趙山渡水力發(fā)電廠生產(chǎn)廠區(qū)接地網(wǎng)改造

鄭峰

（浙江珊溪經(jīng)濟發(fā)展有限責任公司趙山渡水力發(fā)電廠，浙江 溫州 325311）

趙山渡水力發(fā)電廠生產(chǎn)廠區(qū)接地網(wǎng)改造

鄭峰

（浙江珊溪經(jīng)濟發(fā)展有限責任公司趙山渡水力發(fā)電廠，浙江 溫州 325311）

摘要：近年，電廠經(jīng)常遭受雷擊，引起主變或線路雷電流入侵，造成電氣、電子設備損壞。根據(jù)這一情況，對電廠廠區(qū)接地網(wǎng)進行全面檢測，實測接地電阻為18.6Ω，挖開局部接地體進行勘察，水平接地體熱鍍鋅扁鋼全部已經(jīng)銹蝕，造成接地電阻值增大。通過增設鋪設接地扁鋼，安裝石墨接地模塊，埋設降阻劑等措施，有效的降低接地電阻，為電廠廠區(qū)接地網(wǎng)改造提供一定的參考價值。

關鍵詞：趙山渡水力發(fā)電廠；接地電阻；熱鍍鋅扁鋼；接地模塊；降阻劑

1概述

趙山渡水力發(fā)電廠位于瑞安市高樓鎮(zhèn),工程主要由河床式發(fā)電廠房、16孔泄洪閘和引水渠首進水閘組成。大壩頂高程25m，閘壩總長366m，正常水位22m，校核洪水位23.37m，總庫容3 414萬m3，總裝機容量2×10MW，水輪發(fā)電機組為燈泡貫流式機組，電廠于2000年11月28日第一臺機組發(fā)電運行。水庫通過反調節(jié)調蓄上游珊溪水庫下泄水量和攔引趙山渡和珊溪區(qū)間來水，由輸水渠系向溫州、瑞安、平陽等地城鎮(zhèn)居民生活供水和工農(nóng)業(yè)供水。

2接地網(wǎng)基本情況

趙山渡電廠至投產(chǎn)以來已運行10多年，除磨合期之外,機組運行平穩(wěn)，很少發(fā)生因雷電產(chǎn)生高電壓侵入,造成電氣、電子設備損壞。但近幾年，每到夏季雷雨天氣,由于雷擊經(jīng)常引起開關跳閘、母線單相接地、電壓互感器高壓側熔斷器熔斷、6.3 kV共相母線絕緣子損壞等情況發(fā)生。給運行人員帶來很大工作壓力,也給電廠帶來巨大的經(jīng)濟損失，經(jīng)分析懷凝是接地網(wǎng)腐蝕造成雷電流不能定全釋放,因此,決定對電廠接地網(wǎng)狀態(tài)進行接地電阻檢查測量。我們選擇了主變中性點、6.3 kV出口開關接地刀閘接地端、電廠出線鐵塔接地端3個點進行檢測，發(fā)現(xiàn)實測接地電阻為18.6Ω、19.3Ω、18.8Ω，大大超過共用接地體（聯(lián)合接地）應不大于接地電阻1Ω的要求。挖開局部接地體檢查，發(fā)現(xiàn)水平接地體40×4的熱鍍鋅扁鋼,全部銹蝕,從而造成接地電阻增大。

3改造方案

電廠廠區(qū)建筑物屋面已經(jīng)設置避雷網(wǎng)格，同時在屋面四周明敷引下線，已經(jīng)符合要求。根據(jù)接地電阻檢測結果和熱鍍鋅扁鋼的銹蝕情況,這次改造方案只對接地網(wǎng)進行改造，具體改造方案為：制定新鋪設接地網(wǎng)，安裝石墨接地模塊，埋設降阻劑于老接地網(wǎng)鏈接，保證接地電阻達到設計要求。

3.1地網(wǎng)鋪設

廠房周圍土壤已沙石為主，在廠房一側花壇內有50～80 cm泥土層，底部為巖石層，考慮上述因素，設計的接地體敷設在花壇內，且接地體采用水平接地體為主，結合接地模塊，從而達到降低電阻的目的。設計如下（見圖1）：

1）水平接地體采用40×4的熱鍍鋅扁鋼，沿花壇內直線敷設3條，間距3m并排敷設，為考慮接地體的有效長度，每條水平接地體長80m，埋深盡量深，共240m。

2）由于花壇底層為巖石，不考慮垂直接地體，現(xiàn)改用石墨接地模塊，且間距5m設置，共51塊，可直接填埋，并與水平接地體可靠焊接。

3）考慮工程兼顧下游供水，為保護水源，選用環(huán)保型降阻劑，在水平接地體周圍設降阻劑，用量為15 kg/m，計3.6 t；同時在接地模塊周圍埋設降阻劑，為每塊25 kg，計1.3 t。共計4.9 t。

4）新增人工地網(wǎng)與原接地地網(wǎng)相互采用40×4的熱鍍鋅扁鋼連接，連接點為2處。

5）3條接地體間，間隔10m，互相采用40×4的熱鍍鋅扁鋼連接一次。

6）材料焊接方式：扁鋼與扁鋼連接≥扁鋼寬度的2倍，不少于三面施焊，扁鋼與鋼管、角鋼連接，緊貼3/4鋼管表面或角鋼外側兩面，上下兩面施焊。

7）水平接地體采用40×4的熱鍍鋅扁鋼接地模塊，熱鍍鋅扁鋼之間連接采用直徑為10mm圓鋼“7”字形跨接。

8）接地引下線在地表交界段需全段涂刷2～3道環(huán)氧瀝清漆、FVC漆或其他耐久漆，其地下段長度應使埋入降阻劑的部分不短于20mm，地表上面部分長度不短于30mm。

圖1趙山渡電廠新地網(wǎng)鋪設圖

3.2產(chǎn)品說明及施工方法

3.2.1石墨接地模塊

3.2.1.1接地模塊工作原理

接地模塊外形尺寸為500×400×60，它是以高碳石墨化合物、吸濕保濕材料、固化材料等為主體,模塊表面經(jīng)抗腐蝕處理的金屬材料作骨架,具有吸濕保濕能力強、電阻率低、耐腐蝕、高強度低及穩(wěn)定性好的特點,是降低接地電阻專用產(chǎn)品,對降低接地網(wǎng)接電阻效果明顯。

3.2.1.2接地模塊性能特點

1）接地模塊所用材料和土壤物理結構相似,能和土壤緊密接觸連接,內置熱鍍鋅扁鋼,可以將其和接地網(wǎng)直接,增加整個接地體和下地的有效接觸面積,提高了接地網(wǎng)的散流面積,能有效降低地網(wǎng)接地電阻；

2）采用化學穩(wěn)定非金屬導體材料作為模塊的導電介質,具有超強的吸濕保濕能力,保持周邊土壤濕度,模塊不會隨季節(jié)天氣環(huán)境等外界因素的影響,保證模塊有效發(fā)揮導電作用；

3）接地模塊的非金屬為主要材料,使電阻率相差巨大的金屬與土壤之間形成一個變化比較平緩的低電阻區(qū)域,當大電流沖擊時,可降低接地體、接地線暫態(tài)電位梯度,降低跨步電壓和接觸電壓,減少發(fā)生地電位反擊的概率；

4）接地模塊采用的材料都具有很強的抗腐蝕性,其使用壽命達到30年以上。

3.2.1.3接地模塊施工方法

1）依據(jù)現(xiàn)場地質條件,接地模塊采用水平埋置。埋置深度不小于0.6m；

2）埋設的接地模塊間距不小于4m；

3）模塊極芯相互并聯(lián)或與地線連接時嚴格處理，必須處理電氣焊接，焊接面積為連接體的2倍以上；

4）應在焊接處清除焊渣，并涂上防腐導電漆或瀝青漆；

5）接地模塊埋設好后的回填土要適量灑水分，并分層次夯實，待模塊充分吸濕（24 h）后測量接地電阻是否達標。

3.2.2長效物理降阻劑

3.2.2.1產(chǎn)品概述

長效物理降阻劑是一種良好的導電體,滲透到土壤中,當遇到電擊等產(chǎn)生強電流時能夠形成足夠大的面,使電流快速擴散。主要成分含有固化劑、潤滑劑、導電水泥和細石、細石墨和膨潤土等材料，降阻劑本身不含汞、鉻等重金屬,能很好的與金屬接地體緊密接觸,具有良好的導電性、防腐性、固化性、長效性等優(yōu)點,而且不會破壞環(huán)境。

3.2.2.2性能特點

1）具有良好的吸附性能，接地體和土壤的結合會更加緊密，能夠消除接地體與土壤之間的接觸電阻，改善土壤中的電場分布；

2）具有很好的沖擊特性，能耐受工頻電流及沖擊電流影響變化，還具有良好的均壓作用，改善電位分布，從而降低跨步電壓，保護人身安全；

3）根據(jù)降阻劑的物理性,降阻劑本身沒有腐蝕性，通過緊密包裹接地體,阻止氣體、酸堿的滲入腐蝕,對接地體起到保護作用，因而具有很好的長效性；

4）因其本身不含有機物,不含汞、鉻等重金屬,沒有毒性對環(huán)境無污染,施工過程不會影響施工人員的身體健康，安全可靠；

5）具有良好的滲透性能，能深入到泥土及巖縫中，增加大地的泄流面積，減少地中的流散電阻；

6）防腐劑使用后能在很短的時間內完全固化，使降阻劑與接地體緊密結合,形成一體，不用擔心因雨水的沖刷而隨土壤流失,同時起到吸水和保水作用。

3.2.2.3施工要求

1）調制降阻劑

由于電廠接地網(wǎng)為巖石、砂石環(huán)境，而且為水平放置,降阻劑與水比例配置1:0.8為宜，用攪拌機將其充分攪拌，成為糊狀。

2）澆灌及檢查

在接地體溝底取細土鋪平,厚度為20mm，用水澆濕,再用支撐物將接地體架空50～70mm，將調制好的糊狀降阻劑,在固化前輕輕倒入接地溝直至全部包裹住接地極，并對接地體包裹情況進行檢查,要求包裹厚度最薄處不小于40mm。

3）復檢與回填

待降阻劑固化后,檢查接地極是否被降阻劑完全包裹，且無雜物混入，包裹體厚度是否已達到40 mm，這將直接影響接地體的防腐性能。檢查達到設計要求后，回填厚度20mm以上無硬物和樹枝等雜物的細土，再加入其他土壤并夯實。夯實后的回填土表面應與周圍地表齊平。

4結束語

2014年2月完成整個接地網(wǎng)的改造工程后，再次對電廠接地網(wǎng)主變中性點、35kV PT接地端、6.3 kV開關接地刀閘接地端3個點進行檢測，檢測的結果為0.89Ω、0.91Ω、0.95Ω，結果證明此次改造達到設計要求，滿足沖擊接地和短路電流入地的要求，確保接地網(wǎng)安全運行。

參考文獻：

[1]李景祿.變電站接地網(wǎng)存在的問題及整改措施[J].高電壓技術，1995,21（4）:70-72.

[2]李景祿.實用電力接地技術[M].北京：中國電力出版社，2002.

[3]李景祿.接地降阻劑應用及存在問題分析[J].高電壓技術，2004,30(3):65-66.

中圖分類號：TM312

文獻標識碼：B

文章編號：1672-5387（2015）10-0010-03

DOI：10.13599/j.cnki.11-5130.2015.10.004

收稿日期：2015-03-11

作者簡介：鄭峰（1976-），男，工程師，從事運行管理工作。