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。     

浅议铜覆钢接地材料在变电站的应用

铜覆钢材料与纯铜相比,既有铜的优良导电性能,又能节省成本,接地网之间的连接采用放热焊接工艺,使接地装置完全处在铜的保护之下,成为真正的免维护接地装置。应用铜覆钢可大幅减少接地网的开挖量,其替代镀锌钢作为接地导体,已日益被各设计院和工程施工单位接受、采用、重视和普及。     

铜覆钢接地装置在750kV输电线路的应用

介绍了强腐蚀地区使用铜覆钢材料作为接地装置,具有使用寿命长、导电性能良好、热稳定性能良好、施工方便等特点,结合我国西部某750kV输电线路工程实例,介绍了铜覆钢接地方案的设计采用水平接地加垂直接地方案,对铜覆钢接地装置的全寿命进行了分析,指出:在中、强腐蚀性地区,铜覆钢虽比镀锌圆钢初投资高,但年费用较镀锌圆钢低,可满足国家电网公司资源节约型和环境友好型电网的要求。     

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。     

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.     

铜覆钢接地导体的电气性能

将铜覆钢导体应用于防雷接地工程中时,其导电特性对接地计算有重要影响。为此,基于电磁场理论推导了铜覆钢导体的内部电流密度分布和轴向阻抗,分析了其电流密度分布、阻抗–频率特性、导电能力3个方面的电气性能,并进一步研究了铜覆钢导体的接地计算方法和接地性能。研究发现:铜覆钢导体内铜层中的电流密度远大于钢层中的电流密度,轴向阻抗随频率增大而增大,导电能力在低频时小于且更接近铜而大于钢(以工频为例,钢的单位长度轴向阻抗约为(2.5+2.3i)×10-3Ω/m,镀层厚0.254 mm铜覆钢约为(8.8+0.9i)×10-4Ω/m,铜约为(5.6+1.5i)×10-5Ω/m)。在接地计算中,改变接地导体材料只改变接地体的内自阻抗(轴向阻抗),因此可在单一导体的不等电位节点电压法基础上,直接代入铜覆钢导体的内自阻抗替换,进行铜覆钢地网的接地计算。计算表明铜覆钢导体能有效降低接地阻抗和网内电位差。     

铜质接地网前景看好

目前上海、江苏、浙江等地已开始选用热稳定性能好、导电性能强、耐腐蚀的铜材做接地材料,其连接采用了先进的放热熔接技术。如果铜、钢接地网布置设计相同时,铜质接地网的主要安全指标接触电势和跨步电势较钢接地网分别减小20%和18%,地电位差仅为钢接地网的22%。铜接地体导电性能好,其导电率是钢的8倍。铜在土壤中的腐蚀速度大约是钢材的1/5～1/10,故铜接地网截面选择时可不再考虑腐蚀的影响。由于铜质导线柔韧性比钢好,穿管容易,能成卷供货,便于机械施工,可加大工程进度。虽然铜比钢贵,铜接地网的初期投资比钢质接地网高,但在设计寿命周期…     

准北750 kV变电站的接地选择

本文采用CDEGS接地计算程序对准北750kV变电站主接地网模拟计算,选择接地网接地电阻,又通过对一般碱性地区铜覆钢与铜的全寿命周期经济性对比分析,选用铜接地网,同时,为便于施工,通过计算,选择出水平地网采用120mm2的镀锡铜绞线。最后,根据《继保反措》要求,确定了等电位接地网需要满足的条件。     

某变电站接地网铜覆钢绞线防腐性能测试研究

铜覆钢品质优劣直接决定着接地网系统的使用寿命及运行安全,加强铜覆钢材质的入网品质测试意义重大。对某变电站送检铜覆钢绞线样品目视检查、SEM扫描外观形貌,发现其表面存在大量腐蚀点。EDS分析发现腐蚀产物主要为Fe和Cu氧化物的混合物,表明腐蚀已局部深至基体钢材。对铜镀层厚度进行多点EDS元素mapping分析,发现镀铜层厚度仅为0.025 mm左右,远低于电力行业标准中关于铜镀层不小于0.25 mm的规定。采用四电极法测试其电阻,计算出电阻率及相对导电率,该铜覆钢绞线样品仅能符合行业标准中最低等级铜覆钢电阻率及相对导电率的要求,即相对导电率不小于15%(20℃)。综合评估,该铜覆钢样品防腐性能不合格,难以满足铜覆钢接地网免维护要求,甚至将发生严重电偶腐蚀,不应采用。     

接地用铜覆钢铜层厚度计算方法及分析

铜覆钢接地装置的选型设计包括铜覆钢截面和铜层厚度,其中铜层厚度的确定是重中之重。基于接地装置全寿命周期的要求,提出了铜覆钢铜层厚度的计算方法。该方法考虑了铜覆钢作为接地体（或接地线）时铜层应有的导电要求和抗腐蚀要求,即在接地装置设计寿命内铜覆钢应满足热稳定校验时的导电率限值,具体是通过热稳定校验确定的导电率可计算出导电要求的铜层厚度,通过土壤对铜的腐蚀速率可计算出抗腐蚀要求的铜层厚度,两者之和即为铜覆钢的铜层最小厚度。铜层厚度的计算示例表明,在铜覆钢选型设计时,C值选取不大于150是具有经济性的。     

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。     

500 kV输电线路杆塔接地网不同环境下优化降阻方案研究

为了解决优化电力系统输电线路杆塔接地网接地装置存在的腐蚀严重、稳定性差和使用寿命短等问题,以500 k V输电线路接地网模型作为研究对象,提出适用于不同环境的接地系统优化方案。利用CDEGS进行仿真,在结合接地网接地材料类型及布置型式的前提下,分析不同类型的土壤及地网面积对镀锌铜和铜覆钢接地网工频接地电阻和冲击接地电阻的影响。通过CDEGS仿真计算对降阻方式进行分析,得出了杆塔在不同土壤情况和地网面积下的各优化降阻措施。最后通过实验验证该结论的正确性,对输电线路杆塔接地的运行有重要实践意义。     

输电线路新型耐腐蚀接地材料经济性分析

介绍传统耐腐蚀材料(铜、普通石墨)和新型耐腐蚀材料(铜覆钢、柔性石墨)的主要特性,并从经济性角度对常规镀锌圆钢、铜覆钢和柔性石墨接地装置在腐蚀地区的应用进行对比分析。选取目前输电线路普遍采用的接地装置型式进行分析,列举了常规镀锌圆钢、铜覆钢和柔性石墨接地装置在不同土壤电阻率地区的单基施工总费用。采用"年费用法"对3种接地材料在弱、中、强腐蚀地区的应用分别进行经济评价,并提出了适合铜覆钢和柔性石墨新型接地装置的应用范围。     

电气工程接地用铜覆钢腐蚀性能研究

针对铜覆钢材料的腐蚀寿命问题,介绍了对铜覆钢接地材料在典型土壤和中性盐雾条件下的耐腐蚀性试验研究和分析评价。研究结果表明,铜覆钢材料在典型土壤中具有较高的耐腐蚀性,在保证铜层厚度条件下可满足设计要求,铜层厚度应根据当地土壤腐蚀数据进行设计;铜覆钢材料在碱性及中性腐蚀条件下易出现钝化层,其耐腐蚀性要大于同等级酸性土壤条件下;500 h盐雾试验后腐蚀轻微,电阻率变化很低。     

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。     

电力系统铜接地网的应用

1问题的提出我国电厂和变电所几乎全采用钢质接地网，而国外则早在几十年前就已经广泛采用钢质接地网，并已有了完善的技术标准。在电力系统容量不太大，或采用小接地短路电流系统接地方式时，采用钢质材料的接地网可以满足安全要求。但在直接接地的大容量系统中，钢质材料截面将变得很大，且施工困难。随着我国改革开放的深入，近几年来，电力系统发展很快；而在5！进国外大电站、大钢厂等工程的电力系统中，往往都是采用铜接地网。因此，对于为什么要用钢接地网的问题进行探讨，具有一定的现实意义。2铜接地网与钢接地网的技术经济比较仅…     

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。     

耐蚀性金属接地材料研究综述

为解决我国以镀锌钢为主要材料的接地网面临的腐蚀问题,接地导体材料的研究势在必行。通过收集可以作为接地金属材料的资料及标准、整理相关实验数据等工作,对几种耐蚀性金属材料,包括铜、铜镀钢、不锈钢、锌包钢等作为接地材料的土壤腐蚀特性、通流容量做了分析比较。在此基础上从材料成本、施工费用、维护费用等方面对其技术经济性作了较为全面的综述,以供工程参考。     

变电站全寿命耐腐蚀接地装置的研究

为了减少我国接地网因腐蚀损坏造成的电网事故,提出不锈钢复合材料防腐蚀技术,研制新型耐酸性土壤腐蚀的接地装置。基于电化学法和失重法腐蚀性试验结果表明:在酸性土壤中,铜的腐蚀速率要远大于不锈钢复合材料的腐蚀速率,当两者偶合后,铜的腐蚀速率将大大增加;并且该不锈钢复合材料接地体在中性、强碱性、盐渍土壤中也有很好的适用性,具有较好的电气、机械性和热稳定性能。将研制的不锈钢复合材料接地装置应用在常州110 kV南宅变接地网改造中,实际应用效果表明:其耐腐蚀性远远优于铜与镀锌钢及其他接地材料,且全寿命周期成本低于铜与镀锌钢。