變電站接地材料的腐蝕調(diào)查

摘 要：通過對兩個66 kV變電站接地網(wǎng)的全面開挖，調(diào)查了接地網(wǎng)的腐蝕狀況，并分析了接地網(wǎng)產(chǎn)生腐蝕差異化的原因。

關(guān)鍵詞：接地網(wǎng) 腐蝕1

中圖分類號：TG174.2 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）06（c）-0103-02

接地裝置是確保電力設(shè)備安全運行和人身安全的重要環(huán)節(jié)。然而，由于原接地設(shè)計及建設(shè)標準偏低，使接地的技術(shù)現(xiàn)狀與電力設(shè)備技術(shù)的飛速進步不相適應(yīng)，尤其是未能有效解決接地網(wǎng)的防腐蝕問題，使接地裝置成為薄弱環(huán)節(jié)。這就要求對接地裝置的可靠性和使用壽命給予足夠重視。接地網(wǎng)腐蝕造成的局部斷裂，接地線與接地網(wǎng)脫離等可導(dǎo)致接地電阻超標，甚至造成一些設(shè)備“失地”的嚴重后果。

我國的接地網(wǎng)材料主要以鍍鋅鋼為主。接地極材料的腐蝕與土壤環(huán)境腐蝕性、接地網(wǎng)結(jié)構(gòu)、電氣設(shè)備運行狀況和接地網(wǎng)入地電流密切相關(guān)。接地網(wǎng)電極在地下腐蝕的腐蝕行為、腐蝕狀態(tài)未見詳細研究。為進一步摸清接地網(wǎng)腐蝕主要影響因素的作用，選擇了正在進行維修接地網(wǎng)的瓦房店仙浴灣變電站以及謝屯變電站進行檢測與分析。通過對接地網(wǎng)的腐蝕狀況與土壤腐蝕性、接地網(wǎng)電流狀況等因素分析影響接地網(wǎng)腐蝕的主要因素。

1 接地網(wǎng)腐蝕調(diào)查

1.1 接地網(wǎng)腐蝕調(diào)查區(qū)域簡介

仙浴灣變電站與謝屯變電站分別位于瓦房店市仙浴灣鎮(zhèn)和謝屯鎮(zhèn)，均為6.6kV變電站，由于擴容需求，兩變電站正在進行地網(wǎng)改造，原有接地網(wǎng)結(jié)構(gòu)已經(jīng)全部挖開，準備重新安裝。變電站地面設(shè)備包括變壓器及開關(guān)每變電站分別取兩處作為土壤環(huán)境、地電流情況測試點。

1.2 接地網(wǎng)土壤環(huán)境腐蝕性檢測與分析

接地極埋設(shè)在土壤當中，并直接與大地接觸。土壤腐蝕是接地極材料最主要的腐蝕類型，因此，土壤的腐蝕性是接地網(wǎng)腐蝕的重要指標。本次通過測量土壤的電阻率、瞬時腐蝕率及變電站測試點地面電位梯度評價土壤的腐蝕性。土壤電阻率與瞬時腐蝕速率反應(yīng)土壤環(huán)境電化學腐蝕的強弱，電位梯度反應(yīng)來自環(huán)境中直流雜散電流的大小。

1.3 接地網(wǎng)土壤環(huán)境腐蝕性檢測結(jié)果

表1為對仙浴灣變電站與謝屯變電站土壤環(huán)境腐蝕性檢測結(jié)果的測量結(jié)果。檢測結(jié)果分析表明，瓦房店仙浴灣與謝屯變電站土壤環(huán)境腐蝕性較弱，這與當?shù)氐牡刭|(zhì)因素有關(guān)，兩個變電站均地處山區(qū)，深度為1米的土層以山石與砂土為主，土壤電阻率較大，土壤保水性、地下水位均較低，土壤對碳鋼及鍍鋅鋼材料的腐蝕性較弱。

1.4 兩個變電站接地網(wǎng)腐蝕狀況調(diào)查結(jié)果

由兩個變電站土壤腐蝕性測試結(jié)果可以看出，兩個變電站所處地區(qū)的土壤腐蝕性較弱。但將變電站原接地網(wǎng)都開挖出來后，接地網(wǎng)的腐蝕表現(xiàn)出了明顯的差異化，表觀上看，距離變電站變壓器較近地區(qū)的接地網(wǎng)腐蝕非常嚴重，鋅層腐蝕殆盡，扁鋼表面布滿腐蝕產(chǎn)物，現(xiàn)場在變電站區(qū)域選擇5處典型區(qū)域，用銼刀去除腐蝕產(chǎn)物后，利用千分尺深度計及測厚儀確定接地扁鋼的最大腐蝕深度，接地扁鋼與變壓器的距離與腐蝕深度之間的關(guān)系見圖1、圖2。

仙浴灣變電站與謝屯變電站均屬于66 kV的小型變電站，站內(nèi)設(shè)備簡單。從現(xiàn)場檢測結(jié)果可以清楚的看出，接地網(wǎng)的腐蝕存在明顯的差異化。距離變壓設(shè)備距離越近，接地材料的腐蝕越嚴重。由于兩個站的土壤腐蝕較弱，這種差異化更為明顯。謝屯變電站的接地網(wǎng)加設(shè)有犧牲陽極保護，因此在距離變壓器較遠的地區(qū)腐蝕極為輕微。但在變壓器附近，犧牲陽極的作用表現(xiàn)的不很明顯，距變壓器1.5 m處接地扁鋼的腐蝕深度仍達到2.5 mm。圖3～圖6為兩個變電站各處測試點接地材料的腐蝕形貌現(xiàn)場檢測結(jié)果可以看出，變壓器下接地材料的腐蝕速度遠遠高于其他區(qū)域。測試點之間的接地材料腐蝕深度差異高達32倍。產(chǎn)生這種差異化的因素只有變壓器的入地電流。設(shè)備在工作的時候，ABC三相負載或相位角存在差別的時候，會有額外的電流通過設(shè)備的中性點接地流入接地網(wǎng)。電流隨著與變壓器之間的距離逐漸降低。入地的電流對接地材料具有強烈的腐蝕作用。造成變壓器周圍的接地網(wǎng)腐蝕速度大大增加，甚至導(dǎo)致接地網(wǎng)犧牲陽極系統(tǒng)失效。

2 結(jié)論

通過對66 kV變電站地網(wǎng)的全面開挖，首次發(fā)現(xiàn)了接地網(wǎng)腐蝕的差異化。研究結(jié)果表明，接地網(wǎng)材料的腐蝕主要有兩種因素，土壤腐蝕與設(shè)備入地電流。當土壤腐蝕性較弱時，接地網(wǎng)的腐蝕差異化越明顯。同時發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的接地網(wǎng)犧牲陽極防護措施在設(shè)備入地電流較大時，其作用并不明顯。我們在接地網(wǎng)防腐蝕設(shè)計、施工、維護與管理上必須考慮到這種差異化，保證接地網(wǎng)的使用壽命。

參考文獻

[1]閆愛軍.幾種接地網(wǎng)材料在土壤中的腐蝕特性研究[J].腐蝕科學與防護技術(shù)，2010，22（3）.