變電上銅接地網(wǎng)與鋼接地網(wǎng)的技術(shù)比較

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1、變電上銅接地網(wǎng)與鋼接地網(wǎng)的技術(shù)比較【摘要】隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，對(duì)變電所接地設(shè)計(jì)的要求也越來(lái)越高。長(zhǎng)期、可靠、穩(wěn)定的接地系統(tǒng)，是維持設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行、保證設(shè)備和人員安全的根本保障，接地系統(tǒng)長(zhǎng)期安全可靠運(yùn)行的關(guān)鍵在于品質(zhì)好的接地材料和可靠的連接。目前，我省大部分地區(qū)的變電所仍然使用鍍鋅扁鋼作為接地材料，但幾十年的實(shí)踐證明鍍鋅鋼并不是解決接地裝置腐蝕問(wèn)題的最好成績(jī)選擇，象匡村220kv變電站投運(yùn)15年后開(kāi)挖檢查發(fā)現(xiàn)，接地裝置腐蝕嚴(yán)重，有的甚至已被腐蝕斷。其它變電站投運(yùn)15-16年后，因腐蝕嚴(yán)重均重新更換了原鍍鋅鋼接地裝置。由于是重新鋪設(shè)接地裝置，恢

2、復(fù)路面和綠化等工作花費(fèi)了不少資金，因此整個(gè)改造工程比新建接地裝置所需費(fèi)用增加很多?！娟P(guān)鍵詞】接地網(wǎng)；銅材；鋼材1.從技術(shù)角度比較分析銅接地網(wǎng)和鋼接地網(wǎng)的特點(diǎn)銅、鋼性能比較:1.1導(dǎo)電性能銅和鋼在20℃時(shí)的電阻率分別是17.24×10-6（ω·mm）和138×10-6（ω·mm），因此銅的導(dǎo)電率是鋼的8倍。1.2熱穩(wěn)定性銅的熔點(diǎn)為1083℃，短路時(shí)最高允許溫度為450℃；而鋼的熔點(diǎn)為1510℃，短路時(shí)最高允許溫度為400℃變電上銅接地網(wǎng)與鋼接地網(wǎng)的技術(shù)比較【摘要】隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，對(duì)變電所接地設(shè)計(jì)的要求也越來(lái)越高。長(zhǎng)期、可靠、穩(wěn)定的接地系

3、統(tǒng)，是維持設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行、保證設(shè)備和人員安全的根本保障，接地系統(tǒng)長(zhǎng)期安全可靠運(yùn)行的關(guān)鍵在于品質(zhì)好的接地材料和可靠的連接。目前，我省大部分地區(qū)的變電所仍然使用鍍鋅扁鋼作為接地材料，但幾十年的實(shí)踐證明鍍鋅鋼并不是解決接地裝置腐蝕問(wèn)題的最好成績(jī)選擇，象匡村220kv變電站投運(yùn)15年后開(kāi)挖檢查發(fā)現(xiàn)，接地裝置腐蝕嚴(yán)重，有的甚至已被腐蝕斷。其它變電站投運(yùn)15-16年后，因腐蝕嚴(yán)重均重新更換了原鍍鋅鋼接地裝置。由于是重新鋪設(shè)接地裝置，恢復(fù)路面和綠化等工作花費(fèi)了不少資金，因此整個(gè)改造工程比新建接地裝置所需費(fèi)用增加很多?！娟P(guān)鍵詞】接地網(wǎng)；銅材；鋼材1.從技術(shù)

4、角度比較分析銅接地網(wǎng)和鋼接地網(wǎng)的特點(diǎn)銅、鋼性能比較:1.1導(dǎo)電性能銅和鋼在20℃時(shí)的電阻率分別是17.24×10-6（ω·mm）和138×10-6（ω·mm），因此銅的導(dǎo)電率是鋼的8倍。1.2熱穩(wěn)定性銅的熔點(diǎn)為1083℃，短路時(shí)最高允許溫度為450℃；而鋼的熔點(diǎn)為1510℃，短路時(shí)最高允許溫度為400℃。因此，接地體截面相同時(shí)，銅材熱穩(wěn)定性較好。同等熱穩(wěn)定性能時(shí)，鋼接地體所需的截面積為銅材的三倍。1.3耐腐性接地體的腐蝕主要有化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕兩種形式，在多數(shù)情況下，這兩種腐蝕同時(shí)存在。銅在土壤中的腐蝕速度大約是鋼材的1/10-1/50

5、，是鍍鋅鋼的耐腐蝕性的3倍以上，而且電氣性能穩(wěn)定。銅的表面會(huì)產(chǎn)生附著性極強(qiáng)的氧化物（銅綠），能夠?qū)?nèi)部的銅起很好的保護(hù)作用，阻斷腐蝕的形成。當(dāng)銅與其它金屬（鋼結(jié)構(gòu)、水管、氣管、電纜護(hù)套等）共存地下時(shí)，銅作為陰極不會(huì)受腐蝕，腐蝕的是后者。鋼材是逐層腐蝕，鍍鋅層具有一定的抗腐蝕性。鋼接地體接頭部位經(jīng)過(guò)高溫電弧焊接加工后會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)腐蝕情況，一般最多只能保證10年。而銅腐蝕不存在點(diǎn)蝕情況，壽命較長(zhǎng)。2．接地體截面選擇比較一般的500kv及220kv變電所中的主接地網(wǎng)和接地引下線都采用50×5（截面250mm2）的鍍鋅扁鋼。忽略腐蝕的影響對(duì)銅接地體進(jìn)

6、行熱穩(wěn)定校驗(yàn)時(shí)，銅接地引下線的最小截面應(yīng)滿足下式：s式中：s—接地引下線的最小截面，mm2；i—流過(guò)接地引下線的短路電流穩(wěn)定值，a（根據(jù)系統(tǒng)5～10年發(fā)展規(guī)劃，按系統(tǒng)最大運(yùn)行方式確定）；t—短路電流的等效持續(xù)時(shí)間，s；c—接地引下線材料的熱穩(wěn)定系數(shù)，根據(jù)材料的種類(lèi)、性能及最高允許溫度和短路前接地引下線的初始溫度確定。計(jì)算用故障電流原則上應(yīng)按變電所遠(yuǎn)景最大運(yùn)行方式、站內(nèi)發(fā)生接地故障時(shí)的故障電流，當(dāng)系統(tǒng)情況不是十分明確時(shí)，220kv單相接地短路電流按50ka設(shè)計(jì)。短路等效持續(xù)時(shí)間tt+t+t式中：t—短路電流的等效持續(xù)時(shí)間，s；tm—主保護(hù)動(dòng)

7、作時(shí)間，s；t—斷路器失靈保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，s；t—開(kāi)關(guān)固有動(dòng)作時(shí)間，s；目前220kv系統(tǒng)線路保護(hù)配置基本采用“rs931，pls631”系列保護(hù)，各套裝置均設(shè)有縱聯(lián)距離、差動(dòng)和零序電流保護(hù)。根據(jù)系統(tǒng)保護(hù)整定時(shí)間，220kv系統(tǒng)取0.6秒。由規(guī)程dl/t621－1997《交流電氣裝置的接地規(guī)程》附錄c表c1查得銅的熱穩(wěn)定系數(shù)為210，則銅接地引下線的截面計(jì)算如下（單位：mm2）：對(duì)220kv系統(tǒng)：s=184.43考慮腐蝕因素，并留有充分的裕度，220kv變電所銅接地引下線的截面均取200mm2（銅排）。水平接地網(wǎng)截面按照《交流電氣裝置的接地

8、》（dl/t621-1997）規(guī)定，取接地引下線的75％，即水平接地體截面取150mm2。綜上所述，銅接地體的截面顯著小于鋼接地體。3.接地體連接方式比較目前，鋼接地體之間的連接均為傳統(tǒng)的電弧