变电站接地材料的腐蚀调查

变电站接地材料的腐蚀调查
作者：吴细毛崔文军洪鹤李春和
来源：《科技资讯》 2013年第18期
吴细毛1 崔文军1 洪鹤1 李春和2
(1.辽宁电力科学研究院; 2.辽宁省电力有限公司辽宁沈阳 110015)
摘要:通过对两个66 kV变电站接地网的全面开挖,调查了接地网的腐蚀状况,并分析了接
地网产生腐蚀差异化的原因。

关键词:接地网腐蚀1
中图分类号:TG174.2 文献标识码:A 文章编号:1672-
3791(2013)06(c)-0103-02
接地装置是确保电力设备安全运行和人身安全的重要环节。

然而,由于原接地设计及建设标准偏低,使接地的技术现状与电力设备技术的飞速进步不相适应,尤其是未能有效解决接地网的
防腐蚀问题,使接地装置成为薄弱环节。

这就要求对接地装置的可靠性和使用寿命给予足够重视。

接地网腐蚀造成的局部断裂,接地线与接地网脱离等可导致接地电阻超标,甚至造成一些设备
“失地”的严重后果。

我国的接地网材料主要以镀锌钢为主。

接地极材料的腐蚀与土壤环境腐蚀性、接地网结构、电气设备运行状况和接地网入地电流密切相关。

接地网电极在地下腐蚀的腐蚀行为、腐蚀状态
未见详细研究。

为进一步摸清接地网腐蚀主要影响因素的作用,选择了正在进行维修接地网的瓦房店仙浴湾变电站以及谢屯变电站进行检测与分析。

通过对接地网的腐蚀状况与土壤腐蚀性、
接地网电流状况等因素分析影响接地网腐蚀的主要因素。

1 接地网腐蚀调查
1.1 接地网腐蚀调查区域简介
仙浴湾变电站与谢屯变电站分别位于瓦房店市仙浴湾镇和谢屯镇,均为6.6kV变电站,由于
扩容需求,两变电站正在进行地网改造,原有接地网结构已经全部挖开,准备重新安装。

变电站地面设备包括变压器及开关每变电站分别取两处作为土壤环境、地电流情况测试点。

1.2 接地网土壤环境腐蚀性检测与分析
接地极埋设在土壤当中,并直接与大地接触。

土壤腐蚀是接地极材料最主要的腐蚀类型,因此,土壤的腐蚀性是接地网腐蚀的重要指标。

本次通过测量土壤的电阻率、瞬时腐蚀率及变电站测试点地面电位梯度评价土壤的腐蚀性。

土壤电阻率与瞬时腐蚀速率反应土壤环境电化学腐蚀
的强弱,电位梯度反应来自环境中直流杂散电流的大小。

1.3 接地网土壤环境腐蚀性检测结果
表1为对仙浴湾变电站与谢屯变电站土壤环境腐蚀性检测结果的测量结果。

检测结果分析
表明,瓦房店仙浴湾与谢屯变电站土壤环境腐蚀性较弱,这与当地的地质因素有关,两个变电站均地处山区,深度为1米的土层以山石与砂土为主,土壤电阻率较大,土壤保水性、地下水位均较低,土壤对碳钢及镀锌钢材料的腐蚀性较弱。

1.4 两个变电站接地网腐蚀状况调查结果
由两个变电站土壤腐蚀性测试结果可以看出,两个变电站所处地区的土壤腐蚀性较弱。

但将变电站原接地网都开挖出来后,接地网的腐蚀表现出了明显的差异化,表观上看,距离变电站变压器较近地区的接地网腐蚀非常严重,锌层腐蚀殆尽,扁钢表面布满腐蚀产物,现场在变电站区域选择5处典型区域,用锉刀去除腐蚀产物后,利用千分尺深度计及测厚仪确定接地扁钢的最大腐蚀
深度,接地扁钢与变压器的距离与腐蚀深度之间的关系见图1、图2。

仙浴湾变电站与谢屯变电站均属于66 kV的小型变电站,站内设备简单。

从现场检测结果可以清楚的看出,接地网的腐蚀存在明显的差异化。

距离变压设备距离越近,接地材料的腐蚀越严重。

由于两个站的土壤腐蚀较弱,这种差异化更为明显。

谢屯变电站的接地网加设有牺牲阳极保护,因此在距离变压器较远的地区腐蚀极为轻微。

但在变压器附近,牺牲阳极的作用表现的不很
明显,距变压器1.5 m处接地扁钢的腐蚀深度仍达到2.5 mm。

图3～图6为两个变电站各处测试点接地材料的腐蚀形貌现场检测结果可以看出,变压器下接地材料的腐蚀速度远远高于其他区域。

测试点之间的接地材料腐蚀深度差异高达32倍。

产生这种差异化的因素只有变压器的入地电流。

设备在工作的时候,ABC三相负载或相位角存在差别的时候,会有额外的电流通过设备的中性点
接地流入接地网。

电流随着与变压器之间的距离逐渐降低。

入地的电流对接地材料具有强烈的
腐蚀作用。

造成变压器周围的接地网腐蚀速度大大增加,甚至导致接地网牺牲阳极系统失效。

2 结论
通过对66 kV变电站地网的全面开挖,首次发现了接地网腐蚀的差异化。

研究结果表明,接
地网材料的腐蚀主要有两种因素,土壤腐蚀与设备入地电流。

当土壤腐蚀性较弱时,接地网的腐
蚀差异化越明显。

同时发现传统的接地网牺牲阳极防护措施在设备入地电流较大时,其作用并不明显。

我们在接地网防腐蚀设计、施工、维护与管理上必须考虑到这种差异化,保证接地网的使用寿命。

参考文献
[1]闫爱军.几种接地网材料在土壤中的腐蚀特性研究[J].腐蚀科学与防护技术,2010,22(3).。