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摘要:由于接地装置长期在地下相对潮湿、阴暗的环境下运行,避免不了地存在被腐蚀的现象发生,而被腐蚀的接地装置起不到相应的保护作用,当接地装置的接地线遭受严重腐蚀后,会造成严重的影响,导致其与接地网断裂的状况发生。在接地过程中更容易出现短路的问题,导致事故的发生这就需要我们积极采取相关的防腐措施以便于改善此种情况,本文针对电力理系统接地装置腐蚀问题提出相关防腐措施。
关键词:电力系统;接地装置;防腐措施;
引言
在土壤中往往含有酸、碱、盐等酸性成分较多,而接地装置遭遇这些成分会出现严重腐蚀的情况,出现接地装置使用周期缩短,还会引发一些相关事故的发生,造成严重的接地隐患。因此,这需要我们对接地装置中的腐蚀问题要提出相关措施,积极进行解决,避免安全隐患的发生。
1接地装置腐蚀环境和腐蚀部位
由于接地网直接埋设在土壤中,受到化学物质、氧化反应、杂散电流的影响,使得导体在土壤中存在的时间越长就越易产生锈蚀。研究发现,如果将接地网金属导体埋设在腐蚀性较强的土壤中,那么其年腐蚀量将可能达到2.0~3.4mm;如果将其埋设在腐蚀性极强的土壤里,那么其年腐蚀量可能高达8.0mm[1]。由变电站接地网的电阻值间接地判断接地网状态是实际工程中最为常用的方法[2]。该方法简单直观且易于操作,但难以准确分析并判断变电站接地网的腐蚀程度,仅能得知变电站接地网是否工作正常,而对变电站接地网健康程度缺乏预判。同时,即使变电站接地网发生了极其严重的腐蚀(表示具有巨大故障风险),变电站接地网测量电阻值也极易达到合理标准,从而被运行人员判定为变电站接地网健康状况良好。其腐蚀部位主要如下:
(1)接地装置的腐蚀环境接地装置往往处于地下潮湿的环境下,土壤是是最容易导致接地装置遭到腐蚀主要的环境;
(2)接地装置容易发生腐蚀的部位在接地装置中,对于接地引线、以及接地装置的连接螺丝上都是容易受到是接地装置最容易发生腐蚀的地方,这些地方不仅仅会在土壤中受到腐蚀,还存在大气环境的因素,对其进行腐蚀作用。
2接地装置的腐蚀原因
由于土壤的偏酸性的特点,是处于此环境下的接地装置更容易受到腐蚀,其次包括接地体的选用上,一般是采用再生钢材,如遇超标状况,接地体在土壤中就会对电池进行腐蚀。还有一些施工的单位的因素,施工单位为了节省成本,不顾及其产品质量,在施工过程中偷工减料,又由于建设单位监督力度不够使得接地装置在质量上不过关更容易产生腐蚀现象。还有一些原因包括:化学降阻剂中含有大量的无机盐,这些无机盐会导致接地装置产生化学腐蚀。在一定时间内,由于降阻剂与接地体产生缝隙,最终导致接地装置受到严重的腐蚀。
3接地装置防腐措施
3.1接地极防腐措施
(1)在接地体用材上要正确选择在选择接地装置的材料时要有一个正确的选择,在选择上要注意不能使用再生钢材料,防止接地体被进一步腐蚀。在接地装置的施工过程中,要注意接地体的填埋深度,再回填方式上,要选用分层回填的方法,保证接地装置的稳固性,另外注意不可以建筑垃圾进行回填。接地装置的焊接上,要保证焊接头的质量,避免出现腐蚀的现象,可以进一步为焊接头涂抹防锈漆,防止焊接头的被腐蚀。还可以在施加降阻剂的地方涂上防锈漆,进一步避免接地装置出现电化学腐蚀情况;
(2)要用质量较好的高效降阻剂降阻剂的选择上也对接地装置的防腐蚀有着重大的影响,降阻剂作为一种c新型的降阻材料,可以进一步利用其自身的化学功能,实现对接地装置的保护,使其金属部分不受土壤和大气环境的腐蚀。不同于土壤含有很所的酸性物质,降阻剂一般拥有弱碱性的特点,而具备这个特点就能够更好地保护接地电极,使其避免腐蚀;另一方面来讲,降阻剂本身更具有易凝固的特点,能够阻止土壤中的腐蚀液体融入到金属电极中,对接地装置有一定的保护作用,避免对其产生腐蚀作用。
(3)高效降阻剂一般应用到土地电阻率较高的情况之中,通过高效降阻剂来对该场所进行防腐处理,进而确保电阻值符合国家的规范标准,防止超标状况产生。通过现阶段对其的应用显示,采取合理有效的防腐措施能够推动接地装置接地电阻值的稳定发展,使其电阻值符合标准要求,不会过于高影响接电装置的作用的发挥。在这种情况下,也不容易出现腐蚀的情况。
3.2接地线的防腐措施
在接地线上,我们也需要采取相应的防腐措施,接地体的连接处是最易受到腐蚀的部位,这个连接处更容易接触到土地和大气环境,容易受到他们的腐蚀,两种腐蚀环境更是让接电线腐蚀电位有着明显的不同之处,使其产生电化学腐蚀的情况。我们在这这种情况下可以通过涂刷防锈漆的方式避免其受到腐蚀,并对地上设备连接处要进行适时的维护和修理工作,避免其受损带来不良影响。由于接地装置受到严重腐蚀的,会导致很多的事故的发生,在探讨接地装置的防腐问题的解决措施时候时,要根据实际情况,通过对接地设置的环境、选材以及施工过程上进行详细的考量,在大量的工程实践中可以发现,高效降阻防腐剂在接地装置防腐蚀工作中的运用效果良好,能够有效保护接地装置的阴极。
4合理安排接地装置腐蚀诊断
变电站接地网的腐蚀将直接关系到电力系统的安全性与可靠性。若接地网腐蚀程度较严重,则会使得一次设备(和接地导体直接连接的设备)在电位的增加下遭受绝缘损耗,还将导致二次设备的绝缘因二次回路过电压而遭受击穿的结果。如果高压进入了控制室,就将致使电力系统的控制设备出现故障,甚至造成严重的安全事故。由此可知,定期检查接地网对于电力系统的安全运行有着重大的意义。
常用的检查接地网的方法有工频大电流法、测量地网导通性法。然而这两种方法各自存在一定的局限性:工频大电流法的工作量大、故障诊断不全面,且施工难度较大;测量地网导通性法不具备对故障区域的支路位置进行定位的功能,同时施工缺乏针对性,限制条件多。为此,本文基于电网理论提出了接地网腐蚀诊断方法。该方法的基本原理是将接地网和一个纯电阻网络进行等效,计算导体腐蚀前后的每个支路导体的电阻值,并根据电阻的变化判断接地网的腐蚀情况。
如果不考虑土壤的影响,接地网可视作一个由纯电阻组成的网络。当接地网的建设结束后,可以基于导体的某些指标(如材质与规格)计算出最初的电阻值。当导体处于腐蚀或断裂状态时,其电阻值将在一定程度上增加。此时应当通过一定的数学途径将导体电阻的增加量推导出来,从而对网络的腐蚀状况进行预判。由于实际的接地网网络结构十分复杂,为了提高数学模型建立与分析的便利,本文将提出几点假设:第一,将土壤因素及地网导体的电容、电感等影响忽略不计,将接地网作为一个由纯电阻组成的网络来进行探讨;第二,将自然接地体(如自来水管、配电设备的构架、避雷设备等)排除在外;第三,从接地网的导体中引出测量点的接地引下线。
结束语
通过对电力理系统接地装置腐蚀问题的探究分析,对其相关问题提出具体的解决措施,以便于我们做好对接电装置的防腐蚀保护,避免带来更多的接电事故的发生,消除其带来的安全隐患。
参考文献:
[1]张新春,张丽.电力系统接地装置的腐蚀及防腐措施[J].洁净与空调技术,2011,(01):60-63.
[2]张波,何金良,曾嵘.电力系统接地技术现状及展望[J].高电压技术,2015,41(08):2569-2582
[3]刘洋.变电站接地网缺陷诊断方法和技术的研究[D].保定:华北电力大学,2008.
[4]寄玉玉.变电站接地网腐蚀状态的电化学测量方法研究[D].北京:华北电力大学,2013.