沙漠油田接地装置降阻技术措施研究.pdfVIP

第七届全国石油和化学工业电气技术交流研讨会论文集 沙漠油田接地装置降阻技术措施研究 张犁1，何林海2，华新娟2，袁冬2 1．新疆油田公司8340002．新疆时代石油工程有限公司834000 摘要：通过对油田几十年来采用的多种接地技术的阐述、分析，推荐沙漠油田应利用低电阻接地模块来降低接地电阻。对杆 架式变电站接地装置利用该模块进行接地电阻的理论计算和实际应用，为其它设施降低接地电阻提供技术参考。 关键词：沙漠油田高土壤电阻率接地装置降低接地电阻低电阻接地模块 新疆克拉玛依油田有杆架式变电站6700个，遍布油田的各个角落：戈壁、草场、农田、沙漠……， 数量多，分散而且面积广，近年来，沙漠油田发生了多起接地电阻升高事故，不仅烧毁了一次设备，有的 还造成了牧民的牲畜触电死亡事故。接地是保证电力系统、电气设备正常运行和人身及财产安全而采取的 重要技术措施，除了加强对接地装置的管理外，技术措施也是一个重要的环节。接地成功的最主要指标就 是接地装置的接地电阻是否符合规范要求，并保持长期稳定。在设计和安装杆架式变电站接地装置时，根 Q。 的接地电阻R≤10Q；(2)、变压器容量在lOOkVA以上的接地电阻R≤4 克拉玛依油田地处亚欧大陆腹地，典型的温带大陆性干旱气候，夏季干热，冬季寒冷，降水稀少，蒸发量 大，土壤电阻率高，并具较强的盐碱腐蚀性，必须采取行之有效的接地解决方案，使接地装置使用寿命达 到油田的开采年限。象前面提到的那样，克拉玛依油田通过五十多年的发展，地域从当初的市郊戈壁，发 展到周边更远的草场、农田，现在已经延伸到了准噶尔盆地的腹部沙漠。随着油田的发展，接地技术也不 断发展，在设计、施工、管理等方面积累了丰富的经验，尤其对沙漠油田(土壤电阻率在300Q·m)接地 装置的降阻技术，进行了深入的研究。 一、接地装置的几个概念 1．接地装置接地体和接地线的总合。 2．接地线 从引下线断接卡或换线处至接地体的连接导体；或从接地端予、等电位连接带至接地装置 的连接体。 3．接地体 埋入土壤或混凝土基础中作散流用的导体。 4．土壤电阻率1肝土壤的电阻值，单位Q·m。其值与土壤的性质有关，是影响接地电阻大小的重要参数。 5． 接地电阻 是接地电流在流经接地体到大地过程所测量到的接地地极的电阻。它由三部分组成：① 接地线的电阻和接地极自身的电阻；②接地电极的表面及其接触的土地之间的接地电阻(接触电阻)；③ 接地极周围土壤的电阻(散流电阻)。 地电阻与接地极周边土壤的类型、土壤中活性电解离子的含量、土壤中水分含量、温度密切相关，决定着 接地电阻的大小。 二、克拉玛依油田接地技术介绍 接地技术的关键是降低接地电阻，降低接地电阻的关键是科学的选择接地材料、对接地体周围的土壤 进行降阻处理，油田几十年来采用的降阻方法主要有以下几种： 1．人工处理的方法 在接地体周围的土壤中加入化学物，如：食盐、木炭、炉灰等，提高接地体周围土壤的导电性。克拉 231 研究设计与应用 玛依油田在二十世纪九十年代中期以前，都是采用这种方法，并且大都采用食盐。盐是一种活性较大的化 学物质，易溶解在水中，可以很快降低接地电阻，但对于不同的土壤其效果不同，如：砂质粘土用食盐处 法工程造价低且效果明显，但从长期性考虑，盐会随着雨水和地下水的流失而流失，随着盐的流失，接地 电阻会不断升高。另外，大量的工业盐对接地体有很强的腐蚀作用，降低接地体的使用寿命，使油田接地 体的维护工作量很大。因此随着接地新材料的不断出现，已逐渐减少在土壤中加食盐的降阻方法，仅在土 壤电阻率低且投资紧张的地方采用。 2．更换土壤的方法 这种方法是采用电阻率较低的土壤(如：粘土、黑土及砂质粘土等)替换原有电阻率较高的土壤，置 换范围在接地体周围0．5米以内和接地体的1／3处。但这种取土置换方法对人力和工时耗费都较大，在油 田中很少采用，仅限于特殊条件下使用。 3．利用长效物理防腐降阻剂的方法 降阻剂是由若干种非金属矿粉配制而成的，具有导电性能良好的强电解质和水分。这些强电解质和水 分被网状胶体所包围，网状胶体的空格又被部