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高土壤電阻率地區(qū)降低接地電阻的有效方法

文檔作者：侯國軍文檔來源：山西省電力公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2024年11月24日
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文章編號：1009—9441(2011)07—0016—02
高土壤電阻率地區(qū)降低接地電阻的有效方法
口口侯國軍(山西省電力公司呂梁供電分公司，山西呂梁033000)
摘要：結合工程實例，介紹了高土壤電阻率地區(qū)變電站采
用外引式接地極降低接地電阻的方法。
關鍵詞：變電站；接地網(wǎng)；外引式接地極
中圖分類號：TM 645．1 文獻標識碼：B
引言
接地系統(tǒng)是變電站的重要組成部分，不僅關系
到變電站的安全穩(wěn)定可靠運行，更涉及到人身與設
備的安全。近年來，隨著電力系統(tǒng)容量的不斷增大，
人地短路電流越來越大，隨之也要求系統(tǒng)的接地電
阻越來越小?。接地電阻是接地極或自然接地極
的對地電阻和接地線電阻的總和，其值是衡量變電
站接地系統(tǒng)是否符合安全要求的重要指標。但由于
土壤電阻率在很大程度上決定了接地裝置接地電阻的
大小，導致高土壤電阻率地區(qū)(P>500 Q·In)的變電
站接地電阻一般很難滿足安全要求，致使這些地區(qū)
由于接地不良導致系統(tǒng)、設備損壞的事例時常發(fā)生。
變電站接地網(wǎng)設計的基本思路是保護人身和設
備安全，維護系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。本文以山西省
方山煤業(yè)公司洗煤廠35 kV箱式變電站接地設計為
例，提出高土壤電阻率地區(qū)接地網(wǎng)降阻的有效方法，
即采用外引式接地極降低接地網(wǎng)的接地電阻，與常
規(guī)方法相比施工簡便、效果明顯、經濟合理，是進行
接地網(wǎng)設計時可考慮的一種方法。
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1 常用的接地網(wǎng)降阻方法
1．1站內深井方案
站內深井方案由于是在本變電站內實施，不會
涉及到相鄰單位等問題，所以，應是首先考慮的方案。
1．2深埋接地極方案
當?shù)叵律钐幍耐寥赖碾娮杪实蜁r，可采取深埋
接地極來降低接地電阻值。
1．3使用降阻劑方案
在高土壤電阻率地區(qū)的接地網(wǎng)施T中，使用降
阻劑是近年來常用的方法，無論足電網(wǎng)-T程，還是電
廠工程，應用實例很多。20世紀70年代至80年
代，使用較多的是膨潤土降阻劑和碳基類降阻劑。
據(jù)了解，有多個使用降阻劑的工程，在接地完工后測
量接地電阻情況均不錯，但由于缺乏長期的跟蹤監(jiān)
測，對降阻劑性能的長效性和對接地極材料的腐蝕
性的信息反饋很少。的確也有質量差的降阻劑，其
降阻效果不能持久，對接地網(wǎng)造成了腐蝕，導致各地
對使用降阻劑的意見分歧。
1．4更換土壤或采用導電性混凝土方案
對土壤電阻率較高的變電站，可采用電阻率較
低的土壤(如黏土、黑土及砂質黏土等)，或采用導
電性混凝土替換原來的電阻率較高的土壤，置換范
圍在接地體周圍0．5 In以內。這樣處理后，接地電
100 ITIIII，并對磨損小孔進行了補焊。開磨后，該處
不再積存煤粉。
2．4加強中控操作員與巡檢工的責任心
因煤質揮發(fā)分發(fā)生變化，操作員要嚴格控制磨
尾風溫≤65℃，并隨時關注窯系統(tǒng)的變化，在窯系
統(tǒng)篦冷機一段調整過程中，隨時觀察磨頭溫度的變
化，特別是在開、停磨過程中，要嚴格按操作規(guī)程進
行調整。車間崗位工要利用停磨的機會，勤檢查磨
頭進料口的積煤和澆注料的磨損情況，并及時清理。
3結語
***_{_}—*—{}_—*—{}—*—{卜—K—{．}—*—{卜—：．}—{}1—}壬—{}_—*一
通過以上幾點的改進，2011年4月5日至今兩
個多月的時間，未再發(fā)生磨頭、磨尾防爆閥炸裂現(xiàn)
象，保證了煤磨系統(tǒng)的安全生產，避免了幾次停窯事
故的發(fā)生，收到了較好效果。
作者簡介：張瑜(1978一)，男，山西河曲人，助理工程師，2006年
7月畢業(yè)于武漢理工大學無機與非金屬材料專業(yè)，現(xiàn)從事水
泥工藝工作。
收稿日期：2011—06—20
(編輯盛晉生)
·16· Research&amp;amp;Application of Building Materials
萬方數(shù)據(jù)
阻可減小至原來的3／5左右。在選材上，降低接地
電阻接地體的金屬材料有扁鋼、鍍鋅圓鋼、不銹鋼、
銅包鋼和純銅材。從經濟的角度考慮，鍍鋅圓鋼是
目前我國變電站應用最廣泛的接地體材料。而銅包
鋼是采用特殊的電鑄技術生產，將純度為99．9％的
純銅均勻地覆蓋到低碳鋼芯上，既有與銅等同的性
能，又兼有鋼材的特性。配有高強度特種鋼制成的
驅動頭和鉆頭，施工時可以很容易地將棒打入地下，
深度可達30 m以上，以獲得恒定的低電阻舊。J。
降低接地電阻的方法有多種，需要針對不同的
地區(qū)、不同的土壤條件采用不同的方法，才能有效地
降低電阻。
2高土壤電阻率地區(qū)接地網(wǎng)的降阻措施
2．1工程概況
山西省方山煤業(yè)公司洗煤廠35 kV箱式變電站
位于方山縣大武鎮(zhèn)東北，：llEJfl河南岸，地貌單元屬北
川河I級階地，地基由80％卵石、碎石和20％砂礫
構成。原施工設計集中接地網(wǎng)采用鍍鋅西40 mm
鋼管，長2．5 m的人工垂直接地體20個，以5 m的
間距垂直埋設于箱式變電站四周，埋深80 cm，并與
1個6 400 m2的生產車問鋼柱基礎所構成的接地網(wǎng)
連接成整體；要求接地電阻≯4 n。但接地工程完
成后，實測的接地電阻值為14 Q，與電氣系統(tǒng)所要
求的接地電阻值相差甚遠。
2．2方案的技術經濟比較
如果不考慮車間鋼柱基礎的自然接地因素，取
K=0．3l，P=2 500 Q·111，經計算，若仍采用上述材
料規(guī)格、長度的鍍鋅鋼管作為接地體，需埋設194根
垂直人工接地體，按間距5 m alEYl]需占地3 809．18 m2，
不僅要耗用大量的鋼材，而且需占用大面積的土地，
在技術經濟上極不合理?？紤]到站區(qū)地面已完成硬
化，采用深埋接地極、人工改善土壤及降阻劑等降阻
措施已不現(xiàn)實，而且．變電站附近有北川河，水源比較
豐富，因此，采用敷設J,1．iJI式接地降阻是合理的。
2．3實施方案
用西10 mm鍍鋅圓鋼焊成9 m×9 m接地網(wǎng)，
網(wǎng)格面積為81 m2。在冬季枯水季節(jié)沉入河底，上
面覆蓋河砂并壓上巨石。然后用兩根中10 mm鍍
鋅圓鋼由接地網(wǎng)引至岸上A、B兩點，如圖1所示。
在A、B兩點做螺栓接頭，供測量接地電阻使用。然
后從A點用圣10 mm鍍鋅圓鋼沿地敷設至站內集
中接地網(wǎng)；從B點用咖10 mm鍍鋅圓鋼與10 kV架
空線電桿接地相連后，與站內集中接地網(wǎng)相連。
9
線
圖I．外引式接地方案，
在極端情況下，夏天土壤最干燥季節(jié)，經專業(yè)人
員現(xiàn)場實測，集中接地處的接地電阻僅為0．45 Q，
完全滿足電氣系統(tǒng)對系統(tǒng)接地電阻7,4 Q的要求，
可見采用此方案的降阻效果非常明顯。
3結語
該變電站是典型的高土壤電阻率地區(qū)，系統(tǒng)接
地必須采用特殊的降阻措施和方法，才能滿足電氣
系統(tǒng)對系統(tǒng)接地電阻值的要求。在工程中可以考慮
采用的降阻措施很多，如利用地質鉆孔埋設長接地
極、局部換土、使用降阻劑、利用地下水的降阻作用、
外引接地、深井或超深井接地、擴大接地網(wǎng)面積、使
用低電阻模塊以及深孑L爆破接地技術和電解離子接
地系統(tǒng)等。但某些降阻措施會造成工程量增大、土
質污染或降阻效果不明顯等問題。在具體工程中采
用何種降阻措施，應結合當?shù)氐耐临|、凍土深度、含
水量、土壤電阻率、施工條件及電氣系統(tǒng)對接地工程
的要求等，來選用最有效、最經濟的措施和方法。
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作者簡介：侯國軍(1975一)，男，山西離石人，工程師，從事
工程管JE．．x-作。
收稿日期：2011—06一09
(編輯盛晉生)
建材技術與應用7／201 1 ·17·

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