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送电线路杆塔接地降阻措施的探讨

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2008/3/21 16:46:29   

 关键词:  接地 措施 线路


[摘要]对送电线路杆塔接地方面存在的问题进行了分析和探讨,结合工程实际探讨了降低杆塔接地电阻的措施和方法,以及降低杆塔接地电阻后的防雷效果。
[关键词]送电线路接地装置降阻改造
1引言
  送电线路杆塔的接地对送电线路的防雷至关重要,特别是对送电线路的耐雷水平影响较大。但是位于山区的送电线路,由于土壤电阻率高、地形、地势复杂,交通不便,施工难度大,杆塔接地电阻普通偏高。如广西500KV天平Ⅰ、Ⅱ回线路位于山区的杆塔有许多接地电阻偏高,有的甚至高达100多欧,结果这两回线路在1998年接地改造之前雷击跳闸率居高不下。再如辽宁本溪溪湖60KV线路,由于位于山区的杆塔接地电阻偏高,每年都有雷害事故发生,经查发生雷害事故的杆塔均为接地电阻偏高的杆塔。还有河南110KV平宝线、110KV信李线,发生雷害事故的杆塔也都是接地电阻偏高的杆塔。对送电线路雷害事故进行深入的调查还发现,经常驻发生雷害事故的线路段,一般都是若干基杆塔接地电阻连续偏高,或有大跨越、大档距存在。这是因为在这些地段一旦杆塔遭受雷击相邻杆塔不能有效分流,而被击杆塔流过大部分的雷电流,由于接地电阻较高造成了较多的塔顶电位,一旦绝缘子串两端的电位差大于绝缘子中的50。冲击放电电压时,绝缘子发生击穿——即“反击”所致。
2送电线路杆塔接地电阻偏高的原因分析。
  对送电线路杆塔接地电阻偏高的原因进行调查发现引起杆塔接地电阻偏高的原因有多个方面,即有客观原因,又有运行维护方面的问题,归纳起来主要有以下几个方面的原因:
2.1地质、地势复杂,特别是山区主要是土壤电阻率偏高,据我们调查北方山区的土壤电阻率一般在1300Ωm-3000Ωm,南方山区的土壤电阻率有的甚至高达5000-10000Ωm,且有的山区土层较薄或根本没有土壤,基本上全为岩石,交通不便。接地施工难度大。还有在北方土壤干燥,而大地导电基本上是靠离子导电、而各类无机盐类只有在有水的情况下,才能离解为导电的金属离子,所以干燥的土壤导电能力是非常差的,这是山区或北方干旱地区杆塔接地电阻偏高的主要原因。
2.2设计施工方面的原因
  在山区由于地形复杂,土壤不均匀,土壤电阻变化较大,在设计杆塔的接地时需要实地进行认真的勘探,结合实际情况进行认真的设计。但是对实际工程进行调查时发现在设计方面存在一些问题,既设计时有些不到现场进行土壤电阻率测式,不到现场进行地形,地势和地质勘探,根据实际做出符合现场条件的设计,而是对相当大的范围取一平均电阻率。或者套用典型的设计图纸,对接地电阻不进行计算,结果设计与现场实际不符。在施工时由于接地工程是属于隐蔽工程,工程技术监督也存在着不到位的现象,不能严格的按图施工,如接地体的长度,埋深及焊接和回填土不符要求的存在较为普遍。造成线路施工后,存在有大量杆塔接地电阻超标。如在工程验收时不严格按进行测试,会使这些隐患一直得不到消除,直到线路投运。
2.3运行维护方面的原因,有些杆塔在初建成时是合格的,但是随着运行时间的推移,杆塔接地电阻会越来越大,这主要有以下一些原因:
 (1)接地体的腐蚀,特别是在山区酸性土壤中,或风化后土壤中,最容易发生电化学腐蚀和吸氧腐蚀,最容易发生腐蚀的部位是接地引下线与水平接地体的连接处,由腐蚀电位差不同引起的电化学腐蚀。有时会发生因腐蚀断裂而使杆塔“失地”的现象。还有就是接地体的埋深不够,或用碎石、砂子回填,土壤中含氧量高,使接地体容易发生吸氧腐蚀,由于腐蚀使接地体与周围土壤之间的接触电阻变大,甚至使接地体在焊接头处断裂,导致杆塔接地电阻变大,或失去接地。
 (2)在山坡坡带由于雨水的冲刷使水土流失而使接地体外露失去与大地的接触。
 (3)在施工时使用化学降阻剂,或性能不稳定的降阻剂,随着时间的推移降阻剂的降阻成分流失或失效后使接地电阻增大。
 (4)外力破坏,杆塔接地引下线或接地体被盗或外力破坏。

3关于降阻措施的探讨
  对于接地电阻超标的杆塔进行降阻改造是提高线路耐雷水平保证线路安全运行的重要措施。但对输电线路来说,由于降阻主要是出于防雷的需要,所以对降阻措施又有明确的要求,即以降低杆塔冲接接地电阻为主要目的。所以对杆塔降阻措施应考虑以下几方面的问题。
关于水平接地体体

既然是为了降低冲击接地电阻,那么就不能向发电厂、变电所降低工频接地电阻。那样,有那么大的范围可以外延水平接地体[1],而是对接地体的长度有一定的要求[2],这主要是出于如水平接地体过长,由于电感的影响,对降低冲击接地电阻无效的考虑。对于水平接地体应根据现场的地形、地势、沿杆塔四周向外放射水平射线为主,要充分利和现场地形和地质,比如山岩裂缝等结合使用降阻剂进行降阻处理。为防止雨水冲刷,水平接地体能沿等高线布置的要尽量的沿等高线布置,并结合防水墙进行防护。水平接地体的埋深要尽可能的达到0.8m以下。在北方要埋设在冻土层以下。比如前述110KV信李线、110KV平宝线和辽宁本溪60KV溪湖线的杆塔降阻改造都是结合现场的有利地形使用降阻剂把拉地电阻都降低到合格范围以内。

来源:电气商情网
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