虽然能符合电气系统一次接地及避雷的要求，但是在我厂电气综自系统改造后，很难满足电气综自装置的弱电接地要求。如在2011年5月由于雷击，导致我厂电气主控装置发生了烧毁现象，并且引起了全厂大停电，为了保证电气系统的稳定运行，所以需对电气综自装置二次进行接地网隔离。

2 厂区接地网概况

2.1 厂区接地网分布情况 我厂除烟囱避雷针是单独接地外，其余我厂的避雷接地网、电气接地网全部连在一起，构成我厂的整个接地网络。厂区总接地网接地极沿主控楼和主厂房外延四周设置进行接地，整个区域内所有接地沿电缆沟预埋角钢接地线进行相互连接，并与接地极可靠连接构成总接地网。如下图所示：

2.2 电气系统综自设备接地情况 电气系统综自设备屏内所有装置接地全部集中在屏内的接地线母排，然后接地母排通过2.5mm2软铜丝导线和预埋钢架连接，完成屏内装置的接地。保护屏与地板预埋钢架焊接可靠接地，预埋钢架通过扁铁和35kV配电室出来的接地扁铁连接，进入厂区接地网接地。即电气系统综自装置接地与厂区防雷接地网连接。

3 问题分析与处理

按照国家标准，弱电系统与强电接地体的接地电阻值小于1欧姆的情况下，理论上两者可以共用接地网，但在实际的运用中接地阻值小于1欧姆是相当困难的。其次，厂区所有接地网络全部连接在一起，如出现接地电阻升高，不符合规范，在雷击过程中放电泄流、泄压时，会导致接地网的电压突然升高，此电压通过接地网络引回到电气主控综自装置上，由于电压等级高导致装置损坏，直接影响电气系统的稳定运行，所以只有电气综自装置设立独立的接地系统，才能从根本上保护电气系统及电气装置的安全稳定运行。

通过以上分析，在电气主控形成一个环状、闭合的等电位接地网，防止接地网产生电位差影响二次装置安全运行。将电气一、二次接地网分开，避免雷击反冲击电压损毁保护装置电源，我厂需将电气综自接地系统与主接地网分离，并设立单独的接地装置。

具体实施方案：

3.1 隔离方案 在主控防静电地板下，混凝土结构地面上间隔50cm打眼固定M10膨胀螺丝，然后用3个40×40×10叠式绝缘子固定1.5m长紫铜排，紫铜排上相等分打10个φ12的孔，并用BVR双色电缆根据节点引致汇流排，实现电气保护装置的接地与主控厂网接地的完全分离。

3.2 独立接地装置铺设方案 ①新独立设置的接地装置选用采用雷克石接地模块，独立设置接地装置。以下为雷克石用量计算及依据：

因实际土壤电阻率的测试太过于繁琐，且随环境因素的影响变化太多，所以这里我们参考上表中给予的参照值取定。选取少雨区的黄土电阻率为参考值250Ω·m。根据地网土层的土壤电阻率，采用下式计算接地模块用量：水

平埋置，单个模块接地电阻：

Rj=0.14×ρ（0.14为厂家提供的产品计算系数）

总接地电阻：Rnj=Rj/nη（式中：ρ——土壤电阻率

（Ω/m）；Rj——单个模块接地电阻（Ω）；Rnj——总接地电阻（Ω）；n——接地模块个数；η——模块调整系数，一般取0.6-0.9）。

单个模块接地电阻Rj=0.14×250=35Ω

按照总接地电阻4Ω计算：Rnj=Rj/nη可以算出n= （Rj÷Rnj）/η=10.94（η取0.8）

故需达到接地要求，雷克石的最小用量应为11块，接地电阻才能达到要求。

②接地装置区域布置及施工要求：外部接地沟内，预

敷3cm厚经过筛选的细土，不得含有硬块，避免雷克石模块被挤压破损。底层敷设完毕后，将11块雷克石水平放置入坑底，采用40×4镀锌扁铁与接地模块导电杆焊接，焊接完毕后用沥青漆将焊接处进行防腐处理。用40×4镀锌扁铁将主控室接地铜排与西草坪接地模块相连接，与接地扁铁连接处用沥青漆防腐处理。

以上施工结束后，往沟槽及坑洞内回填经过筛选的细土，回填要分层实施，回填10cm后细土表面喷洒水，喷洒至土壤潮湿即可。土壤夯实后方可进一步回填，如此反复直至回填完毕，填土要略高于地表。

4 改造效果

2012年5月底完成电气综自装置接地二次防雷改造，改造前电气主控测控装置接地和厂区接地网连接在一起，接地电阻虽然能达到小于4Ω要求，但大部分测值均在3Ω左右，不符合电气弱电测控装置接地电阻要求。改造完毕后，当时测量接地电阻值为1.1Ω，夏季雷雨季节接地电阻值应该会降到1Ω以下。电气一、二次接地网分开，避免雷击电压反冲击二次装置，稳定了电气系统的安全运行。在电气主控形成一个环状、闭合的等电位接地网，防止接地网产生电位差影响二次装置安全运行。

通过改造，在2012年7月至9月雷雨季节没有出现一次由于雷击造成装置的损坏的事故，充分证明综自装置接地二次防雷改造比较成功。

参考文献：

[1]王冠.变电站综合自动化系统防雷浅析[J].电子世界，2013（07）.

[2]王大鹏，刘霞.谈对变电站防雷接地的认识[J].建设监理， 2007（04）.

[3]吴承俊.变电站的防雷与接地[J].价值工程，2010（13）.

作者简介：于菲（1984-），女，山西盂县人，电气助理工程师，电气工程。