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摘要：电能是经济发展最重要的能源之一，电能在我国的国民经济中担任着主力军的作用。发电厂是电力系统中生产电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施。在发电厂系统中，电气一次系统设计是发电厂系统中不可或缺的系统之一。本文就发电厂电气一次系统设计中防雷及接地系统的设计做详细探讨，希同行批评指正。
关键字:发电厂、:电气一次系统设计、防雷及接地系统的设计
Abstract: Power is the most important economic development of one of the energy, the electric power in the national economy in our country play the important role. Power plant is in power system, control of the electrical power produced the flow of power and the adjustment of the voltage of power facilities. In the power plant system, electrical system design is a power plant in one of the indispensable system. This paper analyzes electric power plant in the design of a system lightning protection and grounding system design.
Key Word: power plants, electrical a lightning protection, grounding system design, the design of the system
中圖分类号：R363.1+24文献标识码：A文章编号：
近年来，随着发电站综合自动化技术的迅猛发展和广泛应用，自动化系统设备频遭雷电等外部因素的侵袭，其设备遭到不同程度的影响和损坏，危及人身和设备的安全。现就这些问题具体情况谈谈发电站系统电气一次系统设计中对防雷及接地系统的设计。
一、防雷保护
电气设备在运行中承受的过电压，主要有由于系统参数发生变化时电磁能产生振荡引起的过电压。
1、击雷的保护范围
发电厂和变电所的直击雷过电压保护，可以采用避雷针、避雷线、避雷带和钢筋焊接成网等。下列设施应装设直击雷保护装置:屋外配电装置，包括组合导体和母线廊道。烟囱、冷却塔和输煤系统的高建筑物。油处理室、燃油泵房、露天油罐及其架空管道、装卸油台、大型变压器修理间、易燃材料仓库等建筑物。雷电活动特殊强烈地区的主厂房、主控制室和高压屋内配电装置室。无钢筋的砖木结构的主厂房。
2、直击雷的保护措施
对主厂房需装设的直击雷保护，应采取如下的措施:
a、加强分流:用扁钢将所有避雷针水平连接起来，并与主厂房柱内钢筋焊接成一体。在适当的地方接引下线，一般应每隔10-v20m引一根。引下线的数日尽可能多一些。
b、防止反击:设备的接地点尽量远离避雷针接地引下线的入地点;避雷针接地引下线尽量远离电气设备;为了防止引下线向发电机回路发生反击而可能危及发电机绝缘，应在靠近避雷针引下线的发电机出口处装设一组避雷器。
c、装设集中接地装置:上述接地应与总接地网连接，并在连接处加装集中接地装置，其工频接地电阻应不大于10欧。
对主控室及其屋内配电装置直击雷的保护措施:
a、若有金属屋顶或屋顶上有金属结构时，将金属部分接地。
b、若屋顶为钢筋混凝土结构，应将钢筋焊接成网接地。
c、若结构为非导电的屋顶时，采用避雷带保护。
峡谷地区的发电厂和变电所应采用避雷线保护；建筑物屋顶上的设备金属外壳、电缆外皮和建筑物金属构件，均应接地；上述应装设直击雷保护装置的设施，其接地可采用发电厂、变电所的主接地网，但应该在直击雷的保护装置附近装设集中接地装置。
对于六氟化硫全封闭变电所，不需要专门装设避雷针、避雷线，而是利用六氟化硫全封闭的金属筒作为接闪器，并将其接地即可。
2、避雷针、避雷线的装设原则及其接地装置的要求
（1）为防止避雷针落雷而引起的反击事故，独立避雷针与配装置架构之间在空气中的距离不宜小于5m，独立避雷针的接地装置与接地网之间的地间距离应大于3m。
（2）独立避雷针(线)宜设独立的接地装置。独立避雷针不应设在人经常通行的地方，避雷针及其接地装置与道路或出入口待的距离不宜小于3m，否则应采取措施：铺设卵石或沥青地面。
（3）电压110KV及以上的配电装置，一般将避雷针装在配电装置的架构或房顶上，装在架构上的避雷针应与接地网连接，并应有尽有其附近装设集中，接地装置;35KV及以下高振配电装置架构或房顶上不宜装避雷针，因其绝缘水平很低，雷击时易引起反击；在变压器的门型架构上，不应装设避雷针、避雷线。
（4）110KV及以上配电装置，可将线路的避雷线引到出线门型架构上，土壤电阻率大于1000 Q. m的地区，应装设集中接地装置。
（5）独立避雷针、避雷线与配电装置带电部分的空气距离，以及独立避雷针、避雷线的接地装置与接地网间的地中距离，应符合规程的要求。
3、避雷针的配置
避雷针的配置原则
独立式避雷针宜装设独立的接地装置。在非高土壤电阻率地区，其工频接地电阻
小于等于10欧。当有困难时，可将该接地装置与主接地网连接，但避雷针与主接地网的地下连接点沿接地线的长度不得小于15m。
避雷针位置的确定
首先应根据变电所设备平面布置图的情况而确定，避雷针的初步选定安装位置与备的电气距离应符合各种规程规范的要求。
二、接地装置
1、一般规定
（1）为保证人身和设备的安全，电气设备宜接地和接零。
（2）使各种不同用途和不同电1k等级的电气设备接地，应使用一个总的接地装置，其接地电阻应满足其中接地电阻最小的电气设备的要求。
（3）人工接地体应尽可能在电气所在地点附近对地电压分布均匀。
（4）设计接地装置时，应考虑到，一年四季中均能保证接地电阻的要求。
（5）在确定变电所接地装置的型式和布置时，应降低接触电势和跨步电势，使其不超过规定值。
2、降低土壤电阻率的措施
在土壤电阻率(p>500Q.m)的高电阻率地区，应尽量降低其接地电阴，具体措施有：1)敷设引外接地体；2)深埋式接地体；3)填允电阻率较低的物质；4)敷设水下接地网。
3、接地体的设计
工程实用的接地体主要由扁钢、圆钢、角钢或钢管组成，埋入地表下0.5-1 m。水平接地体多用扁钢，宽度一般为20-40mm，厚度不小于4mm，或者用直径不小于6mm的圆钢。垂直接地体一般用(20x20x3一50x5Ox5mm)或钢管，长度一般为2.5m。典型接地体的接地电阻如图1所示。
图1 典型接地体的接地电阻示意图
结语
对于发电站来说，系统的安全、可靠运行有着十分重要的现实意义。电气一次性设计系统中防雷及接地设计是一个重要、复杂的工作，需根据现场实际情况加以考虑，在设计、安装、调试过程中，要充分考虑系统的抗干扰能力，不断研究新方法、新型的抗干扰材料，提高电子元件自身的抗干扰能力，以保证安全生产。
参考文献
[1]朗润华火电厂电气专业设计的若干问题[M]. 2010
[2]付光辉综述600MW等级火力发电机组电气主接线的现状「J].广东科技.2009年10月.
[3]国电太原第一热电厂发电机及电气设备[M] 中国电力出版社2006. 1
关键字:发电厂、:电气一次系统设计、防雷及接地系统的设计
Abstract: Power is the most important economic development of one of the energy, the electric power in the national economy in our country play the important role. Power plant is in power system, control of the electrical power produced the flow of power and the adjustment of the voltage of power facilities. In the power plant system, electrical system design is a power plant in one of the indispensable system. This paper analyzes electric power plant in the design of a system lightning protection and grounding system design.
Key Word: power plants, electrical a lightning protection, grounding system design, the design of the system
中圖分类号：R363.1+24文献标识码：A文章编号：
近年来，随着发电站综合自动化技术的迅猛发展和广泛应用，自动化系统设备频遭雷电等外部因素的侵袭，其设备遭到不同程度的影响和损坏，危及人身和设备的安全。现就这些问题具体情况谈谈发电站系统电气一次系统设计中对防雷及接地系统的设计。
一、防雷保护
电气设备在运行中承受的过电压，主要有由于系统参数发生变化时电磁能产生振荡引起的过电压。
1、击雷的保护范围
发电厂和变电所的直击雷过电压保护，可以采用避雷针、避雷线、避雷带和钢筋焊接成网等。下列设施应装设直击雷保护装置:屋外配电装置，包括组合导体和母线廊道。烟囱、冷却塔和输煤系统的高建筑物。油处理室、燃油泵房、露天油罐及其架空管道、装卸油台、大型变压器修理间、易燃材料仓库等建筑物。雷电活动特殊强烈地区的主厂房、主控制室和高压屋内配电装置室。无钢筋的砖木结构的主厂房。
2、直击雷的保护措施
对主厂房需装设的直击雷保护，应采取如下的措施:
a、加强分流:用扁钢将所有避雷针水平连接起来，并与主厂房柱内钢筋焊接成一体。在适当的地方接引下线，一般应每隔10-v20m引一根。引下线的数日尽可能多一些。
b、防止反击:设备的接地点尽量远离避雷针接地引下线的入地点;避雷针接地引下线尽量远离电气设备;为了防止引下线向发电机回路发生反击而可能危及发电机绝缘，应在靠近避雷针引下线的发电机出口处装设一组避雷器。
c、装设集中接地装置:上述接地应与总接地网连接，并在连接处加装集中接地装置，其工频接地电阻应不大于10欧。
对主控室及其屋内配电装置直击雷的保护措施:
a、若有金属屋顶或屋顶上有金属结构时，将金属部分接地。
b、若屋顶为钢筋混凝土结构，应将钢筋焊接成网接地。
c、若结构为非导电的屋顶时，采用避雷带保护。
峡谷地区的发电厂和变电所应采用避雷线保护；建筑物屋顶上的设备金属外壳、电缆外皮和建筑物金属构件，均应接地；上述应装设直击雷保护装置的设施，其接地可采用发电厂、变电所的主接地网，但应该在直击雷的保护装置附近装设集中接地装置。
对于六氟化硫全封闭变电所，不需要专门装设避雷针、避雷线，而是利用六氟化硫全封闭的金属筒作为接闪器，并将其接地即可。
2、避雷针、避雷线的装设原则及其接地装置的要求
（1）为防止避雷针落雷而引起的反击事故，独立避雷针与配装置架构之间在空气中的距离不宜小于5m，独立避雷针的接地装置与接地网之间的地间距离应大于3m。
（2）独立避雷针(线)宜设独立的接地装置。独立避雷针不应设在人经常通行的地方，避雷针及其接地装置与道路或出入口待的距离不宜小于3m，否则应采取措施：铺设卵石或沥青地面。
（3）电压110KV及以上的配电装置，一般将避雷针装在配电装置的架构或房顶上，装在架构上的避雷针应与接地网连接，并应有尽有其附近装设集中，接地装置;35KV及以下高振配电装置架构或房顶上不宜装避雷针，因其绝缘水平很低，雷击时易引起反击；在变压器的门型架构上，不应装设避雷针、避雷线。
（4）110KV及以上配电装置，可将线路的避雷线引到出线门型架构上，土壤电阻率大于1000 Q. m的地区，应装设集中接地装置。
（5）独立避雷针、避雷线与配电装置带电部分的空气距离，以及独立避雷针、避雷线的接地装置与接地网间的地中距离，应符合规程的要求。
3、避雷针的配置
避雷针的配置原则
独立式避雷针宜装设独立的接地装置。在非高土壤电阻率地区，其工频接地电阻
小于等于10欧。当有困难时，可将该接地装置与主接地网连接，但避雷针与主接地网的地下连接点沿接地线的长度不得小于15m。
避雷针位置的确定
首先应根据变电所设备平面布置图的情况而确定，避雷针的初步选定安装位置与备的电气距离应符合各种规程规范的要求。
二、接地装置
1、一般规定
（1）为保证人身和设备的安全，电气设备宜接地和接零。
（2）使各种不同用途和不同电1k等级的电气设备接地，应使用一个总的接地装置，其接地电阻应满足其中接地电阻最小的电气设备的要求。
（3）人工接地体应尽可能在电气所在地点附近对地电压分布均匀。
（4）设计接地装置时，应考虑到，一年四季中均能保证接地电阻的要求。
（5）在确定变电所接地装置的型式和布置时，应降低接触电势和跨步电势，使其不超过规定值。
2、降低土壤电阻率的措施
在土壤电阻率(p>500Q.m)的高电阻率地区，应尽量降低其接地电阴，具体措施有：1)敷设引外接地体；2)深埋式接地体；3)填允电阻率较低的物质；4)敷设水下接地网。
3、接地体的设计
工程实用的接地体主要由扁钢、圆钢、角钢或钢管组成，埋入地表下0.5-1 m。水平接地体多用扁钢，宽度一般为20-40mm，厚度不小于4mm，或者用直径不小于6mm的圆钢。垂直接地体一般用(20x20x3一50x5Ox5mm)或钢管，长度一般为2.5m。典型接地体的接地电阻如图1所示。
图1 典型接地体的接地电阻示意图
结语
对于发电站来说，系统的安全、可靠运行有着十分重要的现实意义。电气一次性设计系统中防雷及接地设计是一个重要、复杂的工作，需根据现场实际情况加以考虑，在设计、安装、调试过程中，要充分考虑系统的抗干扰能力，不断研究新方法、新型的抗干扰材料，提高电子元件自身的抗干扰能力，以保证安全生产。
参考文献
[1]朗润华火电厂电气专业设计的若干问题[M]. 2010
[2]付光辉综述600MW等级火力发电机组电气主接线的现状「J].广东科技.2009年10月.
[3]国电太原第一热电厂发电机及电气设备[M] 中国电力出版社2006. 1