输电线路接地系统的改进

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  1 引言
  根据2005年的统计,江西省220千伏线路平均跳闸率为2.18次/百公里*年,与当时全国平均跳闸率(0.66次/百公里*年)相比,存在较大差距。在众多引起输电线路跳闸原因中,雷击跳闸占比重最大。降低雷击跳闸率一般措施是增加绝缘子片数、加大空气绝缘间隙、架设避雷线,包括目前广泛采用的侧向负角避雷针等其他防雷措施。对于220kV及以下电压等级输电线路而言大部分雷击跳闸都是由于反击引起的,其中一个主要的原因接地电阻值太高。因此只有一个良好的接地系统,才可保证使雷电流迅速消泄,不致造成雷电荷堆积,引起高电位对导线放电,并建立稳定的电弧,发生跳闸事故。
  2 国内外研究水平及动向分析
  国外目前在高雷暴日地区接地网的布置形式与国内差不多。但其使用的材料(包括水平和垂直接地体)大部为铜包钢,铜制电解离子棒等,由于其投资太大,国内很少采用,不太适合国情。
  国内目前一般地区降低接地电阻的措施主要是延长接地射线,高雷暴日地区多辅以降阻剂、接地模块等。但延长接地射线对降低冲击电流影响有限;降阻剂虽然增加的投资有限,可一般会对接地体造成腐蚀;接地模块投资较大。因此,如何改善接地形式,在使用降阻剂的同时又避免其腐蚀性,就是本文的研究目的。
  3高土壤电阻率地区,采用防腐镀锌圆钢加降阻剂
  降低土壤电阻率和增加接地体与土壤接触的有效面积是改善杆塔接地电阻值的两种有效方法。降阻剂由于其投资较低,而降阻效果非常好,在工程中得到了广泛的使用。但是,导电率高的非金属化学物质总是存在活泼性和稳定性的问题,降阻剂也不例外。正是这一特性使其产生了一个致命的缺陷,由于其必须具备良好的导电性,其成分中自然含有电导率小的酸性或碱性电解质。被降阻剂长期包裹着的铁质的接地钢筋必然会受到其不同程度的腐蚀,这大大的降低了接地网的使用寿命。生产厂家都为降低降阻剂的腐蚀性做了很大的努力,但效果甚微。
  既然降阻剂对接地体的腐蚀性难以控制,反之我们为什么不可以考虑如何增强接地体的抗腐蚀性。如国外常用的铜材或铜包钢等,这些材料肯定抗腐蚀性会很好,但投资较高,且被盗的几率大为增加。锌,是一种化学性非常稳定的且具有很好的导电性的金属,作为钢材的防腐材料已被广泛使用在各个领域。各种型号的镀锌钢筋是市场上的成熟产品,价格也较便宜。以往镀锌钢材的耐腐蚀性多体现在空气和水中,特别是其用在降阻剂中的耐腐蚀性如何,还不得而知。但是从理论上可以肯定锌质材料在酸碱质中的稳定性要大大强于铁质材料。这也正是我们开展本文的理论依据。
  4 试验结果
  经与赣州供电公司协商,选择万安至潭东220千伏线路158号塔位,其竣工验收时的接地电阻为43欧。
  图1和图2分别为未镀锌圆钢和镀锌圆钢加降阻剂两年后的观测照片。
  
  图1 未镀锌圆钢加降阻剂两年后的情况
  
  图2 镀锌圆钢加降阻剂两年后的情况
  5 结论及建议
  该试验项目经过两年零四个月的运行接地电阻仍然非常低;镀锌接地体的铁质金属未见腐蚀,镀锌层只有轻微腐蚀。从两年多的运行时间看效果是相当好的。
  建议:一、赣州供电公司继续按原实验方案要求的频次继续观察记录。
  二、鉴于该接地方案较原方案增加的投资非常有限(仅增加镀锌的费用),完全可以在高土壤电阻率的地区逐步推广。
  参考文献:
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