沈濤
摘 要: 四川某110kV輸電線路多次出現(xiàn)雷擊故障,經(jīng)過對(duì)接地電阻測量,發(fā)現(xiàn)位于山區(qū)的桿塔接地電阻普便超標(biāo)。本文結(jié)合實(shí)際情況,對(duì)輸電線路桿塔接地方面存在的問題,分析了桿塔接地電阻超標(biāo)的多方面因素,探討了降低桿塔接地電阻的措施和方法。
關(guān)鍵詞: 輸電線路;桿塔接地;接地電阻;降阻
【中圖分類號(hào)】TM75 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-3733(2020)08-0168-01
高壓輸電線路桿塔接地電阻對(duì)線路的防雷至關(guān)重要,接地電阻大小直接影響線路的耐雷水平,地理位置處于山區(qū)的高壓輸電線路,由于土壤電阻率高、地形、地勢(shì)復(fù)雜,設(shè)計(jì)粗放、施工難度大、運(yùn)行維護(hù)水平較差等原因,桿塔接地電阻普便偏高。山區(qū)桿塔接地電阻不良而發(fā)生的雷害事故所占線路故障率的比例相當(dāng)高,這主要是由于雷擊桿塔頂部或避雷線時(shí),雷電流通過桿塔接地裝置流入大地,因接地系統(tǒng)接地電阻偏高,從而產(chǎn)生了較高的反擊電壓所致。因此,高壓架空輸電線路的接地對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定至關(guān)重要,而降低桿塔接地電阻是提高線路耐雷水平、減少線路雷擊跳閘率的主要措施。
1 輸電線路桿塔接地電阻偏高原因分析
輸電線路的雷擊跳閘率與輸電線路桿塔接地電阻密切相關(guān)。輸電線路桿塔接地電阻偏高地段,往往是地形復(fù)雜、交通不便,土壤電阻率高、接地系統(tǒng)安裝不規(guī)范。這些地方往往也是雷電活動(dòng)集中區(qū)。因而,研究桿塔接地電阻偏高原因并采取有效降阻措施是一個(gè)亟待解決的任務(wù)。輸電線路桿塔接地電阻偏高原因有多方面,根據(jù)線路實(shí)際情況歸納主要有以下幾個(gè)方面原因。
1.1土壤電阻率偏高。
由于線路大多地處山區(qū),山區(qū)土壤雜石較多,土壤電阻率都呈現(xiàn)偏高,對(duì)桿塔接地電阻影響較大。根據(jù)實(shí)測線路情況,我站接地電阻偏高桿塔土壤電阻率大多在1700Ω.m。
1.2敷設(shè)的接地系統(tǒng)回填土壤薄。
地形復(fù)雜、地質(zhì)條件差、桿塔所在區(qū)域土壤較少,巖石居多。輸電桿塔在施工時(shí)由于周邊土壤少、巖層較多,開挖困難,回填接地裝置時(shí)普遍深度不夠,土壤層薄。
1.3土壤干燥。
桿塔所在山區(qū)土壤干燥。輸電桿塔長年處于少雨地區(qū)、土層相當(dāng)干燥,而大地導(dǎo)電基本靠離子導(dǎo)電,而可以離解的各類無機(jī)鹽只有在有水的情況下才能離解為導(dǎo)電離子,干燥的土壤導(dǎo)電能力十分差,這也是接地電阻偏高的原因。
1.4施工不規(guī)范。
輸電桿塔安裝基本都在山區(qū),屬于隱蔽性工程往往缺乏有效的施工監(jiān)督。施工時(shí)未按照?qǐng)D紙施工,在困難山區(qū)、巖石區(qū)、接地射線埋設(shè)長度不夠、垂直接地極未埋設(shè)等問題常有發(fā)生。各接地裝置連接點(diǎn)未采用焊接而采用卡扣連接,或焊接不牢固,導(dǎo)致接地系統(tǒng)先天就存在缺陷。
1.5 接地裝置存在腐蝕現(xiàn)象。
由于接地體所在土壤含氧量較高,未做防腐處理,接地體腐蝕使得接地體與周圍土壤的接觸電阻增大,特別是在山區(qū)酸性土壤中。根據(jù)現(xiàn)場開挖情況,線路桿塔接地體腐蝕情況較嚴(yán)重,部分連接點(diǎn)銹蝕松動(dòng),部分接地體脫離接地裝置。
2 降低輸電桿塔的接地電阻措施
降阻措施如下:
(1)接地溝開挖:開挖地質(zhì)分為三種類型,分別為巖石、泥夾石、泥土,本次接地處理?xiàng)U塔涉及區(qū)域?yàn)閹r石和泥夾石,開挖較困難,開挖深度(巖石為0.3m,泥夾石為0.5m);接地溝開挖長度為200m(射線延伸為4根,每根長度為40m,桿塔邊主網(wǎng)為40m);射線延伸方向依桿塔現(xiàn)場地形而定。
(2)
地網(wǎng)安裝:地網(wǎng)采用Ф10鍍鋅圓鋼,連接處采用焊接方式(焊點(diǎn)搭接長度為10cm,焊接后采取防腐處理),射線以每10m打入接地極一根(接地極采用∟6.3×1.5m鍍鋅角鋼,共16根),與圓鋼采用焊接方式連接,焊接后做防腐處理。
(3)地網(wǎng)埋設(shè):本次改造桿塔土質(zhì)基本屬于泥夾石,為了達(dá)到接地改造的理想效果,接地溝回填時(shí),選擇桿塔周邊土質(zhì)較好的土壤回填,先前在接地溝底部鋪設(shè)一層泥土(10cm),然后進(jìn)行圓鋼鋪設(shè)和焊接安裝及防腐,而后進(jìn)行泥土掩埋地網(wǎng)并夯實(shí)(掩埋深度為20cm),最后進(jìn)行接地溝上段部分回填(用開挖接地溝泥夾石),接地溝回填泥石需高于原地面,防止接地溝沉降凹陷。
3 對(duì)所做降阻措施進(jìn)行驗(yàn)算
為保證所做降阻措施有效,對(duì)改造后輸電線路桿塔接地網(wǎng)接地電阻進(jìn)行計(jì)算。
驗(yàn)算得出降阻改造后接地網(wǎng)電阻為23.26Ω,110kV輸電桿塔接地網(wǎng)接地電阻設(shè)計(jì)最大值分別為25Ω,降阻改造后的接地網(wǎng)電阻值滿足設(shè)計(jì)要求。
4 結(jié)語
電線路桿塔接地工程是一個(gè)系統(tǒng)的工程。要根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行勘察分析,做出有效判斷進(jìn)行降阻改造。輸電線路桿塔接地降阻處理的主要目的是防雷,所以應(yīng)以降低沖擊接地電阻為主,不宜采用特長的外延接地和較深的深井接地??梢越Y(jié)合現(xiàn)場用放射形接地,深埋接地體和采用適量降阻劑進(jìn)行降阻。在平時(shí)運(yùn)行維護(hù)中加強(qiáng)管理,才能在日常運(yùn)行中做到心中有數(shù),保證電站與電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。
參考文獻(xiàn)
[1] GB50545-2010.110kV-750kV架空輸電線路設(shè)計(jì)規(guī)范[S].2010.
[2] 胡金殿;王恒康;趙宇欣;徐敏杰.輸電線路桿塔接地電阻對(duì)線路反擊跳閘率影響研究[J].四川電力技術(shù).2019(06).
[3] 盧霽明;龔小燕.±800 kV特高壓直流輸電線路防雷接地設(shè)計(jì)淺議[J].云南電力技術(shù).2018(06).