電廠大壩接地網(wǎng)降阻改造

摘 要：水電廠大壩地質條件如電阻過高，極易造成雷擊事故。通過在實踐中增設接地地網(wǎng)措施，地阻降低至7.92Ω.進一步通過設計扁鋼連接增加接地面積，埋入降阻劑降低砂礫土壤電阻等方法，成功的將地阻降低至2.78的極低水平，有效的解決了問題，接地網(wǎng)改造項目成功完成。

關鍵詞：接地電阻；地網(wǎng)；降阻劑；腐蝕箔比重

0 引言

水電站是一種經(jīng)濟性、環(huán)保性、可持續(xù)性都較好的發(fā)電廠。中國地形復雜，部分區(qū)域水位落差大，適宜建造水電站，近三十年飛速發(fā)展的經(jīng)濟使得水電廠數(shù)量不斷增加。安全運行是水電站的基本要求，水電站的接地電阻值是保證水電站安全運行的重要參數(shù)，當電力系統(tǒng)發(fā)生接地工頻短路或者雷電大電流入地時，如接地電阻值較大，會造成地網(wǎng)電位瞬間升高，容易危及保障運行人員的生命安全，對大壩的電氣設備以及電力系統(tǒng)的運行也容易造成嚴重損傷。因此良好的接地系統(tǒng)及接地方案對于電廠安全至關重要。泉水電廠位于土壤電阻率高的山區(qū)，地質環(huán)境復雜，建造初期由于地質構造、氣候條件、初始設計、時間因素以及其他不確定因素，原接地地網(wǎng)經(jīng)測量接地電阻值不合格，測量平均阻值為12.8Ω，因原地網(wǎng)處于水分較少、多以黃沙的砂礫為主，土壤地阻率1000Ω·cm，存在較大的安全隱患，無法滿足防雷及確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的要求。

1 解決方案

1.1 地網(wǎng)降阻

1.1.1設計思路：利用金屬導電性強，電阻率低的特點，使用角鋼制作接地地網(wǎng)，降低整體電阻值。施工采用標準為《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規(guī)范》（GB50169-92），施工前充分了解施工現(xiàn)場的地形地貌、地質結構，設計地網(wǎng)布局圖（圖1），然后根據(jù)設計圖紙及現(xiàn)場情況定出各接地極的孔位和連接導體位置，再進行施工安裝。

1.1.2主體材料：采用1500mm長的鍍鋅角鋼，制作一個阻值不大于4Ω的接地地網(wǎng)。

1.1.3施工要求：

（1）垂直接地體（鍍鋅角鋼）之間間隔為5m，水平接地體用Φ14mm的鍍鋅圓鋼，水平接地體與垂直接地體須焊接牢固。

（2） 接地體按接地裝置剖面布置圖（圖1）開坑，挖深600mm，寬400mm，角鋼垂直打入地下，使接地電極的頂部高出地面100mm，然后用水平接地體焊接連通。

（3）水平接地體應鈍角彎曲引上地面上300mm，然后與接地線焊接，接地線為40×4mm的鍍鋅扁鋼。

（4） 接地體在焊接時，扁鋼搭接長度為寬度2倍，并應焊接3個棱邊，圓鋼與扁鋼焊接處的搭接長度不應小于100mm。

（5）接地體的焊接點或無鍍鋅部分，均應做防腐處理，涂瀝青油或防銹漆防腐。接地體安裝完成后，逐層回填泥土，在接地體周圍不得填入磚石、焦渣、垃圾之類的雜物。

1.1.4改造效果：我廠大壩接地地網(wǎng)于2017年04月20日施工完成。經(jīng)接地電阻測試儀測量接地地網(wǎng)阻值不大于4Ω，達到設計要求。因地網(wǎng)處為回填土，多以黃沙的砂礫為主，土壤地阻率偏高，主體完成施工后，測量接地阻值在7.92Ω（表1），達不到接地地網(wǎng)阻值不大于4Ω的設計要求。

圖1地網(wǎng)設計施工圖 圖2 降阻劑施工圖

1.2增效降阻

1.2.1 施工方案：連接鍍鋅圓鋼上再焊接鍍鋅扁鋼，以增大接觸面；連接鍍鋅扁鋼上加入3噸降阻劑（圖2）。

1.2.2 材質特性：防腐型長效降阻劑特性適用于金屬接地體和土壤之間， 并緊密包圍在金屬接地體周圍， 一方面能夠與金屬接地體和土壤緊密接觸，擴大散流面積，降低金屬接地體與土壤間的接觸電阻；另一方面通過向周圍土壤、巖石縫隙的滲透，形成樹根網(wǎng)狀，在接地電極周圍形成一個電阻率變化平緩的低電阻區(qū)域，降低周圍土壤電阻率，使整個地網(wǎng)接地電阻顯著降低。由于產(chǎn)品中含有金屬鈍化防銹劑，能將金屬接地體表面迅速鈍化，有效阻止金屬接地體的銹蝕，延長金屬接地體使用壽命（理論有效期50年以上）；降阻劑中保水劑能長期保持金屬接地體周圍附近土壤的濕潤狀態(tài)，有效防止干燥季節(jié)接地電阻受氣候變化的影響。

1.2.3改造效果：全體工程完成后測量接地電阻值平均為2.78Ω，達到設計要求，見表2.

3 項目總結

1）水電站地阻指標極為重要，超過規(guī)定限度必須進行處理至合格范圍

2）本公司水電廠地阻12.8Ω，單純靠金屬角鋼地網(wǎng)將阻無法將其控制至4Ω的較低水平，通過扁鋼連接，增加降阻劑，可以有效的將地足降至合格水平，保障大壩運行安全。

參考文獻：

[1] 楊曉玲 大型水電站接地網(wǎng)接地電阻測試.[J]，機電工程技術，2013（12）：58-61.

[2] 張波，蔣愉寬等，接地材料對大型水電站接地電阻的影響[J]，高電壓技術，2013，39（4）.

[3] 高新智. 水電站接地問題改造措施研究——長沙理工大學 2010

作者簡介：

梁祖乃 男 廣東韶關人 電力專業(yè)