牺牲阳极保护法在郸城赵寨110kV变电站接地网中的应用

苏亚洲

摘要由于变电站处于工业园区附近,地势低洼,土壤对接地体有较强的腐蚀性,因此对接地装置的地下部分采用牺牲阳极保护法,以延长接地网的使用寿命。

关键词牺牲阳极保护法接地应用

中图分类号:TM7文献标识码:A

郸城赵寨110kV变电站建设的最终规模为:主变容量2?0MVA、110kV进出线4条、35kV进出线6条,站内占地面积4095m2。

1 接地网的整体要求

(1)接地网工频接地电阻:R=2000/I;I-入地短路电流。

(2)接地装置跨步电压和设备接触电压允许值:

Us=(174+0.7%jf)/√t

Ut=(174+0.17%jf)/√t

%jf—地面土壤电阻率

t—接地短路(故障)电流持续时间,S按1S取;

(3)设备保护接地。对站内变压器中性点、充油设备和避雷器、进出线架构,要实行“双接地”,并与水平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。

(4)雷电保护接地:要在独立避雷针下加装3—5根垂直接地极。

(5)主接地网的接地布置和连接。电缆沟的接地布置和连接:沿电缆沟内敷设均压带,与主网距离1米左右,并每隔8米与地网主干线可靠的连接一次;一次设备的接地引下线不得与电缆沟接地带(均压带)连接,也不宜悬空穿越电缆沟。

控制室、通讯室、高压室、主变压器等的接地设计、布置和连接:主控室、通讯室、高压配电室、主变压器等四周采用环形接地网,这些接地网与主地网之间的相互连接不应少于两处。各主要分接地网之间宜多处连接;高压室穿墙套管的接地宜在室外,且每组套管的接地线都要引至主干线;进室接地线应在地面以上300mm处穿墙。

地网采用方孔均压地网,改善地网电位分布,以减少地面的跨步电压和设备的接触电压。接地网外缘应闭合,外缘各角应做成圆弧形,圆弧半径不宜小于均压带距的一半。接地网埋深0.8米。

2 接地网参数的计算与校核:

(1)设计接地网的工频接地电阻:Rn=0.5%j/√S

其中:S—站内设计水平接地网的总面积,m2

%jf—土壤电阻率,%R·m

计算结果要求小于要求值0.5%R。

(2)地面的跨步电压和设备的接触电压校核。

设计接地网的地表面最大接触电位差校核:接地装置的电位Ug=I識n,接地网地表面的最大接触电位差Utmax=Ktmax譛g。设计接地网的地表面最大跨步电位差校核:变电站地表面的最大跨步电位差Usmax=Ksmax譛g。

(3)设计接地网的热稳定校核。接地线和接地引下线,尤其是站内的水平接地网,不考虑腐蚀时,接地线的最小截面应符合下式要求:Sg≥(Ig/C)*√te

C—接地线材料的热稳定系数,钢接地体取70;

用牺牲阳极保护时,碳钢的腐蚀率最大值为0.01mm/年,对65?扁钢,30年后的扁钢截面积S1=368.8mm2。取埋地碳钢的自然腐蚀速度为0.1mm/年,15年后的腐蚀为:0.1?5=1.5mm,15年后的扁钢截面积S2=265mm2。取接地短路电流Ig为14785A,短路的等效时间te为1秒,根据热稳定的要求,接地线的最小截面积Sg≥211mm2。