新型高效降阻接地模块的研究与应用

发电厂、变电站接地网普遍大量使用普通碳钢或镀锌钢作为接地材料,这就造成了两大问题:接地体腐蚀严重和接地体电阻太大。为解决这两大问题,工程上采取了一些方法,如在降阻材料中添加降阻剂,利用电解地极法、导电水泥、导电涂料、铜接地体和接地模块等方法,但是这些方法都存在一定的局限性。笔者提出了一种以石墨为基础材料的新型实用高效降阻接地模块,从接地电阻计算理论出发,综合高效降阻接地模块成本和试验数据,对最初的8个材料配比方案进行各方面的论证,并实际制成4种形状的新型实用高效接地模块,以满足不同条件的使用要求。给出了不同土壤电阻率及接地电阻要求的高效降阻接地模块的使用量及其连接组合方法。最后以某地区供电局使用该高效降阻接地模块对接地网进行改造的实用效果,证明该高效降阻接地模块可以很好地解决这两大问题。     

杆塔接地网降阻剂降阻效率及影响因素研究

现行输电线路防雷工程采用降阻剂进行降阻时往往面临盲目施工、降阻效率低,降阻长效性差等技术瓶颈。采用CDEGS仿真计算软件建立"一"字型与方框射线型接地网模型,分别针对降阻剂的使用量、材料参数、敷设位置等因素对其降阻效率的影响规律进行计算。通过仿真计算说明不同接地网面积与土壤条件对降阻剂降阻效率的影响,根据仿真计算结果对实际输电线路杆塔接地网采用降阻剂降阻提出相应的施工建议。     

宁德某110kV变电站接地网改造分析

对宁德某110kV变电站原接地网腐蚀断裂、接地电阻超标等问题进行了分析,提出了接地改造目标。根据现场土壤电阻率等因素的测试和调查,结合规程和实际条件,选用了重新铺设站内接地网,做水平外引,施加GPF-94高效膨润土降阻防腐剂并利用自然接地体的降阻方案。新地网接地参数测量结果表明,接地电阻为0.55Ω,最大跨步电压为20.89 V,符合目标值0.68Ω、247.1V的要求。     

接地模块冲击特性的试验研究

介绍了非金属接地模块的组成及降阻原理,通过冲击电流试验平台,在不同土壤电阻率下分别对不同大小、不同形状、不同材料的接地体进行冲击电流试验。分析试验数据结果表明,施加不同冲击电流时,相同散流面积下圆柱形接地模块的散流效果比长方体形的散流效果好,冲击电流越大效果越明显;随着接地模块体积和散流面积的增加,降阻效果的增加呈饱和趋势;接地模块的降阻率不随土壤电阻率的改变而改变,土壤电阻率越高,接地模块的降阻效果越好;石墨型接地模块的降阻效果堪比传统金属接地体,石墨部分降阻效果非常明显,为工程应用提供参考。     

关于降阻剂在接地工程应用方面的探讨

分析了降阻剂在实际接地工程使用中存在的问题 ,对如何选择降阻剂、使用降阻剂提出具体的意见 ,并结合多年在接地工程中的应用实践和研究成果介绍了 GPF- 94高效膨润土降阻防腐剂的使用方法和使用效果     

HM-JD-L28型新型石墨复合接地体与常规降阻方式降阻效果的对比分析

输电线路杆塔接地对电力系统的安全稳定运行至关重要,降低杆塔接地电阻是提高线路耐雷水平,减少线路雷击跳闸率的主要措施。介绍了HM-JD-L28型新型石墨复合接地体的性能特点并将其与常规降阻方式如:接地模块、降阻剂、增加射线长度等在不同情况下的降阻效果进行了分析对比,对如何使用接地模块、降阻剂提出了意见:不推荐在土壤电阻率低于500Ωm的地区使用接地模块及降阻剂,降阻效果不明显。     

城市综合用地变电站接地设计研究

城市供电需求量增加,而城市土地资源又极为紧缺,城市变电站接地接地问题日益突出。通过对城市综合用地变电站接地特点的讨论,以厦门110kV岳阳站为例,结合理论计算和实际工程,从降阻和安全性角度,分析了城市综合用地变电站可供利用的接地降阻措施及其应用效果。认为城市综合用地变电站可利用的降阻措施主要有做深井式接地极、利用自然接地体和使用性能优良的降阻剂;利用变电站周围的建筑物地网是的安全有效的降阻方法。     

水电站接地降阻改造的措施研究

水电站接地短路电流普遍比较大,所处位置的土壤电阻率也比较高,接地降阻的难度往往比较大。结合贵州某水电站的降阻改造实例,对可供使用的降阻措施的分析,研究了适合水电站的各种降阻方法的优缺点和性价比。认为在水电站两公里以内,土壤电阻率较低的位置,使用铺设水平外引并施加性能优良的降阻防腐剂的方法和利用自然接地体的方法是性价比最高的方法;铺设水下接地网的方法也是一种很好的降阻方法,应根据实际情况依规程规定使用;做深井式接地装置的方法则应首先考虑其使用的前提条件是否满足,依情况使用。     

页岩气藏滑溜水压裂用降阻剂性能影响因素研究

"大排量、大液量"体积压裂日益成为页岩气藏开发的有效方式,降阻性能是体积压裂液体关键性能,直接决定了体积压裂的成败。研究了剪切速率、线速度、雷诺数、降阻剂相对分子质量、降阻剂质量分数与降阻性能的关系,水质对降阻性能的影响。结果表明,模拟现场降阻性能时,采用剪切速率相似原则并不能完全有效地评价滑溜水降阻性能,建议依据线速度、雷诺数相似模拟;降阻剂结构相似,有效浓度一致时,相对分子质量越大降阻性能越好,但高相对分子质量降阻剂耐剪切、溶解等性能差;降阻剂质量分数提高,降阻性能提高,但质量分数增加到一定值时,降阻性能提高较小,降阻剂质量分数低于一定值时耐剪切性能差;水质对降阻剂性能有影响,矿化度高时,阳离子降阻剂降阻性能较好。     

高土壤电阻率地区牵引变电所降低接地电阻的措施探讨

高土壤电阻率地区牵引变电所接地设计和降阻措施一直是科技工作者关心的问题。介绍了各种降阻方法的原理、优缺点及适用范围,并以某牵引变电所为例,利用CDEGS软件进行了各种降阻措施下接地电阻值的仿真计算,经过比较,最终确定该所的接地设计方案:将水平接地体周围土壤换成土壤电阻率较低的粘土,并将接地体周围包裹物理降阻剂,再在该所场坪外敷设相同面积的水平接地网,最后放置离子接地极,经过计算达到了规范要求。     

针对某水电站接地网改造方案的探讨

接地电阻值的大小对变电站的安全稳定运行起着至关重要的作用,某些变电站由于投运时间过长造成地网腐蚀断裂等原因或变电站本身的降阻条件不够使得接地电阻目标值达不到规程要求而使变电站超标运行。对广东省某水电站工频接地电阻超标的原因进行了分析,通过综合分析该水电站的降阻条件,提出了两种设计方案并对其进行了技术经济比较,通过选取更经济的一种设计方案满足了接地电阻目标值降到0.5Ω的要求。     

冲江河110kV水电站接地改造分析

对冲江河110 kV水电站地网设计不合理,接地电阻严重超标的情况进行了综合分析;通过对该水电站周边地形、地质、土壤电阻率等因素进行了测试和调查之后,结合相关规程及水电站的实际情况提出了通过铺设水下接地网来对水电站接地进行改造的改造方案;计算分析结果表明该方案能够经济有效的解决水电站接地电阻过高的问题。当水下接地网铺设完成后,我们对其接地电阻值进行了测量。最后通对水下接地网接地电阻测量值与计算值的比较,验证了水下接地网解析算法的准确性。     

接地模块对地网接地电阻的影响

介绍了非金属接地模块的组成以及降阻原理,利用接地网仿真计算模型,分析了接地模块的安装位置,接地模块个数,接地网面积以及土壤电阻率等条件发生变化时接地电阻的变化规律。地网散流时,在地网边角上的电流最大,接地模块最佳的安装位置是地网的边角;相同的接地模块对不同面积地网的降阻效果是不同的,地网越小,降阻效果越好;接地模块之间会产生屏蔽现象,影响降阻效果;土壤电阻率越高,接地模块的降阻效果越明显;在不同土壤电阻率的情况下,使用接地模块而产生的地网接地电阻下降率是相同的。     

石墨导电混凝土在接地工程中的应用

为解决某接地工程中要求降阻材料具有低电阻率、同时还要有一定抗压强度特性的难点,在分析了导电混凝土的降阻原理、基本特性（如抗腐蚀性、长效特性）的基础上,制备了石墨导电混凝土。工程实际应用表明,石墨导电混凝土满足降阻材料和结构材料的双重要求,用石墨导电混凝土施工的接地装置的接地电阻不大于0．5Ω,现场试验28d抗压强度15．1MPa,均满足设计指标要求。     

影响双层土壤中垂直接地极性能的研究

在土壤电阻率较高、占地面积较小的变电站,仅靠水平接地网,接地电阻往往不能满足国家有关规定的要求,需要采取降阻措施。在变电站双层土壤结构中,采用接地设计软件CDEGS分析了上层土壤电阻率、反射系数、上层土壤厚度及垂直接地极长度变化对降阻率的影响。结果表明,上层土壤电阻率不同,对降阻率的影响较小;降阻率随反射系数增大而减少;垂直接地极长度小于上层土壤厚度时,反射系数对降阻率的影响非常小;随垂直接地极长度的增加,降阻率逐渐增大,但增大到一定长度后趋向饱和。反射系数为负时,穿入下层土壤的垂直接地极能有效地降低接地电阻。     

杆塔地网接地电阻冲击特性的研究

改善输电线路杆塔接地装置的冲击特性、降低冲击接地电阻是减少输电线路雷击事故,提高供电可靠性的有效方法。通过对模拟试验中最优化的电极进行冲击大电流试验,得出冲击系数α的大小与冲击电流幅值、电极形状和布置形式有关,不是一个定值;接地体在防雷保护中作用的大小主要取决于冲击接地阻抗和过渡过程的特征,而不是工频接地电阻。     

关于接地设计若干误区的讨论

对接地工程上相关参数的取值与降阻方法存在的误区进行了分析。变电站工频接地电阻目标值应根据最大接地短路电流值确定,在接地设计中应注意避免将接地电阻目标值与计算值混淆使用。在接地工程实践中发现,当下层土壤电阻率远小于上层土壤电阻率时,可以采用深井接地法;数学模型计算结果表明,深井接地极应设置在人工地网四周并保持2倍井深的距离。外延装置的设计应在实测的前提下选择土壤电阻率较低的地区;根据外延接地装置中屏蔽的影响以及对跨步电压的要求,确定外延接地装置金属网格的参数,避免过疏或过密。     

评价交流接地网施工及运行可靠性的相关问题分析

结合现场测试情况以及解决部分接地施工验收争议问题的经验,提出接地网评价的主要指标,如:电气完整性测试结果、接地电阻校核、接触及跨步电压校核、接地网导体通流容量验算、所处土壤的电阻率及pH值。以上指标均能定量,易于形成评价分值。对新建投运与运行多年两类情况,各指标所占权重应有差异。在运行中的发、变电站内,采用变频电流注入,可降低测试接触及跨步电压的不确定度。因土壤电阻率与入地电流频率间有关系,采用变频不宜偏离工频超过10Hz。在不同温、湿度条件下测量,接地网电阻有一定差异,这种差异有时会达到25%。