一种塔式光热电站镜场防雷系统的制作方法

本发明属于塔式太阳能光热电站防雷，尤其涉及一种塔式光热电站镜场防雷系统。

背景技术：

1、塔式光热电站中，由定日镜场和吸热器组成的聚光集热系统是整个电站最重要的设备之一。其基本原理是利用数量众多的定日镜将入射的太阳辐射能量反射至位于吸热塔上一定高度的吸热器上，吸热器吸收太阳辐射能量并加热流动的工质，高温工质经过储热、换热装置产生高温蒸汽，推动汽轮机带动发电机进行发电。定日镜场是聚光集热系统中重要组成部分，在整个聚光集热系统乃至塔式光热电站的工程投资中也占据很大比例。因此，减少定日镜场的成本是光热电站设计和工程实施中尤为重要一环。

2、定日镜场有数以万计的定日镜组成，定日镜之间因电源网络和通讯网络形成一个结构和线路复杂的网络。当定日镜场某一局部遭遇雷击时，雷电波将通过电源和通讯网络向整个定日镜场扩散，若定日镜场的防雷措施不足将造成定日镜及其附属设备的损坏，带来巨大的经济损失，但防雷措施过于粗糙和保守，由于定日镜场面积大，定日镜数量多，将会使得防雷设备成本大幅增加。国内光热发电站镜场防雷的常见做法为：将镜场中的定日镜群和变压站以及其他附属设施视为整个建筑群，依据《gb50057建筑物防雷设计规范》划分定日镜场防雷等级，利用定日镜的金属支架或定日镜立柱内的金属构件作为自然接闪器，依据划定的防雷等级在镜场地下敷设密集的防雷接地网(网格尺寸一般为10m×10m)。

3、密集型防雷接地网方案虽然使得镜场接地电阻满足规范要求，且能保证人身伤亡风险低于国家标准容许值，但存在以下问题：1、经济性问题：由于镜场占地面积巨大且土壤电阻率一般很高，密集型防雷接地网方案需要消耗数量庞大的接地导体，有色金属消耗量高且工程量巨大，工程造价高。2、施工问题：镜场内存在密集的配电和通讯线路组成的地下线缆网络，密集型防雷接地网施工容易导致地下线缆敷设时与接地导体干涉，使得工程作业难度大，效率低下。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：为了克服现有技术问题，公开了一种塔式光热电站镜场防雷系统，通过本镜场防雷系统的结构设置，减少了镜场防雷接地措施的材料消耗和工程量，减少镜场防雷接地措施的资金投入。

2、本发明目的通过下述技术方案来实现：

3、一种塔式光热电站镜场防雷系统，所述镜场防雷系统包括：主接地网和若干浪涌保护器；其中，所述主接地网为：以塔式吸热组件为圆心，并以各镜场电源分配箱为节点，敷设的径向发散周向呈环形闭合的水平接地网；且各镜场变压站上设置有接闪器，且镜场变压站的地下设有集中接地网，各镜场变压站与主接地网连通，雷电流通过集中接地网中的导体消散于大地；各浪涌保护器分别设置于各镜场变压站、镜场电源分配箱和定日镜就地控制箱内。

4、根据一个优选的实施方式，所述集中接地网的接地电阻小于等于2ω。

5、根据一个优选的实施方式，所述集中接地网与大地相连的导体为热浸锌导体。

6、根据一个优选的实施方式，各浪涌保护器基于各镜场变压站、镜场电源分配箱和定日镜就地控制箱的等级选择安装。

7、根据一个优选的实施方式，镜场变压站中，电源通过变压器后，在变压器低压侧总开关后的低压母线处安装有第二浪涌保护器。

8、根据一个优选的实施方式，所述第二浪涌保护器按照lpz0等级选择。

9、根据一个优选的实施方式，所述镜场电源分配箱内的镜场电源分配箱母线处设有第一浪涌保护器。

10、根据一个优选的实施方式，所述第一浪涌保护器按照lpz1等级选择。

11、根据一个优选的实施方式，在定日镜就地控制箱内，在电源侧和通讯线路侧分别安装保护电气元件的第三浪涌保护器和保护通讯线路不受雷电波干扰的第四浪涌保护器。

12、根据一个优选的实施方式，各镜场电源分配箱的集中接地端子通过热浸锌扁钢与主接地网连接。

13、前述本发明主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本发明可采用并要求保护的方案。本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本发明所要保护的技术方案，在此不做穷举。

14、本发明的有益效果：通过本镜场防雷系统的结构设置，将大大减少接地材料的有色金属耗量，同时降低镜场接地网敷设的工程量，防雷措施的成本明显降低。以占地面的4平方千米的镜场为例，预计镜场接地网费用减少4000万元。并且本发明镜场防雷系统采用稀疏型接地网方案，镜场施工难度大大降低。

技术特征：

1.一种塔式光热电站镜场防雷系统，其特征在于，所述镜场防雷系统包括：主接地网(1)和若干浪涌保护器；

2.如权利要求1所述的塔式光热电站镜场防雷系统，其特征在于，所述集中接地网(31)的接地电阻小于等于2ω。

3.如权利要求1所述的塔式光热电站镜场防雷系统，其特征在于，所述集中接地网(31)与大地相连的导体为热浸锌导体。

4.如权利要求1所述的塔式光热电站镜场防雷系统，其特征在于，各浪涌保护器基于各镜场变压站(3)、镜场电源分配箱(2)和定日镜就地控制箱的等级选择安装。

5.如权利要求4所述的塔式光热电站镜场防雷系统，其特征在于，镜场变压站(3)中，电源通过变压器(32)后，在变压器(32)低压侧总开关(33)后的低压母线(34)处安装有第二浪涌保护器(35)。

6.如权利要求5所述的塔式光热电站镜场防雷系统，其特征在于，所述第二浪涌保护器(35)按照lpz0等级选择。

7.如权利要求4所述的塔式光热电站镜场防雷系统，其特征在于，所述镜场电源分配箱(2)内的镜场电源分配箱母线(22)处设有第一浪涌保护器(21)。

8.如权利要求7所述的塔式光热电站镜场防雷系统，其特征在于，所述第一浪涌保护器(21)按照lpz1等级选择。

9.如权利要求4所述的塔式光热电站镜场防雷系统，其特征在于，在定日镜就地控制箱内，在电源侧和通讯线路侧分别安装保护电气元件的第三浪涌保护器(41)和保护通讯线路不受雷电波干扰的第四浪涌保护器(42)。

10.如权利要求1所述的塔式光热电站镜场防雷系统，其特征在于，各镜场电源分配箱(2)的集中接地端子通过热浸锌扁钢与主接地网(1)连接。

技术总结
本发明公开了一种塔式光热电站镜场防雷系统，所述镜场防雷系统包括：主接地网和若干浪涌保护器；其中，所述主接地网为：以塔式吸热组件为圆心，并以各镜场电源分配箱为节点，敷设的径向发散周向呈环形闭合的水平接地网；且各镜场变压站上设置有接闪器，且镜场变压站的地下设有集中接地网，各镜场变压站与主接地网连通，雷电流通过集中接地网中的导体消散于大地；各浪涌保护器分别设置于各镜场变压站、镜场电源分配箱和定日镜就地控制箱内。通过本镜场防雷系统的结构设置，减少了镜场防雷接地措施的材料消耗和工程量，减少镜场防雷接地措施的资金投入。

技术研发人员：贺俊仁,何杰,华文瀚,奚正稳,孙登科
受保护的技术使用者：东方电气集团东方锅炉股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13