发电厂设备接地的详细方法科普与接地设计相关的基本概念

来源：互联网　2023-06-07 14:28:39

关于变压器接地（发电厂设备接地的详细方法）这个很多人还不知道，今天小编来为大家解答以上的问题，现在让我们一起来看看吧！

变压器接地(电厂设备接地的详细方法)

在我国常规电厂的接地设计中，往往比较简单，在接地布置图中只勾勒出接地系统。作者细化了相关的规范规定，阐述了电厂接地网更详细的设计方法，可以表示具体设备设施的接地，并结合具体的工程应用进行了详细阐述。本文对发电厂的接地设计和现场施工有很好的参考价值。

(资料图片仅供参考)

在电厂接地网的常规设计中，通常只在建筑物周围布置一圈接地导体，如下图1所示，但没有标明与各种设备的具体连接，导致现场施工问题频发，如如何将各种设备连接到接地网，经常需要额外的接地材料等。

针对这一现象，结合国内沿海某工程采用裸铜绞线进行接地网设计，作者细化了相关规范规定，比较了各种接地材料的优缺点，阐述了各种设备的具体接地方式，最后给出了本工程接地布置的应用实例。

图1某工程主楼中央控制室接地

与接地设计相关的基本概念

1.接地电极:埋在地下并与大地直接接触的金属导体。用作接地极并与大地直接接触的各种金属构件、金属井管、钢筋混凝土建(构)筑物基础、金属管道和设备称为自然接地极。接地极分为水平接地极和垂直接地极，它们共同构成一个接地网。自然接地电极应至少在两个不同的点连接到接地网。

2.接地线:用于连接电力设备和设施的接地端子与接地极的金属导电部件。

3.接地装置:接地线和接地电极的总和。

4.接地编织带:用于连接电气装置和设施的接地端子与接地网的盘绕接地导体。

5.接地网装置的目的是:a)为工作(系统)接地；b)保护接地；c)防雷接地；d)防静电接地。

接地设计中的注意事项

1.接地材料的选择

接地网的主要材料有:铜导体、铜包钢、铝导体、钢等。其主要特点如下表1所示:

表1接地材料的主要特性

根据国标要求，接地网的水平接地极一般可采用热镀锌圆钢和扁钢；垂直接地极一般可用热镀锌角钢或钢管制成。在腐蚀严重的地区，为提高接地网的耐腐蚀性能，水平接地极可采用圆铜、扁铜、铜绞线、铜包钢绞线、铜包钢圆钢或铜包钢扁钢，垂直接地极可采用圆铜或铜包钢圆钢。

本文结合国内沿海某电厂的实际情况，综合考虑当地土壤条件、耐腐蚀等诸多因素，最终选择裸铜绞线作为主接地材料。

2.接地导体的最小截面应符合下列要求:

上述公式计算的接地导线截面需要考虑运行期接地导线的腐蚀情况，因此在计算时应留有一定的余量。考虑到接地网的使用寿命一般为60年，截面可增加30%的余量，应选择较大的截面。

经计算，本滨海工程室内和室外接地导线可分别采用120mm2和240mm2的裸铜绞线。

3.发电厂室外接地网应设在地面或石砌路面以下0.8m，水平和垂直接地极由截面为240mm2的裸铜绞线组成。接地边缘的每个角做成圆弧，圆弧的半径应大于均压区间距的一半。水平接地极一般距建筑物外墙1.5m。

2.电厂室内接地网和设备连接通常采用截面为120mm2的裸铜绞线，室内外连接宜采用截面为240mm2的裸铜绞线。

3.为减少相邻接地体的屏蔽作用，垂直接地极间距不应小于其长度的两倍，水平接地极间距可根据具体情况确定，但不应小于5m。

4.碎石、沥青路面宜铺设在接地网边缘经常有人来往的走道处，或铺设在厂区内的路面下方。接地极与公路、铁路、管道等可能造成损坏的地方的交叉点，应采用钢管或角钢进行保护。接地极穿越墙壁、楼板或地板的地方应安装钢管或其他保护套管，有化学腐蚀的地方应采取防腐措施。

5.通常，主要的接地连接类型包括:

(1)所有地下接地系统应通过放热焊接进行连接。参见下面的图2和图3。放热焊接类型应严格遵循相关焊接制造商的焊接程序。

(2)与设备的连接采用螺栓连接的压紧式连接件。请参见下面的图4。特别要注意的是，电气设备的每个接地部分都要用单独的接地线与接地母线连接。严禁在一根接地线中串联几个接地部分。

图2地面下水平接地极的放热焊接

图3地面下垂直接地极的放热焊接

图4设备的螺栓连接

6.现场施工时可根据设备位置适当调整接地布置中接地编织层的位置，以确保设备的接地端子能以最短路径连接到室内接地网。基础的接地编织层通常从靠近设备接地端子侧的基础引出，应注意不要与设备的安装相冲突。

7.现场施工时，接地装置安装前应清理干净，并用钢丝刷刷净所有导体表面，以保证良好的导电连续性。刷完后，在所有导体表面涂上抗氧化导电膏(或同等产品)。敷设接地极时，应避开各种设备基础。室内接地网的水平接地极或上下接地体宜敷设在建筑物表面或保护层以下，采用暗敷设方式，如图5所示。施工时，混凝土中的接地装置应预埋。

图5室内接地网安装详图

各种设备的具体接地方式

在发电厂中，各种特定设备的接地应如下

1电气设备接地

(1)发电机:发电机的定子底座或外壳应接地，并连接到机身周围的接地系统。发电机的转子轴应通过铜编织线或碳刷接地，并与接地系统相连。接地点位于发电机的蒸汽端。汽轮机汽缸的接地应根据汽轮机制造商的要求来确定。

(2)异相封闭母线:异相封闭母线的外壳及其支撑结构至少两点接地，接地材料为裸铜绞线。

(3)电力变压器:变压器的底座和外壳应分别在两点独立接地。如果变压器中性点经电阻接地，其中性点应正确接线，先接电阻再接地。

(4)共箱封闭母线:共箱封闭母线的外壳及其支撑结构至少两点接地，接地材料为裸铜绞线。

(5)配电装置、负荷中心和电动机控制中心:铠装开关设备、负荷中心和电动机控制中心内的接地母线两端通过裸铜绞线与主接地网相连。低压系统的每个电路都有自己的接地导线，它作为接地芯包含在电源电缆中。开关柜、照明箱、电源箱和电机的外壳应与接地芯连接。设备外壳也应连接到主接地网。

(6)电动机:由中压或低压负荷中心馈电的每台电动机都有一个安装在电动机底座内的接地端子，接地端子通过接地线与接地网相连。接地线的截面可与电动机馈电电缆的截面相同，但不小于50mm2，不大于120mm2。由电机控制中心供电的所有电机(电动阀除外)都有专门的接地端子，通过接地线连接到接地网。接地线的截面可以与电机馈线的截面相同，但不小于35mm2，不大于120mm2。

(7)电缆桥架:装有电力电缆的金属电缆桥架。电缆槽中应铺设最小截面为120毫米的接地线。接地体应沿电缆桥架的内边缘敷设，并使用接地夹将接地导体连接到电缆桥架上，更大间隔为600mm。

堆里的桥最多都隔30m，要接地网或者车间的钢结构。每层每两个桥跨由一个最小截面为120mm2、更大长度为610mm2的跨接线连接。从电缆槽到电气设备的所有埋管应连接到电缆槽或电缆槽内的接地线。

2钢结构接地

(1)在路面或基础层面上，每隔一根钢柱用截面为120mm2的接地线直接与发电厂的接地网连接，连接点用放热焊焊接。

(2)在每个钢梯和楼梯靠近顶部和底部的位置，将一根截面为120mm2的接地线直接连接到发电厂的接地网或最近的直接接地钢柱上。

(3)驱动导轨的两端通过一根120mm2的接地线直接连接到接地系统。

(4)所有钢结构平台应有效接地。没有连接到接地钢柱的平台需要用截面为120mm2的接地线连接到电厂的接地网或最近的直接连接的钢柱。超过2.5米长的平台应至少有两条接地线，分别位于平台的两端(两侧)。

3混凝土结构接地

(1)每层采用120mm2接地线组成室内接地环网，室内接地环网采用240mm2接地线与室外接地网连接。设备的接地从室内接地网引出并连接。混凝土内部钢筋应按要求与接地网连接，以降低接触电位和跨步电位，但钢筋不得用作接地导体。

(2)当接地线位于混凝土伸缩缝处时，应采取补偿措施，接地电缆在距伸缩缝460mm处用聚乙烯包裹。