中小型变电站接地网存在问题及改造措施.docVIP

中小型变电站接地网存在的问题及改造措施 　　摘要：本文重点对中小型变电站接地网中存在的问题进行了分析，提出了解决这些问题的方法和降低接地网阻值的几点改进措施。 　　关键词：变电站接地网 阻值变大 腐蚀严重 改造措施 　　(一)中小变电站接地网存在问题分析 　　 早期施工的中小型变电站其接地网存在阻值变大、均压效果差、接地体截面不满足热稳定要求，连接工艺不符合电气装置工程接地装置施工及验收规程要求，接地网腐蚀严重，达不到预期寿命等一系列问题，严重威胁人身和设备安全。现将存在的问题及可能产生的危害性分析如下： 　　 1．阻值变大。分析其原因，可能与土壤电阻率和接地体与土壤的接触电阻有关。土壤的电阻率直接影响土壤的导电性，而土壤质地、温度和水分含量对土壤电阻率有很大影响。土壤温度和水分含量是随季节而变化的，当土壤含水量未达到饱和时，土壤电阻率随含水量的增加而减小，接地电阻也随之减小；因此往往在雨水充沛的夏季所测得的阻值满足要求，而在干燥寒冷的冬季时所测得的阻值却不一定满足要求。此外，接地电阻值还与接地网与土壤的亲和程度有关，早期接地体经过长期锈蚀，表面产生锈层，也导致接触电阻增大。阻值变大将导致工频接地短路和雷击电流入地时电位过高，严重威胁设备和人身安全。 　　 2．均压效果差。造成均压效果差的原因有：接地体埋深不足；接地网只采用长孑L网，未采用均压带措施；设备接地引线过长等。这些因素会造成接地网地面电位分布不均，引起跨步电压过高。 　　 3．接地网与设备引线存在薄弱环节。电网故障电流随着电力系统的发展有所大增，而接地网与引下线经过长期锈蚀，有效截面不断减小，当设备短路时，就不满足现有的系统短路时热稳定要求而熔断，造成设备外壳所带高压电反击低压二次回路，接触电压威胁人身安全等问题。此外很多接地网与设备的连接只是简单的搭接焊接，焊接防锈处理均不符合电气装置工程接地装置施工及验收规程要求。 　　 4．接地网锈蚀严重。我国传统接接地网均采用钢材质，大多数变电站使用镀锌钢作为接地材料，实践证明，镀锌钢并不是解???接地网腐蚀问题的最好选择。如某电网35V变电站投运八年后挖土检查发现，接地装置腐蚀严重，有的甚至已断裂。类似这种情况不少，以致投入大量资金和人力进行改造。重新铺设接地位置， 需要开挖和恢复水泥路面、草坪等工程， 因此整个改造工程比新建接地装置所需费用还要增加很多。金属腐蚀缩短了材料的使用寿命，造成巨大的经济损失(由此引起电力供应所带来的间接损失尚未计算在内)，在造成经济损失的同时，也造成了资源和能源的浪费。 　　 (二) 中小变电站接地网存在问题的解决办法 　　 根据笔者的施工管理经验吗，早期施工的中小型变电站存在的4个主要问题可以通过下述方法加以解决。 　　A、中小型变电站接地网降低接地电阻 　　 中小型变电站接地网面积往往受到周围场地的限制，特别是城市户内变电站布点困难，周围常有住宅、公共建筑等设施。此时可优先考虑深孔压力灌注接地。深孔压力灌注接地采用深井式垂直伸长接地装置，在水平接地网的基础上向大地纵深寻求扩大接地网面积，在垂直方向加大接地网尺寸，与水平接地网相连，形成立体接地网。这种方式有如下特点：①地中深层接地电阻稳定，不受季节变化；② 散流能力强，特别是对高频雷电电流作用明显；③金属材料不易氧化和被腐蚀。故正逐步被广泛采用。 　　 另外还可以采用爆破接地技术，以下分别说明。 　　1．深孔压力灌注接地 　　 (1)单根垂直接地极 　　 单根垂直接地极插入均匀电阻率的土壤时，其上流过的绝大部分电流分布在直接田绕接地极的土壤层中。因此可以为每条电流线都是从接地极出发，垂直其表面，并在电场的作用下以半球形向低阻抗土壤中扩散。单根接地体采用深孔分层压力灌注法，是在单孔成孔时，现场了解孔中的分层情况和岩石破碎情况，计算出孔隙率，再根据所需接地电阻值来考虑在所需压力的作用下降阻剂的填充范围。 　　 降阻剂注入接地极时呈液态，具有很强的渗透性，渗透到土壤和岩石的空隙和裂缝后便凝固成胶状体，并保留在土壤和空隙中，这就使接地体上面增加了许多电阻率很低(被注入土壤周围和岩石空隙中伸展的)的根须状连接胶体，就像在接地体四围装上了千百条导电毛刺。接地体依赖这些导电毛刺提高了散流能力，相当于增大了接地体的有效面积，从而降低了接地体的接地电阻。这种现象被成为树枝效应，它不但扩大了散流的广度，还扩大了散流的深度，其范围以单根垂直接地极为中心，不等边地向四周扩散。地中的矿物质、地下水和溶洞等低电阻率土壤层均会使接地电阻大大降低。 　　(2)立体接地网 　　 当单一垂直接地极的接地电阻不能满足设计要求时，应采用多个垂直接地极。接地网的最大散流强度产生于垂直接地极顶端，将多个垂直接地极连接起来，便在地的深层处形成半球