变电站接地网不同接地材料接地特性研究

针对电力系统变电站接地网现行的铜、钢以及铜包钢等金属接地材料接地特性的不同,对比分析了铜、钢及铜包钢接地材料的使用成本及腐蚀特性。通过计算对比分析不同土壤条件和不同接地面积下,铜、钢及铜包钢接地网的接地电阻、网内电位差、接触电压以及跨步电压的不同特征。本文所做工作为变电站接地网的材料选择及优化改造提供参考。     

江苏电网接地问题探讨

目前建设单位、设计单位要求采用铜、铜覆钢接地网的意见较多,但是除去费用高以外,铜、铜覆钢接地网并不适用于各种土壤,铜还有加速埋设于地下钢材腐蚀的缺点。文中首先阐述了江苏电网接地材料的现状,接着从导电性、热稳定性、耐腐性和经济性4个方面对常见材料的接地网进行了比较。通过分析可知江苏电网不能盲目推广铜、铜覆钢接地网,最后结合江苏电网的现状对铜覆钢材料的生产提出了工艺要求。     

接地材料对大型水电站接地阻抗的影响

对于大型水电站接地系统,由于面积巨大、分散布置、联系松散、土壤电阻率不均匀,接地材料的纵向阻抗特性可能会对接地电阻有较大影响。针对水电站接地网分布的特点,基于场路耦合方法,建立考虑接地材料影响的水电站接地网不等电位分析模型,计算分析了常用铜、钢等接地材料在不同土壤模型、电流入地点位置下的水电站接地阻抗,提出了合理利用接地材料降低巨型接地网接地电阻的措施。由计算结果可知,虽然接地材料对联系紧密的变电站接地网接地电阻基本无影响,但对大型水电站接地网接地电阻影响很大。当电流入地点位于岸上时,钢和铜接地网之间的接地电阻相差可达2倍以上。传统的接地计算公式已经不能满足实际需要,必须依靠数值分析计算来合理设计接地系统。使用铜接地材料可以明显降低水电站的接地电阻,建议在接地网骨干连接线中使用铜材,以达到经济有效地降阻。     

接地网防蚀金属材料性能试验研究

研究经济有效的耐蚀接地网金属材料对于提高电网工作稳定性有重要意义。用电化学测试方法及电解试验方法在实验室进行了金属材料耐蚀性能筛选试验，并在变电站现场进行了小型埋置试验。试验结果表明，金属材料CL2的耐蚀性能比普通碳钢高5～7倍，这对于延长接地网使用寿命具有重要意义；镀锌钢作为接地材料对于延长接地网使用寿命实际作用不太显著。     

变电站接地网腐蚀机理及材料选择

我国变电站接地网还一直是采用钢材作为接地材料,由于钢接地网受到以“微电池”、“宏电池”为主的电化学腐蚀,成为影响变电站设备安全运行的潜在隐患。铜和钢相比,铜的耐腐性和导电性好,所需的最小截面积小,而且造价低。通过计算和分析得出结论:从性能和造价等方面考虑,变电站接地网使用铜材作为接地材料更具有优越性。     

铜材接地网在变电站的应用

对变电站接地网接地材料铜材和钢材在导电性能、热稳定性、耐腐蚀性等方面进行了比较,分析了先进放热熔接等工艺的优势.结合220 kV变电站接地网设计实例,对铜接地网和钢接地网做了技术经济分析.     

铝铜稀土合金接地材料研究

针对镀锌钢在高盐碱土壤地区耐蚀性差和铜材造价高等问题,以铝为基体加入4.5%铜和微量稀土元素,开发了铝铜稀土合金接地材料。试验结果表明,在碱性土壤中其耐腐蚀性能较镀锌钢提高2.4倍以上,450天长期埋设后接地电阻低于纯铜材料。电气腐蚀循环性能、机械性能、电流-温度循环、冰冻-融化、中性盐雾腐蚀、故障电流冲击等试验结果均满足相关标准要求。以其替代镀锌钢可大幅度延长接地网有效寿命周期,提高运行可靠性;替代纯铜或铜包覆钢,可降低接地工程的材料和施工成本。     

变电站钢接地网与铜接地网的经济性比较

从设计方案、总造价、年发生费用等经济角度对钢接地网和铜接地网进行了对比分析,结论表明,铜接地网可满足50年运行期,年费用低于钢接地网,进而提出了采用铜接地网的建议,以提高电网的安全稳定运行.     

变电站镀铜钢接地网设计关键技术

铜材的热稳定系数取值会随生产工艺的不同而不同,其取值大小将直接决定镀铜钢接地体的截面积大小,即直接决定了工程造价和工程技术方案的选择。针对目前我国的国家标准、行业标准、企业标准均未对镀铜钢的热稳定系数取值做出精细描述,结合国际标准,提出了一种针对镀铜钢热稳定系数的计算方法。以±500 kV从化换流站(国内第一个成功应用镀铜圆钢接地体的变电站)为示例,从导电性、热稳定性、耐腐蚀性以及经济性等方面对变电站接地网常用的纯铜、镀铜钢和热镀锌钢3种接地材料进行比较,认为镀铜钢作为变电站接地体材料,其技术性能与纯铜绞线差别不大,其经济性优于纯铜绞线,但该经济性优势需以准确设定其热稳定系数为基础。     

铜钢复合材料及其在变电站地网中的应用前景

接地网腐蚀是导致变电站发生事故的主要因素,直接关系电网安全。论述了铜钢复合新材料的生产工艺、性能及连接方式,并对接地用材料热镀锌钢、铜钢复合材料及铜进行了经济性分析,阐述了铜钢复合材料在变电站接地网的应用前景。同时,对铜钢复合材料的应用状况和存在的问题进行了分析讨论,对下一步的工作进行了展望。     

基于特勒根定理的接地网故障诊断方法

为实现不开挖、不停电情况下对接地网故障的检测,建立了接地网数学模型,利用其拓扑结构和接地引线间的电压测量数据,根据特勒根定理建立接地网故障诊断方程.利用MATLAB迭代优化算法解数学模型得到接地网故障后各支路的电阻值,从而判断接地网的腐蚀程度.采用PSpice软件对接地网进行仿真计算和模拟试验,仿真结果与实际情况吻合,...     

输电线路断线原因分析及应对措施

通过对湖南省近几年输电线路断线事故的调查分析,从材料与力学角度归纳总结出导地线断线的原因主要有地线腐蚀失效,焊接接头断裂,放线施工发生金钩,导线过载运行熔断,铝股材质不良,导线舞动(振动)等。针对不同的原因从设计、入网检测、基建验收和运行等方面提出严格检查地线镀锌层质量、选用焊接质量好的导地线、保证施工质量、加强线路监测等治理措施,以提高输电线路的安全运行水平。     

接地装置腐蚀的原因分析和预防控制

接地装置用于确保电力设备的安全运行和人身安全,不少事故与接地装置不完善或腐蚀失效有关。影响接地装置腐蚀的因素有: 土壤含水、含氧量、p H 值和含盐量,土壤电阻率、微生物、电化学不均匀性和杂散电流,接地装置连接和敷设工艺等。为进行腐蚀控制,应采取如下的预防措施:选择合适的接地金属材料; 接地装置连接采用放热焊工艺;敷设接地导体时应防止损伤和应力集中; 改进接地装置的结构和布置; 对土壤特性加以控制; 加强运行中的监测、控制、技术管理和综合管理等。     

导线相序及换位方式对地线损耗的影响

交流输电线路由于相线和地线的磁耦合而导致的地线损耗,逐渐成为电力网络经济运行的一个指标.目前研究者提出了多种新的地线接线方式来降低此损耗,这些措施主要包括分段绝缘和地线换位.以特高压线路为例,研究了不同相序下地线的感应电动势特性和不同导线换位方式下的地线损耗特性.指出了导线采用逆相序反向换位的方式,地线采用普通地线绝缘...     

1000 kV级交流特高压输电线路导线最小对地距离研究

导线最小对地距离的取值是特高压输电线路设计过程中需要考虑的关键因素之一。通过总结国外特高压输电线路的相关研究成果,结合我国超高压输电线路的设计经验,提出了把"最大地面电场强度限值"作为我国交流特高压线路导线最小对地距离的选取原则。基于逐步镜像法建立了特高压架空线下空间电场的数学模型,并按照不同区域地面电场控制指标的要求,通过计算确定了1000 kV级交流特高压单回和同塔双回输电线路导线在相应区域下的最小对地距离。研究了线路运行电压、相间距离、分裂导线结构、导体布置形式和双回路相序布置方式等因素对导线最小对地距离取值的影响规律。     

导线相序及换位方式对地线损耗特性的影响

交流输电线路由于相线和地线的磁耦合而导致的地线损耗,逐渐成为电力网络经济运行的一个指标。研究者提出了多种新的地线接线方式来降低此损耗,这些措施主要包括分段绝缘和地线换位。以特高压线路为例,研究了不同相序下地线的感应电动势特性和不同导线换位方式下的地线损耗特性。指出了导线采用逆相序反向换位的方式,地线采用普通地线绝缘和换位的措施,可以最大程度降低地线损耗。     

高压直流输电接地极材料的应用现状与发展

高压直流输电接地极腐蚀日益受到关注,采用高耐蚀性接地极材料是腐蚀防护的重要途径之一。阐述了直流输电接地极腐蚀的原理、接地极材料的种类、性能特点及其应用现状,论述了允许电流密度大、消耗率小及成本低的铁氧体材料作为环保耐蚀型直流接地极材料的可行性,并对铁氧体直流接地极材料的制备工艺及其应用发展趋势进行了展望。     

地线绝缘的节能与载波通信的探讨

结合大量的光纤复合架空地线复合光缆(OPGW)工程设计实践,对于110~500 kV架空线路中的2条良导体地线,为了防雷逐塔接地所带来的电能损耗值得关注。如果能把良导体地线绝缘,节省的电能不可忽视,同时也给地线载波通信方式带来了生机。     

工业大气腐蚀条件下钢芯铝绞线的微动腐蚀特性研究

在自制的微动磨损试验装置上研究了LGJ150/25型钢芯铝绞线(aluminium conductor steel reinforced,ACSR)在工业大气腐蚀环境、不同振幅条件下的微动腐蚀行为.结果表明:铝股线微动腐蚀斑基本保持了干态微动磨损斑的特征,但磨损面分布有腐蚀产物层,在磨损斑的边缘有腐蚀孔洞:微动腐蚀铝股...