变电站接地材料选择及如何防腐
浅谈变电站接地材料选择及如何防腐中图分类号：tm411+.4文献标识码： a 文章编号：
摘要：接地装置在电力系统运行中起着非常重要的作用，是一次及二次设备安全运行的重要保障，本文就如何在变电站接地设计中选择接地材料，以及如何进行接地网防腐进行简要论述，以供大家参考。
关键词：变电站电力系统接地材料防腐措施
abstract: grounding device in the operation of electric power system plays a very important role, and the two device is an important guarantee of safe running, this article on how to choose the design of substation grounding grounding materials, as well as how to carry out the grounding network anti corrosion is briefly discussed, in order to provide a reference.
keywords: substation power system grounding materials anti-corrosion measures
前言：
变电站主接地网为变电站内的各种电气设备提供一个公共的参考地，在电力系统发生故障时，与接地引下线配合，将故障电流迅速泄露入地，控制接地网的最大电位升，对维护系统的安全运行、保障运行人员和电气设备的安全起着重要的作用。在变电站接地网
接地材料的选型
接地材料的选型 接地材料是接地的工作主体，材料的选择很重要。下面对常用的接地材料的属性做个简单的介绍。 广泛使用的接地工程材料有各种金属材料（最常用的如扁钢）、接地体、降阻剂和离子接地系统等。金属材料如扁钢，也常用铜材替代，主要用于接地环的建设，这是大多接地工程都选用的；接地体有金属接地体（角钢、铜棒和铜板）这类接地体寿命较短，接地电阻上升快，地网改造频繁（有的地区每年都需要改造），维护费用比较高，但是从传统金属接地极（体）中派生出类特殊结构的接地体（带电解质材料），使用效果比较好，一般称为离子或中空）接地系统；另外就是非金属接地体，使用比较方便，几乎没有寿命的约束，各方面比较认可。 在以下的讨论中以降阻剂、非金属接地块和离子接地系统为代表进行探讨。 降阻剂分为化学将阻剂和物理降阻剂，化学降阻剂自从发现有污染水源事故和腐蚀地网的缺陷以后基本上没有使用了，现在广泛接受的是物理降阻剂（也称为长效型降阻剂）。物理降阻剂是接地工程广泛接受的材料，属于材料学中的不定性复合材料，可以根据使用环境形成不同形状的包裹体，所以使用范围广，可以和接地环或接地体同时运用，包裹在接地环和接地体周围，达到降低接触电阻的作用。并且，降阻剂有可扩散成分，可以改善周边土壤的导电属性。现在的较先进降阻剂都有一定的防腐能力，可以加长地网的使用寿命，其防腐原理一般来说有几种：牺牲阳极保护（电化学防护），致密覆盖金属隔绝空气，加入改善界面腐蚀电位的外加剂成分等方法。物理降阻剂有超过二十年的工程运用历史，经过不断的实践和改进，现在无论是性能还是使用施工工艺都已经是相当成熟的产品了。 非金属接地体有是在通讯、广电等部门广泛使用的工程材料。基本成分是导电能力优越的非金属材料材料复合加工成型的，加工方法有浇注成型和机械压模成型的，一般来说浇注成型的产品结构松散、强度低、导电性能差，而且质量不稳定，一些小型厂家少量生产使用这样的办法；机械压模法，是使用设备在几到十几吨的压力下成型的，不仅尺寸精度较高、外观较好，更重要的是材料结构致密、电学性能好、抗大电流冲击能力强，质量也相当稳定，但是生产成本较高，批量生产多采用。选型时，尽量采用后者，特别是接地体有抗大电流或大冲击电流的要求（如电力工作地、防雷接地）时，不宜采用浇注成型的非金属接地体。非金属接地体的特点是稳定性优越，其气候、季节、寿命都是现有接地材料中最好的，是不受腐蚀的接地体，所以，不需要地网维护，也不需要定期改造，但是，非金属接地体施工需要的地网面积比传统接地面积小很多，但是在不同地质条件下也需要的保证足够接地面积才可以达到良好的效果。 离子（中空）接地系统是传统的金属接地改进而来，从工作原理到材料选用都脱胎换骨的变化，形成各种形状的结构。这些接地系统的共同点是结构部分采用防腐性更好的金属，内填充电解物质及其载体组分的内填料，外包裹导点性能良好的不定性导电复合材料，一般称为外填料。接地系统的金属材料已经出现的有不锈钢、铜包钢和纯铜材的。不锈钢的防腐较钢材好，但是在埋地环境中依然会多多少少的锈蚀，以不锈钢为主体的接地系统不宜在腐蚀性严重的环境中使用。表面处理过的铜是很好的抗锈蚀材料，铜包钢是铜-钢复合材料，钢材表面覆盖铜，可以节约大量的贵金属—铜材。套管法或电镀法生产，表面铜层的厚度从0.01mm到0.50mm，厚度越厚防腐效果越好。纯铜材料防腐性能最好，但是要耗用大量的贵金属，在性能要求较高的工程中使用。由于接地系统大多向垂直方向伸展，所以接地面积大多要求很小，可以满足地形严重局限的工程需要。可以达到非常好的效果。
XX变电站接地网大修工程施工方案
llOkVXX变电站 接地网大修工程施工方案 批准： 审查： 编写： XXXXXX电力建设有限公司
2012年7月
一.编制依据 (2) 二工程概况 (2) 三、施工流程图 五、施工组织安排 六. 主要施工方法 1.施工准备 (8) 2?施工方法 (9) 七、 ............................................. 质量控制 10 1?质量控制目标及要求 (10) 2.质量检查 (10) 八、 ......................................... 安全文明施工 11 九、 ...................... 接地工程施工危险点分析及预控措施 12 十.施工监督验收 (13)
一、编制依据 1、《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》(GB50169—2006) 2、《交流电气装置接地》(DL/T621-1977) 3、H OkVXX变电站接地网大修工程《设计方案》 4、《电力建设安全工作规程》(SDJ63-2002) 二、工程概况 工程名称：llOkVXX变电站接地网大修 工程地点：llOkVXX变电站 工程内容：对110RVXX变接地网大修工程进行施工，地网阻值现为0.7欧，对地网电阻进行降阻施工，施工结束后接地电阻值应满足小于0.5欧的要求。 HOkVXX变电站位于XXX县城内，于1998年建成投运，设110kV/35kV/10kV电压等级,llOkV为户外常规布置，35kV/10kV为户内开关柜布置，主控楼与10kV配电装置楼为一栋建筑，占地而积为66mX 77m。 XX变站址土壤表层为耕作土，下层为沙土，水分含量一般，土壤 电阻率较高，全站接地变电站采用复合接地网，以水平接地体为主，以垂直接地极为辅，接地网外沿闭合，接地网内敷设水平均压带，水平接地体深埋为0. 6mo在避雷针和装有辟雷器的地方应设集中接地装置。 水平接地体采用水平接地体采用40x6〃林彳热镀锌扁钢，垂直接地
防雷接地施工方案
1变电站接地的施工要求 (2) 2概述 (3) 3施工流程 (4) 4技术措施 (4) 5主要施工方法 (4) 6变电站主接地网的接地设计、布置和连接： (7)
1变电站接地的施工要求 1.1站内接触电位差超过规定值，因此在操作机构前后1m内地面铺设15cm厚混凝土，使接 触电位差满足要求。 1.2电气设备每个接地部分应以单独的接地引下线与地网主干线相连接，严禁在一个接地引 下线中串接几个需要接地的部分。 1.3接地引下线及主网的所有连接点不得采用点焊或螺栓连接。扁钢搭焊长度应不小于其宽 度的两倍并三面焊接；所有焊接点均应经防腐处理。地面以上的焊接处，刷银粉漆；地面以下及电缆沟内接地线的焊接处，刷防腐漆。 1.4室外架构接地线当地面上长度超过8m且中间无紧固点时，应每隔4m左右用一卡环固定，以确保接地扁铁牢固地紧贴在砼线杆表面。 1.5设备接地引下线应远离设备的辅助开关和二次控制回路，室内平行布置的应远离300毫 米以上，室外架构上布置的应尽量不同杆或同杆背向布置，控制箱应外附接地线并可靠接地。 1.6不得利用水泥架构内的钢筋作为接地引下线，应外敷明线与地网连接；上下层布置的变电站其上层亦应有明显的接地引下线与地网连接。 1.7电缆外皮不能用作接地引下线。 1.8设备的接地引下线与地网可靠的焊接在一起，焊口要刷防锈漆进行处理，接地线地面以上1.2米应刷黄、绿相间的色标漆，全站统一规格。 1.9在接地线引向建筑物的入口处的墙壁上，各刷一块（150m M 150mm白色底漆，中间标以黑色符号“ ”。 1.10对站内变压器中性点、充油设备和避雷器，要实行“双接地”，并与地网的两个不同点相连接，每根接地引下线均应符合热稳定的要求；电气主设备为单相架构式或落地式时，每相应单独接地，当为三相架构式时，可每组只设两根引下线，与地网的两个不同点相连接，每根接地引下线均应符合热稳定的要求。
接地网对变电站安全运行的影响正式版
Through the reasonable organization of the production process, effective use of production resources to carry out production activities, to achieve the desired goal. 接地网对变电站安全运行 的影响正式版
接地网对变电站安全运行的影响正式 版 下载提示：此安全管理资料适用于生产计划、生产组织以及生产控制环境中，通过合理组织生产过程，有效利用生产资源，经济合理地进行生产活动，以达到预期的生产目标和实现管理工作结果的把控。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 0引言 接地网作为变电站交直流设备接地及防雷保护接地，对系统的安全运行起着重要的作用。变电站接地包含工作接地、保护接地、雷电保护接地。工作接地即在电力系统电气装置中，为运行需要所设的接地；保护接地即为电气装置的金属外壳、配电装置的构架和线路杆塔等，由于绝缘损坏使其有可能带电，为防止其危及人身和设备的安全而设的接地；雷电保护接地则是为雷电保护装置向大地泄放雷电流而设的接地。所以变电站接地系统的合理与
否是直接关系到人身和设备安全的重要问题。 1接地网设计 接地是避雷技术最重要的环节，不管是直击雷，感应雷或其它形式的雷，都将通过接地装置导入大地。因此，没有合理而良好的接地装置，就不能有效地防雷。 1.1变电站的接地网上连接着全站高低压电气设备的接地、低压用电系统接地、电缆屏蔽接地、通信、计算机监控系统设备接地，以及变电站维护检修时的一些临时接地。如果接地电阻较大，在发生电力系统接地故障或其他大电流入地时，可能造成地电位异常升高；如果接地网的网格设计不合理，则可能造成接地系统电位分
变电站接地网材料的选择
变电站接地网材料的选择 编辑：万佳防雷-小黄 电力系统的接地是对系统和网上电气设备安全可靠运行及操作维护人员安全都起着重大的作用。研究接地体的布置、连接，接地体的材质等是保证系统安全稳定运行的必要措施之一，所以说设计、施工高标准的接地系统的变电站防雷工作的重中之重。 一、变电站接地网作用概述 接地网作为变电站交直流设备接地极防雷保护接地，对系统的安全运行起着重要的作用。由于接地网作为隐性工程容易被人忽视，往往只注意最后的接地电阻的测量结果。随着电力系统电压等级的升高及容量的增加，接地不良引起的事故扩大问题屡有发生。因此，接地问题越来越受到重视。变电站接地网因其在安全中的重要地位，一次性建设、维护苦难等特点在工程建设中受到重视。另外，在设计及施工时也不易控制，这也是工程建设中的难点之一。因此，为保证电力系统的安全运行，降低接地工程造价，应采用最经济、合理的接地网设计思路，本文拟重点就材料选用方面进行相关探讨。 二、变电站接地网常用材料比较 目前广泛使用的接地工程材料有各种金属材料、非金属接地体、降阻剂和离子接地系统等。 1、金属接地材料。金属接地材料（主要指铜材和钢材），由于其具备良好的导电性和经济性，很长时期以来一直是接地工程中最重要的材料之一。但是由于金属材料存在容易腐蚀的问题，对接地电阻的影响也比较大，是安全生产中的一个大的隐患，这个问题一直困扰着用户。同时，近年生产资料价格猛涨造成接地成本增加，使得金属接地材料的缺点逐渐突显，一些行业或地区已经在渐渐地减少金属接地材料的使用，转而使用其它新型的接地材料。 2、非金属接地体。非金属接地材料是目前行业里新生的一种金属接地体的替换产品，由于其特有的抗腐蚀性能和良好的导电性和较高的性价比被广大用户所接受。目前非金属接地产品主要是以石墨为主要材料。基本成分是导电能力优越的非金属材料材料符合加工成型的，加工方法有浇注成型和机械压模成型。一般来说浇注成型的产品结构松散、强度低、导电性能差，而且质量不稳定，一些小型厂家少量生产使用这样的办法：机械压模法，是使用设备在几到十几吨的压力下成型的，不仅尺寸精度较高、外观较好，更重要的是材料结构致密、电学性能好、抗大电流冲击能力强，质量也相当稳定，但是生产成本较高，批量生产多采用。选型时，尽量采用后者，特别是接地体有抗大电流或打冲击电流的要求（如电力工作地、防雷接地）时，不宜采用浇注成型的非金属接地体。非金属接地体的特点是稳定性优越，其气候、季节、寿命都是现有接地材料中最好的，是不受腐蚀的接地体，所以，不需要地网维护，也不需要定期改造，但是，非金属接地体施工需要的地网面积比传统接地面积小很多，但是在不同地质条件下也需要的保证足够接地面积才可以达到良好的效果。 3、降阻剂。降阻剂分为化学降阻剂和物理降阻剂，化学降阻剂自从发现有污染水源事故和腐蚀地网的缺陷以后基本上没有使用了，现在广泛接受的是物理降阻剂（也称为长效型降阻剂）。物理降阻剂是接地工程广泛接受的材料，属于材料学中的不定性复合材料，可以根据使用环境形成不同形状的包裹体，所以使用范围广，可以和接地环或接地体同时运用，包裹在接地环和接地体周围，达到降低接触电阻的作用。并且，降阻剂有可扩散成分，可以改善周边土壤的导电属性。 现在的较先进降阻剂都有一定的防腐能力，可以加长地网的使用寿命，其防腐原理一般来说有几种：牺牲阳极保护（电化学防护），致密覆盖金属隔绝空气，加入改善界面腐蚀电位的
变电站接地网存在的问题及改造意见
变电站接地网存在的问题及改造意见 摘要：根据电力部通报的几次由于接地网问题引起的接地装置扩大事故的原因及分析，并结合保定供电公司地网检查中发现的问题，对地网改造的几个技术问题进行了探讨，并提出了建设性意见。 关键词：接地装置；热容量；腐蚀；变电站；接地网 近年来，国内许多地区连续发生多起因接地网不满足要求而引起的设备损坏事故。1985年东北某电厂66 kV系统C相接地，弧光过电压使一条出线隔离开关闪络，构成两相异点接地短路，线路跳闸重合不成，使刀闸弧光蔓延到刀闸两侧形成三相弧光短路。短路电流将接地引下线烧断8处，高压进入直流系统和二次回路导致全部电源开关跳闸，全厂停电。全国还发生多起同类地网事故。 1保定供电公司地网腐蚀情况 为了摸清保定供电公司地网的腐蚀情况及存在的问题，从1999年起对南郊、高碑店、雄县、上陈驿、定县等运行20 a以上的变电站地网进行了挖掘检查，经检查发现如下问题。 a. 接地引下线热容量不够公司大部分变电站设备采用的接地引
下线为?12 mm圆钢，部分设备甚至用?8 mm圆钢,而且个别站同一电压等级设备的接地引下线规格不齐，并有多点焊接。 b. 接地引下线与水平地线截面配合不当高碑店220 kV部分接地引下线截面?22 mm圆钢，而接地引下线与地网干线相连的地线截面却为?12mm圆钢；10 kV母线桥接地引下线为?10 mm的圆钢，主网为40×4 mm扁钢。 c. 没按图纸施工，接地引下线连接不合理东北郊变电站地网施工图为对称布置，是与西北角相对应的东北角上一条主干线，开挖检查却找不到。部分设备接地引下线不是直接引到主网，而是经过操作机构再引到主网，或就近与其它设备接地引下线相连，甚至有部分设备接地引下线直接引进电缆沟内扁铁上。 d. 后期工程的接地引下线没有与一期工程主地网相连接容城220 kV变电站二期工程#1变压器中性点没有与主地网相接；#1变压器本体与底座基础相连，但底座基础没有与主网相连，该主变长期运行在本体及中性点没有有效接地的情况下，侥幸在运行期间没有发生接地故障，并及时发现事故隐患。高碑店117、118、119间隔，南郊2210间隔均为新增间隔，刀闸与开关接地线相连，成独立网，没与主地网连接。
XX变电站接地网大修工程施工方案样本
110kVXX变电站 接地网大修工程施工方案 批准: 审查: 编写: XXXXXX电力建设有限公司 7月 目录
一、编制依据 (2) 二、工程概况 (2) 三、施工流程图 (3) 四、施工总体要求 (3) 五、施工组织安排 (5) 六、主要施工方法 (8) 1．施工准备 (8) 2．施工方法 (9) 七、质量控制 (10) 1．质量控制目标及要求 (10) 2．质量检查 (10) 八、安全文明施工 (11) 九、接地工程施工危险点分析及预控措施 (12) 十、施工监督验收 (13)
一、 编制依据 1、 《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》(GB50169— ) 2、 《交流电气装置接地》( DL/T621-1977) 3、 110kVXX 变电站接地网大修工程《设计方案》 4、 《电力建设安全工作规程》( SDJ63- ) 二、 工程概况 工程名称: 110kVXX 变电站接地网大修 工程地点: 110kVXX 变电站 工程内容: 对110kVXX 变接地网大修工程进行施工, 地网阻值现为0.7欧, 对地网电阻进行降阻施工, 施工结束后接地电阻值应满足小于0.5欧的要求。 110kVXX 变电站位于XXX 县城内, 于1998年建成投运, 设110kV/35kV/10kV 电压等级,110kV 为户外常规布置, 35kV/10kV 为户内开关柜布置, 主控楼与10kV 配电装置楼为一栋建筑, 占地面积为66m ×77m 。 XX 变站址土壤表层为耕作土, 下层为沙土, 水分含量一般, 土壤电阻率较高, 全站接地变电站采用复合接地网, 以水平接地体为主, 以垂直接地极为辅, 接地网外沿闭合, 接地网内敷设水平均压带, 水平接地体深埋为0.6m 。在避雷针和装有辟雷器的地方应设集 中接地装置。水平接地体采用水平接地体采用2406mm 热镀锌扁钢,
变电站主接地网施工工艺流程及操作要点
变电站主接地网施工工艺流程及操作要点 变电站防雷接地是为防止电气设备意外带电造成电网、设备、人身事故的基本措施。本文从施工实际角度简述主接地网施工工艺流程及操作要点，力求能促进工程施工技术水平的提高，保证防雷接地工程的施工质量。从而确保接地装置安全运行，将对保障变电站运行安全有着十分重要的意义。 1、施工工艺流程
2、施工工艺流程及操作要点 2.1前期准备工作 2.1.1施工技术资料的准备 开工前首先应组织有关人员熟悉施工图及有关设计文件，了解设计意图，并按照设计要求做好接地施工方案、作业指导书编制等技术准备工作，并进行技术交底工作。其次根据经会审后的设计施工图编制材料清册，并校对材料规格和数量。 2.1.2施工材料的准备及材料质量保证措施 施工材料到达现场后，应对材料的规格、数量及外观质量进行检查。同时将材料厂家的产品合格证、质保书及厂家资质证明等相关文件报监理项目部审核，业主确认后方可进场使用。严禁不合格材料进入施工程序。 2.1.3施工前应配置最基本的施工人员和配备足够完好的施工机具 表1 主要施工机具的配置表 表2 主接地网施工施工人员配置表
2.1.4施工现场准备 根据业主指定的区域，首先设置接地材料加工棚、生活临时设施等。其次根据施工图纸和现场实际情况在预施工区域设置安全围栏，并悬挂安全标示牌等安全防护措施。 2.2接地沟开挖 2.2.1根据主接地网设计图纸要求，对对接地体（网）的敷设位置、网格大小进行放线。 2.2.2按照设计或规范要求的接地敷设深度进行接地沟开挖，深度按照设计或规范要求的最高标准为 准，超挖50-100mm左右。宽度为一般为500-1000mm，沟壁需放坡处理，底部如有石块应清除。 开挖完成的接地沟 2.2.3接地沟宜按场地或分区域进行开挖，充分利用土建开挖，减少重复工作，同时应及时恢复各类 安全防护措施，确保安全文明施工。 进行接地沟深度深测量 2.3垂直接地体安装 2.3.1按照设计或规范长度进行进行采购垂直接地体。 2.3.2垂直接地极采用人力锤击方式的安装，为避免垂直接地体施工时顶部敲击部位的损伤，在垂直 接地体顶部进行保护(如加自制钢管金属保护帽)。碰到强风化石时采用机械成孔安装。 2.3.3按设计图纸的位置安装垂直接地体。 2.3.4垂直接地体的埋入深度、间距必须满足设计要求。 2.3.5接地体安装结束后，顶部敲击部位应进行防腐处理。
接地装置施工及验收规范强制性条文
《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》强制性条文 （2011年版） 3.1.1电气装置的下列金属部分。均应接地或接零： 1 电机、变压器、电器、携带式或移动式用电器具等的金属底座和外壳： 2 电气设备的传动装置； 3 屋内外配电装置的金属或钢筋混凝土构架以及靠近带电部分的金属遮栏和金属门： 4 配电、控制、保护用的屏(柜、箱)及操作台等的金属框架和底座： 5 交、直流电力电缆的接头盒、终端头和膨胀器的金属外壳和可触及的电缆金属护层和穿线的钢管。穿线的钢管之间或钢管和电器设备之间有金属软管过渡的。应保证金属软管段接地畅通； 6 电缆桥架、支架和井架： 7 装有避雷线的电力线路杆塔； 8 装在配电线路杆上的电力设备； 9 在非沥青地面的居民区内，不接地、消弧线圈接地和高电阻接地系统中无避雷线的架空电力线路的金属杆塔和钢筋混凝土杆塔； 10 承载电气设备的构架和金属外壳； 11 发电机中性点柜外壳、发电机出线柜、封闭母线的外壳及其他裸露的金属部分； 12 气体绝缘全封闭组合电器(GIS)的外壳接地端子和箱式变电站的金属箱体； 13 电热设备的金属外壳： 14 铠装控制电缆的金属护层： 15 互感器的二次绕组。
3.1.3需要接地的直流系统的接地装置应符合下列要求： 1 能与地构成闭合回路且经常流过电流的接地线应沿绝缘垫板敷设。不得与金属管道、建筑物和设备的构件有金属的连接： 2 在土壤中含有在电解时能产生腐蚀性物质的地方，不宜敷设接地装置，必要时可采取外引式接地装置或改良土壤的措施； 3 直流电力回路专用的中性线和直流两线制正极的接地体、接地线不得与自然接地体有金属连接；当无绝缘隔离装置时。相互间的距离不应小于1m： 4 三线制直流回路的中性线宜直接接地。 3.1.4接地线不应作其他用途。 3.2.4人工接地网的敷设应符合以下规定： 1 人工接地网的外缘应闭合。外缘各角应做成圆弧形，圆弧的半径不宜小于均压带间距的一半； 2 接地网内应敷设水平均压带。按等间距或不等间距布置； 3 35kV及以上变电站接地网边缘经常有人出入的走道处，应铺设碎石、沥青路面或在地下装设2条与接地网相连的均压带。 3.2.5除临时接地装置外，接地装置应采用热镀锌钢材，水平敷设的可采用圆钢和扁钢，垂直敷设的可采用角钢和钢管。腐蚀比较严重地区的接地装置，应适当加大截面，或采用阴极保护等措施。 不得采用铝导体作为接地体或接地线。当采用扁铜带、铜绞线、铜棒、铜包钢、铜包钢绞线、钢镀铜、铅包铜等材料作接地装置时，其连接应符合本规范的规定。 3.2.9不得利用蛇皮管、管道保温层的金属外皮或金属网、低压照明网络的导线铅皮以及电缆金属护层作接地线。蛇皮管两端应采用自固接头或软管接头，且两端应采用软铜线连接。 3.3.1接地体顶面埋设深度应符合设计规定。当无规定时，不应小于O.6m。角钢、钢管、铜棒、铜管等接地体应垂直配置。除接地体外-接地体引出线的垂直部分和接地装置连接(焊接)部位外侧 100mm范围内应做防腐处理；在做防腐处理前，表面必须除锈并去掉焊接处残留的焊药。
变电站接地网优化设计
编号：AQ-JS-05799 ( 安全技术) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 变电站接地网优化设计 Optimization design of substation grounding grid
变电站接地网优化设计 使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科 学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。 摘要：接地网等间距布置存在地电位分布不均匀的问题。在建220kV新塘变电站采用了不等间距布置，即从地网边缘到中心，均压导体间距按负指数规律增加。运用GPC接地参数计算程序对两种方法进行分析和计算，结果表明接地网优化设计能显著地改善导体的泄漏电流密度分布，使土壤表面的电位分布均匀，提高安全水平，节省钢材和施工费用。 关键词：变电站接地网设计 随着电力系统容量的不断增加，流经地网的入地短路电流也愈来愈大，因此要确保人身和设备的安全，维护系统的可靠运行，不仅要强调降低接地电阻，还要考虑地网上表面的电位分布。在以往接地设计中，接地网的均压导体都按3m ，5m ，7m
，10m 等间距布置，由于端部和邻近效应，地网的边角处泄漏电流远大于中心处，使地电位分布很不均匀，边角网孔电势大大高于中心网孔电势，而且这种差值随地网面积和网孔数的增加而加大。本文结合在建工程220kV新塘变电站的接地网设计，阐释了接地网不等间距布置的方法及其合理性。 1接地网优化设计的合理性 1.1改善导体的泄漏电流密度分布 面积为190m ×170m 的新塘变电站接地网，在导体根数相同的情况下，分别按10m 等间距布置和平均10m 不等间距布置。沿平行导体①、②、③、④、⑤的泄漏电流密度分布曲线。从此可见，不等间距布置的接地网，边上导体①的泄漏电流密度较等间距布置的接地网平均低15%左右；对于导体②的泄漏电流密度，这两种布置的接地网几乎相等(仅相差0.3%)；对于
35KV变电站接地网改造说明书
35kV变电站接地网改造工程施工设计说明书
第一章总的部分 一、设计依据： 1、根据甲方提供的设计委托书。 2、根据甲方提供的变电站相关的技术资料。 3、设计人员、甲方等有关人员对该工程现场勘查确定的具体方 案。 二、国家现行有关设计规范和标准： 1、<<供配电系统设计规范>>(GB50052-95) 2、<<建筑物防雷设计规范>>(GB50057-95) 3、<<建筑电气工程施工质量验收规范>>(GB50303-2002) 4、<<电气装置安装工程接地装置施工及验收规范>>(GB50169-2006) 5、<<交流电气装置的接地设计规范>>( GB50065-2011) 6、<<电力系统通信站防雷运行管理规程>>(DL/T548) 7、<<3-110kV高压配电装置设计规范>>(GB50060-92) 8、<<电气装置安装工程质量检验及评定规程第5部分电缆线路>> (DL/T 5161.5 ) 9、<<交流电气装置的接地>>(DL/T621-1997) 三、工程概况： 3、35k***变电站接地网改造目的（意义） 接地网的作用较多，在大多数情况下主要有雷电流的泄流、故障电流的泄流、工作接地三种。
雷电流泄流 雷电流的能量频谱显著高于工频电流，泄流瞬间的电位差主要决定于电流变化率产生的感抗。 故障电流的泄流 故障电流主要为低频段的工频电流。时间尺度为秒级，电感阻抗极小，而电阻阻抗成为主要考虑因素。DL/T 621《交流电气装置的接地》、DL/T 620《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》规范中有比较明确的技术规定。 工作接地 作为设备工作的零电位参考点（使电气装置或设备的非载流金属部分保持在零电位），为维持设备的零电位，其基本要求是把所有接地系统连结起来，这就是共用接地的概念。意义：排放设备漏电流或静电电流，减小电嗓声（电嗓声会产生干扰，引起精密电子设备的数据出错）。 综上所述，接地是把导体（线路和设备）使用导线接到大地，并和埋在大地的接地极和地网连结。接地网改造的主要目的是以大地作为电气设备的零电位，安全泄放雷电流或其它故障电流，避免地电位升高太大，通过均压和等电位联结以保障设备和人员安全。对于现代化的通信、微电子设备而言，除设备和人员安全外，对保障系统和设备的稳定性十分重要。 总而言之，接地网作为变电站交直流设备接地及防雷保护接地，对系统的安全运行起着至关重要的作用。
变电站接地网接地故障原因与改造建议
变电站接地网接地故障原因与改造建议 编辑：万佳防雷 变电站的接地网是维护电力系统安全可靠运行、保障运行人员和电气设备安全的重要措施。构成接地网的均压导体常因施工时焊接不良或漏焊、埋设深度不足、土壤的腐蚀、接地短路电流的电动力作用等原因 ,使地网均压导体之间或接地引线与均压导体之间存在电气连接不良故障点。若遇电力系统发生接地短路故障 ,将造成地网本身局部电位差和地网电位异常升高 ,除给运行人员的安全带来威胁外 ,还可能因反击或电缆皮环流使得二次设备的绝缘遭到破坏 ,高压窜入控制室 ,使监测或控制设备发生误动或拒动而扩大事故 ,带来巨大的经济损失和不良的社会影响。 一、原因分析 1、根据有关的开挖资料与地质资料调查情况，接地网腐蚀原因大致有以下特点：周围土壤盐碱化严重 , 导致接地体腐蚀程度高;地下水位高、土壤潮湿和容易积水使得接地体腐蚀严重 ; 接地引下线普遍在入地处和距地表面深100～400 mm 的地段腐蚀很严重; 接地体中水平敷设的扁钢因积水 ,腐蚀速度快 ,比与地面垂直敷设的钢管腐蚀严重; 厂址临近化工厂 , 大气质量恶劣 ,加重了其地网腐蚀 程度影响接地体金属腐蚀的主要因素。 ( 1)土壤的孔隙度较大 , 有利于氧和水分的保持 , 这是腐蚀发生的促进因素。当土壤含水量大于85 %时 , 氧的扩散渗透受到了阻碍 , 腐蚀减弱; 当土壤含水量小于 10 %时 ,由于水分的缺乏 ,阳极极性和土壤电阻比加大 ,腐蚀速度又急速降低。 (2) 土壤温度昼夜温差大 ,很容易在金属上凝结水分微粒 , 且因温差电池的 形成 , 加快腐蚀, 这也是开挖地网中发现同埋一处的水平接地体比垂直方向的接地体容易腐蚀的原因。 (3) 通常土壤中含盐量约为 80～1 500 mg/ L ,地处沿海地区大部分土壤的p H 值在 8. 4～9. 5 之间 ,从而加快了土壤的腐蚀速度。 (4) 土壤中含有硫酸盐 , 在缺氧的情况下 , 硫酸盐还原细菌就会繁殖起 来 , 利用金属表面的氢把SO42 -还原 , 在铁的表面的腐蚀产物是黑色 FeS。在多数情况下土壤腐蚀性均用土壤电阻率来衡量。 而土壤电阻率直接受土壤孔隙度、湿度、温度、酸度、含盐量和有机质的影响 , 因此土壤电阻率是反映土壤理化性质的一个综合指标。一般情况对于地网土壤电阻率为 30Ω·m ,腐蚀性质是非常强的。 2、据有关资料表明，在我国由于地网发生断裂、断点而引起的电力系统的事故时有发生,每次事故都带来了巨大的经济损失。总的归结发生断裂、断点的原因有： （1）在接地网竣工之后, 没有认真执行验收手续，接地网的均压导体常因施工时焊接不良或漏焊。在投入运行后发生接地短路故障，而短路故障电流的电动力作用,使地网均压导体之间或接地引线与均压导体之间存在电气连接断裂、断点现象。 （2）焊接处防腐处理不当，加上土壤的腐蚀以及可能由于热稳定不足在部分接地网在相间短路时烧断。
1、变电站设备接地工艺标准
变电站设备接地工艺标准 项目编号工艺名称工艺标准施工工艺要点图片示例 1屋外接地 装置安装 1．水平接地体宜采用热镀锌扁钢，垂直 接地体宜采用热镀锌角钢。 2．接地体顶面埋深应符合设计规定，当 设计无规定时，不应小于0.6m。 3．垂直接地体间的间距不宜小于其长度 的2倍，水平接地体的间距不宜小于5m。 4．接地体的连接应采用焊接（钢材采用 电焊，铜排采用热熔焊），焊接必须牢固、 无虚焊。钢接地体的搭接应使用搭接焊， 搭接长度和焊接方式应该符合以下规 定： 1）扁钢－扁钢：搭接长度扁钢为其 宽度的2倍（且至少3个棱边焊接）。 2）圆钢－圆钢：搭接长度为圆钢直 径的6倍（接触部位两边焊接）。 3）扁钢－圆钢：搭接长度为圆钢直 径的6倍（接触部位两边焊接）。 4）在“十”字搭接处，应采取弥补搭接 面不足的措施以满足上述要求。 5．焊接结束后，首先应去处焊接部位残 留的焊药、表面除锈后作防腐处理。）镀 锌钢材在锌层破坏处也应进行防腐处 理。钢材的切断面必须进行防腐处理。 6．接地网的某一区域施工结束后，应及 时进行回填土工作。 1．根据设计图纸对主接地网敷设位置、网格大小进行放线，接地沟开挖深度以设计或规 范要求的较高标准为准，且留有一定的余度。如无特殊要求，变电站接地材料一般如下： 110kV变电站水平接地体采用-60×6镀锌扁钢，220kV变电站水平接地体采用-80×8镀锌 扁钢，垂直接地体采用2.5米长L50×50×5镀锌角钢，接地引下线采用-60×6镀锌扁钢 2．扁钢弯曲时，应采用机械冷弯，避免热弯损坏锌层。 3．焊接位置（焊缝100mm范围内）及锌层破损处应防腐。 4．在接地沟回填土前必须经过监理人员的验收，合格后方可进行回填工作。同时做记录 工作完成情况的记录和隐蔽工程的记录签证。回填土内不得夹有石块和建筑垃圾，外取的 土壤不得有较强的腐蚀性，回填土应分层夯实。 屋外水平接地装置安装 水平接地体“十”字搭接
某变电站接地网施工方案
. 35kVXX变电站 接地网改造工程施工方案 批准: 审查: 编写: 昱仝科技有限公司
年月 目录 一、编制依据 (2) 二、工程概况 (2) 三、施工流程图 (3) 四、施工总体要求 (3) 五、施工组织安排 (5) 六、主要施工方法 (8) 1．施工准备 (8) 2．施工方法 (9) 七、质量控制 (10) 1．质量控制目标及要求 (10) 2．质量检查 (10) 八、安全文明施工 (11) 九、接地工程施工危险点分析及预控措施 (12) 十、施工监督验收 (13)
一、编制依据 1、《电气装置安装工程接地装置施工及验收规》(GB50169—2006) 2、《交流电气装置接地》（DL/T621-1977） 3、35kVXX变电站接地网改造工程《设计方案》 4、《电力建设安全工作规程》（SDJ63-2002) 二、工程概况 工程名称：35kVXX变电站接地网改造 工程地点：35kVXX变电站 工程容：对35kVXX变接地网改造工程进行施工，地网阻值现为0.7欧，对地网电阻进行降阻施工，施工结束后接地电阻值应满足小于0.5欧的要求。 35kVXX变电站位于XXX县城，于x年建成投运，设35kV/10kV 电压等级,35kV为户外常规布置，10kV为户开关柜布置，主控楼与10kV配电装置楼为一栋建筑，占地面积为XXm×XXm。 XX变站址土壤表层为耕作土，下层为沙土，水分含量一般，土壤电阻率较高，全站接地变电站采用石墨接地体，拟采用水平接地体，接地网外沿闭合，接地网敷设水平均压带，均压带之间的间隔不应小于5米，水平接地体深埋为0.3--0.6m。在避雷针和装有避雷器的地
接地施工方案
110kV 变电站新建工程 接地网施工方案 一、编制依据 1、《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》（GB-50169-2006） 2、《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》（GB50150-2006） 3、《建设工程安全生产管理条例》（中华人民共和国国务院393 号） 4、《工程建设标准强制性条文建筑工程部分》（2013 年版） 5、《国家电网公司基建安全管理规定》国网（基建/2 ）173-2015 6、《国家电网公司基建技术管理规定》国网（基建/2 ）175-2015 7、《中华人民共和国安全生产法》（2014年12月1日起执行） 8、《国家电网公司输变电工程标准工艺管理办法》国网（基建/3 ）186-2015 9、《国家电网公司输变电工程安全文明施工标准化管理办法》国网（基建/3 ）187-2015 10、《国家电网公司输变电工程验收管理办法》国网（基建/3 ）188-2015 11、《国家电网公司电力建设安全工作规程（变电站部分）》（） 12、110kV变电站新建工程《防雷接地》施工图 二、工程概况 本变电站主接地网的接地扁钢采用垂直排放，主接地网敷设时在各柱、设备处将接地引线引出地面，以备引接到柱和设备。引出围墙外的备用接地引出线，在围墙内应设断接点，便于测试，穿档土墙设穿管。主接地网埋深原土层下，所有水平均压带“十”字交叉处或“ T”形相交处要求按规定可靠焊接，接地线连接处的搭接长度必须为接地体宽度的 2 倍。主接地网水平接地体采用-60*8 的热镀锌扁钢，接地引上线选用户60*8 的热镀锌扁钢，垂直接地体（70*7 的热镀锌角钢）作为辅助加强接地，基间距不小于以限制相互之间的屏蔽屏蔽作用。接地
接地材料的选择
浅谈接地材料的选择 一、 选择接地材料时关键要考虑导体的热稳定性；导体在土壤中的腐蚀情况；导体的导电性能及材料的价格等因素。下面我对较常用的接地材料从这几方面来进行分析比较： 1、热稳定性能 在有效的接地系统中，流入接地网的短路电流一般在几千安培到几十千安培的范围，这样强大的短路电流流过接地网导体向地中流散，将在导体中产生很高的热量，另外短路电流时间很短，一般只有零点几秒，在这样短的时间内产生的热量来不及散入周围的土壤介质中，几乎全部热量都用来使导体升温：p C νρE =?T 式中E 为短路电流产生的能量；ν为接地导体的体积；ρ和?T 分别为导体的电阻率及吸收能量E 后的温升；p C 为导体的定压比热。 当温度超过一定值以及在土壤中自然冷却后，导体的机械性能就会剧烈下降，特别是在导体之间的连接处，如果再遇到短时大电动力作用，导体就会遭到破坏，地网材料之间的连接将直接关系到地网运行的稳定性，（采用热熔焊接连接是最佳选择，热熔焊接是通过铝热还原反应，瞬间产生2800——3200度的高温，将须连接两端的材料完全融合在一起，达到完全的分子结合的效果，且熔接部位截面大于导体，截流量比原导体大）。当短路电流很大，导体温度很高，达到金属材料的熔点时，导体将被熔断，这两种原因都有可能使接地网导体断裂、接地网解体，大大降低地网的可靠性。每一种导体材料都具有它自己的熔点，允许最高温度及熔点温度愈高，是热稳定性能愈好，铜的短时最高允许温度为300℃，熔点为1083℃；钢的短时最高允许温度为400℃，熔点为1550℃，因此钢的热稳定性比铜好。 1、 导体在土壤中的腐蚀率 埋在土壤中的金属将被腐蚀，这种腐蚀，属于电化学腐蚀的范畴。溶有盐和其他矿物质的土壤水起电解质溶液的作用，但土壤腐蚀比电解质腐蚀更复杂，由于腐蚀的作用导体直径不断减小，接地网的热稳定性能及导电性能都会不断降低，超过一定的年限导体就会被腐蚀断裂，接地网形同虚设造成事故，因此，在选择导体材料时，应考虑选用耐腐蚀的材料。据有关文献表明，镀锌钢在土壤中的腐蚀率为铜的2～3倍，可见铜的耐腐蚀比较好。 2、 导体的导电性 在大型接地网中，当强大的短路电流经接地网导体流散到土壤中时，由于导体本身电阻的存在，使得接地网各部分电位不相同。据文献记载，接地网尺寸愈大，土壤电阻率愈低，导体电阻率愈高，各部分导体的电位差就愈大。此外，由于钢的电阻率约为铜电阻率的8倍，在同样大的短路电流作用时，钢发热要严重得多，导体升温也要高得多，对热稳定性不利，铜的导电性要好得多。 3、 接地材料
变电站接地网电阻测试方法
一、概述 近些年来，国内多处变电站因雷击形成扩大事故，多数与地网接地电阻不合格有关，接地网起着工作接地和保护接地的作用,当接地电阻过大则: 发生接地故障时,使中性点电压偏移增大,可能使健全相和中性点电压过高,超过绝缘要求的水平而造成设备损坏。在雷击或雷电波袭击时,由于电流很大,会产生很高的残压,使附近的设备遭受到反击的威胁,并降低接地网本身保护设备(架空输电线路及变电站电气设备）带电导体的耐雷水平,达不到设计的要求而损坏设备。同时接地系统的接地电阻是否合格直接关系到变电站运行人员、变电检修人员人身安全；但由于土壤对接地装置具有腐蚀作用，随着运行时间的加长，接地装置已有腐蚀，影响变电站的安全运行；因此，必须大力加强对地网接地电阻的定期监测；运行中变电站地网接地电阻的测量，由于受系统流入地网电流的干扰以及试验引线线间的干扰，使测试结果产生较大的误差。特别是大型接地网接地电阻很小（一般在0.5Ω以下），即使细微的干扰也会对测试结果产生很大的影响；如果对地网接地电阻测试不准确，不仅损坏设备，而且会造成诸如地网误改造等不必要的损失，结合我对接地网接地阻抗测试方法的研究，现总结如下： 二、接地电阻测试原理及方法： 测试接地装置的接地阻抗时电流极要布置的尽量远，通常电流极与被试接地装置边缘的距离dcG应为被试接地装置最大对角线长度D的4～5倍（平行布线法），在土壤电阻率均匀的地区可取2倍及以上（三角形布线法），电压引线长度为电流引线长度0.618倍（平线布线法）或等于电流线（三角形布线法）。 1、电位降法 电位降法测试接地装置的接地阻抗是按图1布置测试回路，且符合测试回路的布置的要求。 G—被试接地装置；C—电流极；P—电位极；D—被试接地装置最大对角线长度；dCG—电流极与被试接地装置边缘的距离；x—电位极与被试接地装置边缘的距离；d—测试距离间隔；图1电位降法测试接地装置的接地阻抗
不同接地材料及施工方法的优缺点比较
不同接地材料及施工方法的优缺点比较 接地材料是接地的工作主体，材料的选择很重要。下面对常用的接地材料的属性做个简单的介绍。 广泛使用的接地工程材料有各种金属材料（最常用的如扁钢）、接地体、降阻剂和离子接地系统等。金属材料如扁钢，也常用铜材替代，主要用于接地环的建设，这是大多接地工程都选用的；接地体有金属接地体（角钢、铜棒和铜板）这类接地体寿命较短，接地电阻上升快，地网改造频繁（有的地区每年都需要改造），维护费用比较高，但是从传统金属接地极（体）中派生出类特殊结构的接地体（带电解质材料），使用效果比较好，一般称为离子或中空）接地系统；另外就是非金属接地体，使用比较方便，几乎没有寿命的约束，各方面比较认可。在以下的讨论中以降阻剂、非金属接地块和离子接地系统为代表进行探讨。 降阻剂分为化学将阻剂和物理降阻剂，化学降阻剂自从发现有污染水源事故和腐蚀地网的缺陷以后基本上没有使用了，现在广泛接受的是物理降阻剂（也称为长效型降阻剂）。物理降阻剂是接地工程广泛接受的材料，属于材料学中的不定性复合材料，可以根据使用环境形成不同形状的包裹体，所以使用范围广，可以和接地环或接地体同时运用，包裹在接地环和接地体周围，达到降低接触电阻的作用。并且，降阻剂有可扩散成分，可以改善周边土壤的导电属性。现在的较先进降阻剂都有一定的防腐能力，可以加长地网的使用寿命，其防腐原理一般来说有几种：牺牲阳极保护（电化学防护），致密覆盖金属隔绝空气，加入改善界面腐蚀电位的外加剂成分等方法。物理降阻剂有超过二十年的工程运用历史，经过不断的实践和改进，现在无论是性能还是使用施工工艺都已经是相当成熟的产品了。 非金属接地体有是在通讯、广电等部门广泛使用的工程材料。基本成分是导电能力优越的非金属材料材料复合加工成型的，加工方法有浇注成型和机械压模成型的，一般来说浇注成型的产品结构松散、强度低、导电性能差，而且质量不稳定，一些小型厂家少量生产使用这样的办法；机械压模法，是使用设备在几到十几吨的压力下成型的，不仅尺寸精度较高、外观较好，更重要的是材料结构致密、电学性能好、抗大电流冲击能力强，质量也相当稳定，但是生产成本较高，批量生产多采用。选型时，尽量采用后者，特别是接地体有抗大电流或大冲击电流的要求（如电力工作地、防雷接地）时，不宜采用浇注成型的非金属接地体。非金属接地体的特点是稳定性优越，其气候、季节、寿命都是现有接地材料中最好的，是不受腐蚀的接地体，所以，不需要地网维护，也不需要定期改造，但是，非金属接地体施工需要的地网面积比传统接地面积小很多，但是在不同地质条件下也需要的保证足够接地面积才可以达到良好的效果。 离子（中空）接地系统是传统的金属接地改进而来，从工作原理到材料选用都脱胎换骨的变化，形成各种形状的结构。这些接地系统的共同点是结构部分采用防腐性更好的金属，内填充电解物质及其载体组分的内填料，外包裹导点性能良好的不定性导电复合材料，一般称为外填料。接地系统的金属材料已经出现的有不锈钢、铜包钢和纯铜材的。不锈钢的防腐较钢材好，但是在埋地环境中依然会多多少少的锈蚀，以不锈钢为主体的接地系统不宜在腐蚀性严重的环境中使用。表面处理过的铜是很好的抗锈蚀材料，铜包钢是铜-钢复合材料，钢材表面覆盖铜，可以节约大量的贵金属—铜材。套管法或电镀法生产，表面铜层的厚度从0.01mm到0.50mm，厚度越厚防腐效果越好。纯铜材料防腐性能最好，但是要耗用大量的贵金属，在性能要求较高的工程中使用。由于接地系统大多向垂直方向伸展，所以接地面积大多要求很小，可以满足地形严重局限的工程需要。特别是，补偿类型的接地系统有加长的设计，笔者曾使用过加长至24米的接地系统，辅以深井法施工，可以达到非常好的效果。介绍的接地材料各有优势，但是都有自身的局限。我们提倡各取所长，选择适当的材料满足不