降低110kv安阜變電站接地電阻的方法

摘 要： 由于110千伏安阜變電站周圍環境變化，站外地網被挖斷，所形成接地網孔比原網孔增大較多，跨步電位差有所升高，受雷擊或過電壓沖擊時，站外地網跨步電壓會有所升高，可能傷及行人及大型動物，所以，安阜變電站需要降低接地電阻。110千伏錦隆、申堂、博愛、泮沙這四座變電站也由于一些原因，接地電阻不達標，需要將此降低。所以，根據預期目的和實際情況，這五座變電站均采用了深井爆破及降阻劑壓力灌注的施工工藝，將接地電阻降低到0.5Ω之內，達到了預期效果。筆者設計并參與了這五次工程，例如：110千伏安阜變電站地網開挖及修復的工作，因此針對這幾次工程，做了總結并撰寫了此文，希望對相關工作者有所幫助。

關鍵詞：接地電阻；深井爆破；壓力灌注；降阻劑

1 前言

當今社會，由于人們的用電需求越來越大，導致電力系統的電容量也要相應增大，這就增大了入地電流，從而對接地電阻也要想方設法的降低。現根據110千伏安阜等五座變電站的實際情況，筆者提出了降低電阻的方案，并且經過實施達到了預期效果。

2 變電站的現狀

2.1 安阜變電站的現狀

由于安阜變電站附近的光大汽配城施工，站外的地網被挖斷，所形成了較多比原網孔大的接地網孔，從而導致跨步電位差的增大。這種情況使得在雷擊或者電壓沖擊的時候，站外地網跨步電壓會有所增高，給行人和大型動物的安全埋下隱患。因此，為使110千伏安阜變電地網不被外力破壞，需要降低接地電阻。經過設計院的計算，剔除非征地范圍地網后電阻值為0.88歐。并且光大汽配城開發公司明確答復不允許在其地域內建設地網。針對上述情況，安阜站計劃在征地范圍內加12-16口深井，采用深井爆破及降阻劑壓力灌注的施工工藝，擴大過流面積，從而降低接地電阻值至要求值0.5Ω以下。

2.2 其他四座變電站的現狀

錦隆變電站由于變電站內進線構架上所帶的10kV電纜外護套將對測試電流進行分流，導致地網接地電阻測量結果偏小，進行修正后，接地網的阻抗值為0.886Ω；泮沙和申堂變電站所處地的土壤電阻率較高，經設計院計算，剔除非征地范圍地網后不合格（泮沙理論計算值為1.48歐，申堂理論值為2.62歐）；博愛變電站由于市區房屋建設，7口井的引線被挖斷6根，使得變電站接地電阻升高、接地體外露，威脅變電站安全運行，同時也威脅市區房屋建設工人生命安全。

總之，五座變電站都需要降低接地電阻至0.5歐之內，并且都采用了深井爆破技術和降阻劑壓力灌注技術，雖然工程細節有所不同，但是大體思路是相同的。因此，下文就以安阜變電站為例對施工方案進行分析。

3 安阜變電站降低接地電阻的方法

安阜變電站采用深井爆破技術及降阻劑壓力灌注技術來降低接地電阻。

3.1 設計方案依據

物理降阻方法包括：更換土壤；深埋接地極；伸長水平接地體，增大接地網面積；深孔爆破接地；三維立體接地網；深孔壓力灌注等。化學降阻方法包括：人工處理土壤；使用特殊降阻劑；使用高導活性離子接地單元等。

根據安阜站的實際情況，在上述方法中選用了最適合的深井爆破接地和降阻劑壓力灌注的施工工藝，下面對這幾種工藝分別進行詳細的探析。

3.1.1 深井爆破。深井爆破技術是近期的科研成果，它采用加強電極材料與土壤和巖石的接觸和利用低電阻率材料將地下大范圍土壤內部溝通來降阻。它的工藝過程為：（1）采用鉆孔工具在地中垂直鉆一定直徑、深度的孔；（2）在孔中布置接地電極；（3）放置一定量的炸藥進行爆破，放置的位置要沿整個深度，相隔一定距離；（4）放入降阻劑，用壓力機壓入深孔和裂縫中。

深井爆破技術的原理可歸納如下：爆破形成的裂縫與固有裂縫貫通，形成一個通道，在通道內灌入降阻劑，使得此通道低電壓，電流可以通過此通道擴散到外部巖石層或者電阻率較低的土壤去，使電流得到很好的散流，從而大范圍降低土壤電阻率，降低電阻。

深井爆破技術的優點：降阻效果明顯；占地面積小；可以得到長期、可靠、安全的電阻值變化。

3.1.2 降阻劑壓力灌注。降阻劑分為化學降阻劑和物理降阻劑，目前使用較多的是物理降阻劑。結合其他多個使用降阻劑的工程，發現降阻劑對降低接地電阻的作用顯著，但是其長效性和對電極材料的腐蝕性卻得不到確認，這是因為沒有經過長期的跟蹤監測。常用降阻劑分為膨潤土降阻劑和碳基類降阻劑。在操作過程中，用壓力機將降阻劑注入巖石裂縫中。

3.2 設計方案。

（1）采用國家專利爆破制裂技術和壓力灌降阻劑技術鉆孔16口深井，井深30米。（2）用0.6噸、200米的直徑20毫米的鍍鋅圓鋼水平連接地網。（3）使用1.8噸、360米鍍鋅角鋼。（4）使用5噸降阻劑。（5）電阻測量：測量每個孔接地電阻和整體接地網，共16次。

3.3 施工方法

3.3.1 施工前準備

（1）檢查施工現場是否有安全圍護設施的施工、安全警示牌。（2）檢查百米鉆機機、灌漿機、電焊機、汽油發電機是否使用正常。（3）檢查導線、接線板、線夾無破損。（4）檢查扳手等個人工具是否齊全。（5）檢查個人配備的安全帽、雙保險安全帶有無破損。

3.3.2 施工過程

3.3.2.1 垂直接地

（1）先按接地系統的設計圖紙將接地極的實際位置標示在施工現場。（2）按照標示樁利用鉆孔工具進行鉆孔，達到設計要求的孔徑和深度。（3）將接地極放入孔內的中心位置，將攪拌好的降阻劑（降阻劑與水的比例為1：1）敷于接地極周圍，降阻劑敷設16-24小時封土夯實在缺水的地區；也可用干粉直接置于接地極的周圍，封土夯實。若必要也可用灌漿機采用壓力灌注，壓力在20-150千帕，保證降阻劑既能有足夠的滲透深度，也要和土壤緊密接觸。（4）采用我國專利《高土壤電阻率接地技術》，在不擴大占地面積的前提下將電阻降到0.5歐以下。（5）降阻劑采用膨潤土為主要原料，添加石墨，粉煤灰等。這一組合在我國已經具有三十年的運行經驗，對鋼材沒有腐蝕。

3.3.2.2 水平接地

（1）按照施工圖紙開挖接地溝，大型接地網可以用機械設備開挖，達到設計要求。（2）將溝內的礫石、巖石碎片取出，在溝低鋪墊細土，厚度在3-5cm。（3）將降阻劑攪拌均勻，平鋪在溝低，厚度在2-3cm。（4）沿溝中心線敷好水平接地體，并將需要焊接的引下線于水平接地地焊接好引出地面，焊接點要涂抹防銹漆。（5）取比較細的土壤在敷設好降阻劑的水平接地體上面敷上，所敷厚度為20cm，再用水灑一遍，最后溝內填上原土使之稍高于地面并且夯實。

3.3.3 質量隱患因素及控制措施

（1）針對土質情況不好，應在施工前制定好相應的施工技術方案，并配備合格的工具。開挖前必須了解地網的大致部署情況，并在開挖時注意地網的走向，不得對站內地面造成大的破壞。（2）為保證結果的準確性，不得使用絕緣搖表或其他測量儀器測量接地電阻，應該使用大電流導通電阻測試儀。

4 結束語

經過專業測量，五座變電站的接地電阻都低于了0.5歐，達到了預期效果。這說明，在實際工程中，采用深井爆破技術和降阻劑壓力灌注技術降低接地電阻是一個很有效的措施，專業人員可以在這方面進行更深入的研究，以期達到更好的效果。

參考文獻

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