新疆地區高土壤電阻率地區接地方案

2022-08-24 15:36:03 字數 2781 閱讀 7597

摘要:結合新疆和田地區某110kv變電站的實際工程資料,針對高土壤電阻率地區接地裝置在設計、施工和執行維護所存在的問題及其防護措施進行簡要的陳述。

關鍵詞:土壤電阻率接地電阻接地裝置接地極

眾所周知,變電站的接地裝置(即地網)對電力系統的安全、穩定執行有著極為重要的作用,接地是保障裝置執行和人員安全的根本設施。變電站的接地是防雷接地、工作接地和保護接地的三合一地網。在高土壤電阻率地區,接地裝置要做到櫃定的接地電阻值可能在技術經濟上極不合理。

因此,其接地電阻允許值可相應放寬。在大接地堵路電流系統中,發電廠、變電所的接點電阻≤5ω。按dl/t621-1997等相關標準要求,高土壤電阻率地區,取r≤5ω作為新疆變電站接地網施工目標。

同時,該變電站工程接地方案,具有以下特點:

1、r≤5ω是該方案的根本要求點。2、因地制宜,靈活採用新技術、新產品,延長接地網使用壽命。如電離子接地棒、放熱焊接、高效回填料等,以滿足優質地網要求。

3、使用者至上,服務為本。盡量為使用者著想,力求使方案經濟節約,優質可靠。

一、變電站現場概況根據勘測報告,新疆和田聖樹110kv變電站圍牆長為63.4公尺,寬為68.5公尺,面積為4342.

9平方公尺。所處位置站址區地基土從上至下主要為一層巨厚的卵石層,土層基本無,土壤電阻率高且分布不均,場地接地條件一般,根據勘探技術要求,土壤電阻率測試採用等比溫奈裝置對稱四極電測深法測試,測量電極距mn/ab=1/3、1/5,最小ab/2=1.5 m、最大ab/2=60 m。

在場地均勻布置6個土壤電阻率測試點。勘測結果表明,地下0~2m範圍內土壤電阻率在600~1100ω·m之間變化,地下2~30m深度範圍土壤電阻率在250~700ω·m之間變化;考慮到接地裝置應埋於最大凍土深度以消除季節變化對土壤電阻率的影響,建議場地接地裝置埋深宜在最大凍土深度以下;土壤電阻率設計值按小於800ω·m歐姆·公尺考慮。接地電阻大,不能滿足變電所對接地電阻的要求,接地電阻計算公式為:

r≈0.5*r/ √s =0.5*800/√4342.

9=6.06ω現站內主接地網採用鍍鋅扁鋼不滿足變電站接地電阻要求,接地電阻要求達到5ω.m以下。

目前,在高土壤電阻率地區,降低其接地電阻,有下列措施可供選用:1.敷設外引接地體,即在附近一公里以內土質好、土壤電阻率低、面積大的地方製作乙個接地電阻符合要求的地網,再採用接地連線線將該地網與需要接地的裝置、裝置連線起來,以降低所內的接地電阻。

超過最大引外長度時,引外接地效果不大。2.埋深式接地體, 如地下較深處的土壤電阻率較低,可用井式或深埋式接地體。

山區平時用到這種方法比較多,通過打孔、開挖等等措施加深接地極的埋設深度,讓接地極更深的深入土壤內部起到降低接地電阻。3.填充電阻率較低的物質(或降阻劑), 降阻劑是一種物理緩釋離子,通過自身導電離子的釋放從而起到降低接地電阻的作用。

降阻劑自身電阻很低,一般只有零點幾到幾歐姆.公尺,它裹在接地體周圍(厚度為2~5cm)並且緊貼導體,這就相當於加大了接地體的幾何尺寸,擴大了接地體與土壤的接觸面積,從而有利於降低接地電阻。填充方法可採用人工接地坑。

4.更換土壤及人工處理土壤,由於環境本身土壤導電率不能滿足要求,那麼就通過換土的措施來滿足導電率的要求,換上導電性能比較好的土壤從而起到降低接地電阻的效果。5.

增加接地極的數量 ,在有效的距離內多敷設接地極的數量,從而起到降低接地電阻。6.敷設水下接地網。

利用水工建築物以及其他與水接觸的金屬部分作為自然接地體。根據本工程的實際情況,考慮到工程專案所在地周邊均為戈壁,地形地貌無明顯變化,取土換土困難,無水工建築,且土壤電阻率隨土壤深度變化不大。綜合考慮其經濟性、合理性和施工難度等,本工程宜採用敷設水平接地網與等離子接地棒加降阻劑的方式進行降阻,使接地電阻按小於5歐姆計算。

二設計方案:①採用接地模組(尺寸500×400×60),根據周圍土壤電阻率,其用量公式如下:式中ρ表示土壤電阻率;η表示模組調整係數;r表示建設方要求的接地電阻值;n表示需要的模組個數;根據ρ=800ω·m, 要求接地電阻r值為5ω, 降阻率η取(0.

5-0.9);經計算得知需要接地電阻降到5ω.m,就須採用57套接地模組②採用φ50*3000等離子接地極, 等離子接地極外表為銅材,管內填充高碳離子化合物晶體。

以確保最佳導電性能及較長使用壽命。導體內部填充材料含有特製的電離子化合物,能充分吸收空氣中的水分。通過潮解作用,將活性電離子有效釋放到土壤中,與土壤及空氣中的水分結合,更加促進導體外部緩釋降阻,且保持阻值長期穩定。

導體內部的化合物,隨時間的延長逐步化合成膠質透明狀態。我們利用膠質化合物的導電性能,使整個系統能夠長期處於離子交換的狀態中,從而構成了理想的電解離子接地極。③設定四口φ15040000mm接地深井,井內採用φ50鑄銅鋼管。

在該變電站原地網周邊擴網接地深井,能滿足接地電阻要求。該變電站主地網按接地地阻≤5ω的要求完成施工使用接地材料如下:1、φ50*3000的離子接地級109根;2、水平接地模組57套;3、φ50銅鑄鋼管160公尺;三施工方案:

沿110kv變電站外圍和中間開挖接地溝,深為1.0m,寬0.3m,溝內水平敷設60mm*6mm熱鍍鋅扁鋼,每隔5m左右水平敷設一塊(500*400*60)接地模組,每隔6m或10m左右垂直開鑽乙個直徑110mm的孔,並垂直敷設 φ50*3000mm離子接地級,每塊模組配一包25kg增效劑,離子接地極配3包增效劑,在變電站的四個角上打φ150mm*40000mm的深井,用φ50的鑄銅鋼管,每個深井配800kg增效劑,所有焊接部分做好防腐、防鏽處理,施工完畢後將土回填到溝內,灑水,夯實,測量接地電阻。

實踐證明,上述幾種方法完全可以使高電阻率土壤環境下的接地裝置達到原設計接地電阻的理想效果,真正取到事半功倍的效果。結論降低高土壤電阻率場地接地電阻方法較多,在採取具體降阻方法措施時,應根據當地原有開展降阻的經驗、氣候特點、地理狀況、土壤電阻率的高低和建築自身特點等條件進行全面綜合分析,通過技術經濟效能比來確定因地制宜的降阻方法。做到「安全可靠、技術先進、經濟合理」。

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