西北戈壁地区输电线路杆塔的接地设计论文_陈浩,许正梅

(中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司 山西太原 030001)

摘要:为了输电系统能够安全稳定地运行,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。

在我国西北戈壁地区,多为沙丘戈壁,风沙较大,采用垂直接地体不仅能降低杆塔的接地电阻,还可以加固水平接地体,起到保护接地体的作用,故本工程接地设计方案如下:

(1)在低土壤电阻率的地区,采取大方环接地方式,并用浅埋垂直接地体。

(2)在高土壤电阻率的地区,由于杆塔的降阻极其困难,故采取大方环加深层垂直接地体的方式。

1 输电线路防雷保护

1.1 概述

国内外运行经验表明,大气过电压引起的绝缘闪络已成为线路故障的主要原因。统计表明,雷害引起的跳闸约占线路跳闸次数的50%。国家电网公司颁布的《110(66)kV~500kV架空输电线路运行规范》明确提出各电压等级线路的雷击跳闸率指标如下:

2.2 降低接地电阻的几种方法

1、更换土壤。采用电阻率较低的土壤替换原有电阻率较高的土壤,该方法对人力和工时耗费都较大。

2、人工处理土壤。在接地体周围土壤中加人化学物质,如食盐、木炭、炉灰、氮肥渣、电石渣、石灰等,提高接地体周围土壤的导电性。该方法虽然工程造价较低且效果明显,但会加速接地体的腐蚀,减少接地体的使用年限。

3、深埋接地极。该方法对含砂土壤最有效果,对环境保护要求较高的地区,该种方法既可以减少对植被的破坏,又能达到降低杆塔电阻的目的。

4、支外引式接地装置。如接地装置附近有导电良好及不冻的河流湖泊,可采用此法。

5、降阻剂。在接地极周围敷设了降阻剂后,可以起到增大接地极外形尺寸,降低与起周围大地介质之间的接触电阻的作用。对小面积的集中接地、小型接地网,降阻效果较为显著。

6、伸长水平接地体。当水平接地体长度增大时,电感的影响随之增大,从而使冲击系数增大,当接地体达到一定长度后,再增加其长度,冲击接地电阻也不再下降。

7、深井接地。有条件时还可采用深井接地。用钻机钻孔把钢管接地极打人井孔内,并向钢管内和井内灌注泥浆。

总之,应根据当地原有运行经验、气候状况、地形地貌的特点和土壤电阻率的高低等条件进行全面、综合分析后确定降低接地电阻的具体措施。

2.3 输电线路杆塔接地体的设计

接地体分为自然接地体和人工接地体;人工接地体又分为水平接地体和垂直接地体。其中垂直接地体是指垂直埋设在地中的角钢或钢管的金属导体。在一些接地面积受限制的场合,垂直接地体的应用就比水平接地体更有优势。

2.3.1水平接地装置的计算

根据《交流电气装置的接地设计规范》(GB 50665-2011)中规定,水平敷设的复合式人工接地装置地工频接地电阻按下式计算。

由分析可知,通过埋设垂直接地体来降低接地电阻值的方法对含砂土壤最有效果。

2.4 西北戈壁地区接地装置配置

在我国西北戈壁地区,多为沙丘戈壁,风沙较大,采用垂直接地体不仅能降低杆塔的接地电阻,还可以加固水平接地体,起到保护接地体的作用,故本工程接地设计方案如下:

(1)在低土壤电阻率的地区,采取大方环接地方式,并用浅埋垂直接地体。

(2)在高土壤电阻率的地区,由于杆塔的降阻极其困难,故采取大方环加深层垂直接地体的方式。

(3)水平接地体、垂直接地体采用φ12圆钢制作,钢接地体应采用热镀锌材料;垂直接地体型式、长度、根数配置方案如下图表所示。

参考文献:

[1]、甘德辉.降低接地电阻的几种方法.农村电气化,2002,(6):28

[2]、杜澍春.高压输电线路防雷保护的若干问题.电力设备,2001,(1):40-44

[3]、张殿生.电力工程高压送电线路设计手册.中国电力出版社

论文作者:陈浩,许正梅

论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期

论文发表时间:2018/1/6

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西北戈壁地区输电线路杆塔的接地设计论文_陈浩,许正梅
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