一. 前言
電力變電站接地要求較高,既要考慮接地網(wǎng)的接地電阻與壽命,也要考慮跨步電壓和接觸電壓和二次接地、獨立避雷針集中接地等問題。不僅要考慮一次性建設(shè)成本,也應(yīng)該考慮質(zhì)量的長期穩(wěn)定性與維護成本。除了合理的計算、設(shè)計與施工,接地材料與焊接技術(shù)的選擇同樣重要。我國自建國起,沿襲前蘇聯(lián)做法,使用鋼材作為接地材料,20世紀80年代初期改為冷鍍鋅鋼,90年初期又改為熱鍍鋅鋼材,并使用電焊技術(shù)焊接,在這一時期我國銅覆鋼、銅材接地材料及放熱焊接技術(shù)隨著核電站的興建首次投入使用,上世紀末期較多的變電站開始使用此項技術(shù)。經(jīng)過十幾年的實踐,此項技術(shù)得到認可,因此自2007年始,此項技術(shù)在我國部分地區(qū)得到了大力發(fā)展,特別是部分地區(qū)已成常態(tài),例如北京、天津、廣州等地,而且正在向全國擴展。除重度腐蝕環(huán)境必須使用純銅材料作為接地主材外,其余大部分環(huán)境銅覆鋼材料均能滿足設(shè)計與實際需求。
二.開放型與GIS型變電站接地特點
傳統(tǒng)變電站及野外變電站多為開放型變電站,特別是330kV及以上等級變電站多為開放型變電站,由高壓變電區(qū)、相對低壓變電區(qū)、主變、所變、控制室等組成,設(shè)備多在野外露天安裝,設(shè)備眾多,占地面積大。由于土地資源日益緊張,新建35kV、110kV、220kV等級交流變電站及66kV直流變電站等城市變電站多為GIS型變電站,特別是地下式變電站,其結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小,絕大部分變電與控制設(shè)備位于樓體建筑內(nèi)。兩種類型變電站類型不同,但接地原理相同,雖然GIS型變電站結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小,但往往敷設(shè)雙層甚至三層接地網(wǎng)。因此工作量不一定比同等級開放型變電站少多少,但明顯的一點是設(shè)備、架構(gòu)接地引上線數(shù)量、電纜溝內(nèi)二次接地均壓導(dǎo)體與垂直接地極數(shù)量略少,室內(nèi)二次接地部分增多。
三.35kV-500kV開放型變電站接地實例
1.變電站構(gòu)成
35kV-500kV開放型變電站一般由高壓設(shè)備變電區(qū)、低壓設(shè)備變電區(qū)、主變壓器、35kV配電區(qū)(室)、10kV配電室、配套設(shè)施(車庫、庫房、門房、水池、等)、電纜溝、獨立避雷針、綜合樓、控制室(部分變電站控制室和綜合樓在一起,稱為主控樓)等各個部分組成。
2.變電站接地網(wǎng)構(gòu)成
變電站接地主要分為一次接地、二次接地和防雷接地三部分(防靜電接地屬二次接地部分),一次接地網(wǎng)由水平接地主網(wǎng)(由水平接地極組成的網(wǎng)格)、垂直接地極、架構(gòu)設(shè)備接地引下線組成,其中架構(gòu)設(shè)備接地引下線分為地上和地下2個連接在一起的部分;二次接地主要包括室內(nèi)部分的均壓和控制室屏柜接地,廣義上的二次接地還包括電纜溝內(nèi)的均壓導(dǎo)體,也稱為明敷接地干線,通過電纜豎井與室內(nèi)接地網(wǎng)連接;防雷電接地包括主控樓等建筑的避雷帶、避雷針以及獨立避雷針的集中接地裝置,架構(gòu)避雷針的接地因與主接地網(wǎng)相距過近,因此只需在對應(yīng)位置水平接地極敷設(shè)距離足夠近,并增加部分垂直接地極即可。
35kV-500kV開放型變電站接地示意圖
注:圖中無法標注出具體的設(shè)備、架構(gòu)引下線
3.常用材料規(guī)格推薦(35kV開放型變電站):
用途 |
材料名稱 |
材料規(guī)格 |
單位 |
用量 |
加工工藝 |
銅層厚度 |
備注 |
水平接地極 |
銅覆鋼接地圓線 |
CCS-D12 |
米 |
站站不相同,請?zhí)峁┚唧w圖紙并參考圖紙給定工作量計算,常規(guī)用量請聯(lián)系浩特沃德獲取 |
p style="text-align: center;">四維連續(xù)電鍍
|
0.254 |
輕度腐蝕環(huán)境 |
銅覆鋼接地絞線 |
GWELD-N-7N6 |
米 |
連鑄+復(fù)合加工 |
0.254 |
中度腐蝕環(huán)境 |
||
純銅排 |
TMY-304 |
米 |
/ |
/ |
重度腐蝕環(huán)境 |
||
垂直接地極 |
銅覆鋼接地極 |
CCS14215 |
根 |
四維連續(xù)電鍍 |
0.254 |
小型站中度腐蝕環(huán)境 |
|
銅覆鋼接地極 |
CCS17225 |
根 |
四維連續(xù)電鍍 |
0.254 |
大型站中度腐蝕環(huán)境 |
||
純銅棒 |
D20 L=2.5m |
根 |
/ |
/ |
重腐蝕環(huán)境 |
||
接地引下線(地下) |
銅覆鋼接地圓線 |
CCS-D12 |
米 |
四維連續(xù)電鍍 |
0.254 |
輕度腐蝕環(huán)境 |
|
銅覆鋼接地絞線 |
GWELD-N-7N6 |
米 |
連鑄+復(fù)合加工 |
0.254 |
中度腐蝕環(huán)境 |
||
純銅排 |
TMY-304 |
米 |
/ |
/ |
重度腐蝕環(huán)境 |
||
接地引下線(地面) |
熱鍍鋅扁鋼 |
40×4 |
米 |
/ |
/ |
小型站 |
|
熱鍍鋅扁鋼 |
50×5 |
米 |
/ |
/ |
大型站 |
||
電纜溝均壓帶(一次) |
熱鍍鋅扁鋼 |
40×4 |
米 |
/ |
/ |
小型站 |
|
熱鍍鋅扁鋼 |
50×5 |
米 |
/ |
/ |
大型站 |
||
電纜溝均壓帶(二次) |
純銅排 |
TMY-254 |
米 |
/ |
/ |
常規(guī) |
|
室內(nèi)二次接地主線 |
純銅排 |
TMY-254 |
米 |
/ |
/ |
常規(guī) |
|
屏柜接地 |
黃綠雙色接地線 |
BVR50 |
米 |
/ |
/ |
常規(guī) |
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路燈接地&端子箱接地 |
黃綠雙色接地線 |
BVR50 |
米 |
/ |
/ |
常規(guī) |
|
二次接地設(shè)備終端連接 |
接地端子 |
DT-50 |
件 |
/ |
/ |
常規(guī) |
|
焊接--水平接地極對接 |
GWELD模具+GWELD焊粉+焊接配件 |
HCC1(BB7)-**/** |
點 |
/ |
/ |
常規(guī) |
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span style="font-family: 微軟雅黑; font-size: 12px;">焊接--水平接地極T接 |
HCC2(BB14)-**/** |
點 |
/ |
/ |
常規(guī) |
||
焊接--水平接地極+接 |
HCC4(BB44)-**/** |
點 |
/ |
/ |
常規(guī) |
||
焊接--水平接地極與接地極 |
HCR2(BR2/BR3)-**/** |
點 |
/ |
/ |
常規(guī) |
||
焊接--地下與地上接地極 |
HCB1(BB7)-**/** |
點 |
/ |
/ |
常規(guī) |
||
焊接--其他 |
BB1(BB3)…… |
點 |
/ |
/ |
常規(guī) |