犧牲陽極保護法在鄲城趙寨110kV變電站接地網(wǎng)中的應(yīng)用

蘇亞洲

摘要由于變電站處于工業(yè)園區(qū)附近,地勢低洼,土壤對接地體有較強的腐蝕性,因此對接地裝置的地下部分采用犧牲陽極保護法,以延長接地網(wǎng)的使用壽命。

關(guān)鍵詞犧牲陽極保護法接地應(yīng)用

中圖分類號:TM7文獻標識碼:A

鄲城趙寨110kV變電站建設(shè)的最終規(guī)模為:主變?nèi)萘??0MVA、110kV進出線4條、35kV進出線6條,站內(nèi)占地面積4095m2。

1 接地網(wǎng)的整體要求

(1)接地網(wǎng)工頻接地電阻:R=2000/I;I-入地短路電流。

(2)接地裝置跨步電壓和設(shè)備接觸電壓允許值:

Us=(174+0.7%jf)/√t

Ut=(174+0.17%jf)/√t

%jf—地面土壤電阻率

t—接地短路(故障)電流持續(xù)時間,S按1S取;

(3)設(shè)備保護接地。對站內(nèi)變壓器中性點、充油設(shè)備和避雷器、進出線架構(gòu),要實行“雙接地”,并與水平地網(wǎng)的兩個不同點相連接,每根接地引下線均應(yīng)符合熱穩(wěn)定的要求。

(4)雷電保護接地:要在獨立避雷針下加裝3—5根垂直接地極。

(5)主接地網(wǎng)的接地布置和連接。電纜溝的接地布置和連接:沿電纜溝內(nèi)敷設(shè)均壓帶,與主網(wǎng)距離1米左右,并每隔8米與地網(wǎng)主干線可靠的連接一次;一次設(shè)備的接地引下線不得與電纜溝接地帶(均壓帶)連接,也不宜懸空穿越電纜溝。

控制室、通訊室、高壓室、主變壓器等的接地設(shè)計、布置和連接:主控室、通訊室、高壓配電室、主變壓器等四周采用環(huán)形接地網(wǎng),這些接地網(wǎng)與主地網(wǎng)之間的相互連接不應(yīng)少于兩處。各主要分接地網(wǎng)之間宜多處連接;高壓室穿墻套管的接地宜在室外,且每組套管的接地線都要引至主干線;進室接地線應(yīng)在地面以上300mm處穿墻。

地網(wǎng)采用方孔均壓地網(wǎng),改善地網(wǎng)電位分布,以減少地面的跨步電壓和設(shè)備的接觸電壓。接地網(wǎng)外緣應(yīng)閉合,外緣各角應(yīng)做成圓弧形,圓弧半徑不宜小于均壓帶距的一半。接地網(wǎng)埋深0.8米。

2 接地網(wǎng)參數(shù)的計算與校核:

(1)設(shè)計接地網(wǎng)的工頻接地電阻:Rn=0.5%j/√S

其中:S—站內(nèi)設(shè)計水平接地網(wǎng)的總面積,m2

%jf—土壤電阻率,%R·m

計算結(jié)果要求小于要求值0.5%R。

(2)地面的跨步電壓和設(shè)備的接觸電壓校核。

設(shè)計接地網(wǎng)的地表面最大接觸電位差校核:接地裝置的電位Ug=I識n,接地網(wǎng)地表面的最大接觸電位差Utmax=Ktmax譛g。設(shè)計接地網(wǎng)的地表面最大跨步電位差校核:變電站地表面的最大跨步電位差Usmax=Ksmax譛g。

(3)設(shè)計接地網(wǎng)的熱穩(wěn)定校核。接地線和接地引下線,尤其是站內(nèi)的水平接地網(wǎng),不考慮腐蝕時,接地線的最小截面應(yīng)符合下式要求:Sg≥(Ig/C)*√te

C—接地線材料的熱穩(wěn)定系數(shù),鋼接地體取70;

用犧牲陽極保護時,碳鋼的腐蝕率最大值為0.01mm/年,對65?扁鋼,30年后的扁鋼截面積S1=368.8mm2。取埋地碳鋼的自然腐蝕速度為0.1mm/年,15年后的腐蝕為:0.1?5=1.5mm,15年后的扁鋼截面積S2=265mm2。取接地短路電流Ig為14785A,短路的等效時間te為1秒,根據(jù)熱穩(wěn)定的要求,接地線的最小截面積Sg≥211mm2。