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《變電站接地網(wǎng)新型降阻劑的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、變電站接地網(wǎng)新型降阻劑的研究一、本課題設(shè)計（研究）的目的：接地是保障電氣、通信、微電子等設(shè)備及建筑物和人身安全的重要手段。為了保證電力系統(tǒng)的正常運行及人身和設(shè)備的安全,發(fā)電廠和變電站的電氣設(shè)備要做到可靠接地且具有較低的接地電阻值,但由于受客觀條件的限制,僅僅靠打角鐵樁、延長接地體及擴(kuò)大接地網(wǎng)來達(dá)到這樣高的要求,通常是很困難的。接地降阻劑是一種輔助性材料,已在接地工程中大量應(yīng)用,其降阻、防腐性能穩(wěn)定,效果良好,已被寫進(jìn)國家標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),實踐證明是降低接地電阻的有效措施。本課題研究的目的如下：（1）研究出一種變電站接地網(wǎng)新型降阻劑；（2）研究出的降阻劑應(yīng)能夠達(dá)到甚至超出降阻劑的
2、指標(biāo)，特別是改善現(xiàn)在市面上降阻劑易流失，腐蝕大的缺點；（3）提出變電站接地網(wǎng)新型降阻劑的實驗方案及新型降阻劑的測試裝置的設(shè)計，并對所設(shè)計的實驗裝置進(jìn)行初步的效果評價，本設(shè)計可以為今后實現(xiàn)變電站接地網(wǎng)新型降阻劑試驗打下良好基礎(chǔ)。二、設(shè)計（研究）現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢（文獻(xiàn)綜述）：2.1降阻劑的研究現(xiàn)狀降阻劑剛開始使用的時候分為石墨粉型，還有食鹽加木炭型的。在電解質(zhì)中，石墨、食鹽是屬于易容的，將石墨、食鹽埋在地下，很容易受到雨水、地下水的浸泡，然后慢慢流失。因為食鹽中含有的氯離子會對接地體的材料產(chǎn)生腐蝕，所以這種降阻劑很快就不用了。在20世紀(jì)70年代初,長效降阻劑誕生了,他是日本一位著名的科
3、學(xué)家發(fā)明的。它是一種凝膠狀物質(zhì)，由化學(xué)合成樹脂與電解質(zhì)溶液組成,對雨水及地下水有很好的耐沖刷能力，因而能夠長時間發(fā)揮降阻的作用。后來由于這種高分子化合物的使用對環(huán)境產(chǎn)生了很大的污染，而且還對人類的健康生活造成傷害，最終也沒能夠繼續(xù)使用。到了20世紀(jì)80年代后期,Jones（美國）和Veleder（南斯拉夫）提出了以膨脹土為基底的降阻劑改善接地裝置性能的方法。在這之前，降阻劑是由高導(dǎo)電率物質(zhì)組成的混合物,而現(xiàn)在發(fā)展到了有機(jī)化學(xué)降阻劑和無機(jī)化學(xué)降阻劑。有機(jī)化學(xué)降阻劑是由合成樹脂加上固化劑和交聯(lián)劑組成的，無機(jī)化學(xué)降阻劑則是通過導(dǎo)電性能比較好的無機(jī)化合物加上適量的水溶性電解質(zhì)與固化劑。1
4、5在中國關(guān)于降阻劑的研究則是開始于20世紀(jì)70年代，研制出來兩類降阻劑，分別是聚乙酰胺等合成樹脂配制的有機(jī)化學(xué)降阻劑和以膨脹土為基底的無機(jī)化學(xué)降阻劑。前者是由北京電力設(shè)計院、中試所和北京化工設(shè)計研究院為主研發(fā)出來，后者是由安徽中試所為主研發(fā)出來的。到了1997年,一種效果更加明顯的物理降阻劑出現(xiàn)了，從此，降阻劑被分為化學(xué)降阻劑和物理降阻劑。2.1.1化學(xué)降阻劑化學(xué)降阻劑最大的特點是以電解質(zhì)為導(dǎo)電主體的，現(xiàn)在出現(xiàn)的化學(xué)降阻劑，有機(jī)降阻劑、無機(jī)降阻劑，還有常見的液態(tài)的和固態(tài)的降阻劑其機(jī)理都是如此。然而，由于化學(xué)降阻劑的這種作用機(jī)理，因為不可避免的帶來了一些負(fù)面影響。其中危害最大的是對
5、接地材料帶來的嚴(yán)重腐蝕情況，而且隨著雨水及地下水的長時間沖擊，其作用效果會逐漸變差。由于化學(xué)降阻劑存在的諸多不足，物理降阻劑慢慢就出現(xiàn)了。2.1.2物理降阻劑與化學(xué)降阻劑恰恰相反，物理降阻劑是以非電解質(zhì)的固體粉末為導(dǎo)電材料，并以強(qiáng)堿弱酸為膠凝物配制而來。物理降阻劑可以說從根本上解決了化學(xué)降阻劑所帶來的副面影響。那就是減輕了對接地裝置材料的腐蝕。由于物理降阻劑的降阻作用來源于非電解質(zhì)的固體粉末，所以它不受雨水、地下水、酸堿鹽、高低溫等諸多因素的影響。2.1.3化學(xué)降阻劑和物理降阻劑的比較降阻劑類型降阻機(jī)理水對降阻劑的作用對金屬的腐蝕性穩(wěn)定性適用地區(qū)化學(xué)降阻劑通過離子導(dǎo)電降阻使電解質(zhì)
6、電離出帶電離子有嚴(yán)重的腐蝕性不穩(wěn)定，跟有無水分有很大關(guān)系濕潤地區(qū)物理降阻劑通過非電解質(zhì)的固體粉末導(dǎo)電降阻凝膠作用幾乎無腐蝕穩(wěn)定，跟有無水分無關(guān)西北干旱、高寒地區(qū)2.2降阻劑的機(jī)理及在工程應(yīng)用中存在的問題2.2.1降阻劑的機(jī)理接地裝置是由一些水平或垂直的金屬電極構(gòu)成的封閉或開環(huán)的網(wǎng)絡(luò)掩埋于地下。接地裝置的接地電阻與所在地區(qū)的自然土壤電阻率ρ成正比,而與閉合接地網(wǎng)總面積的1/2次方成反比,其公式為15式中ρ————自然土壤電阻率;S————大于100m2的閉合接地網(wǎng)的總面積。接地裝置的接地電阻一般由四個部分組成：（1）接地體與設(shè)備間連線的電阻；（2）接地本身的電阻；（3）接地裝置與土
7、壤之間的接觸電阻；（4）接地裝置經(jīng)土壤向外擴(kuò)散的散流電阻。接地電阻值等于接地裝置對地電壓與通過接地極流入地中電流的比值，由于金屬電極的電阻率遠(yuǎn)小于土壤的電阻率，因此，在實際應(yīng)用中，接地體與設(shè)備間連線的電阻以及接地本身的電阻常?？梢院雎圆挥?。但是不管什么類型的降阻劑，都應(yīng)該滿足本身是一個低電阻率、高導(dǎo)電性能的載體這個條件。降阻劑是一種優(yōu)良的導(dǎo)電體，在接地體與土壤之間使用時，一方面能夠與金屬接地體緊密接觸；另一方面它能夠滲透到周圍土壤中，減小土壤的電阻率，從而起到降低接觸電阻和土壤電
