架空输电线路杆塔降低接地电阻的措施探讨
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架空输电线路杆塔接地电阻整治技术摘要:输电系统作为整个电网系统的重要组成部分,为了保证电力的正常供应,必须要确保输电线路的稳定运行。
在架空输电线路中,为了减少雷电对线路的破坏,使雷击导致的跳闸发生率降低,需要采取有效措施降低杆塔的接地电阻。
本文首先对输电线路杆塔接地电阻超标的原因进行了分析,同时提出了降低杆塔接地电阻的整治技术,希望为提高架空输电线路耐雷水平,保证输电系统的正常运行提供一定的参考。
关键词:架空输电线路;杆塔;接地电阻引言:随着近些年的发展,我国输电线路建设水平不断提升,架空输电线路也得到了广泛的应用。
输电线路杆塔主要对架空地线和架空线路起到支撑作用,让导线和大地,导线与杆塔、导线与架空地线,导线与导线之间保持足够的安全距离。
线路杆塔接地装置主要包括接地体和接地引下线组成,能够向大地中引入雷电流,让线路具备一定的耐雷能力,杆塔接地电阻值越大,线路的耐雷能力就越低。
过去通常采用方环和射线埋于地下的接地方式,虽然此方法能够满足降低工频接地电阻的基本要求,但是在实际施工和运行中依然有很多问题存在,比如占地面积过大,而相关运维人员要对接地网进行检查,所以工作量比较大,接地网还存在被盗的风险,不仅增加了防雷隐患,同时使得运行成本大大增加[1]。
在线路设计中,针对雷击地段或雷电流活动频繁的杆塔,为了较少输电线路雷击事故的发生,需要降低杆塔接地电阻,使电网得到安全、稳定的运行。
1 架空输电线路杆塔接地电阻超标的原因1.1 客观原因(1)地形、地质复杂、条件差。
复杂地形和地质条件差的地段通常土层覆盖较少,有的地段甚至没有土层,比如部分输电线路杆塔地段,为了保证岩石的整体性,杆塔地段基础都是岩锚基础,且大部分都是岩石。
(2)土壤电阻率较高。
(3)土壤水分含量过低或无水。
我国地域辽阔,含水量丰富,但是水域分布不均匀,在我国北方地区大都是缺水重灾区,土壤水含量较低,导电性比较差。
1.2 勘测设计原因为了确保设计的合理性和准确性,设计人员通常需要以地形和地质情况作为基础进行实测,因此,设计人员工作量和劳动强度都比较大,容易发生以下问题:(1)以自身经验为准取平均值,导致土壤电阻率取值与实际存在较大差异。
探讨输电线路杆塔接地电阻降低方法通常来讲,在电力系统的维护方面,输电线路杆塔接地是非常关键的措施。
当对塔顶以及避雷线进行雷击时,雷电流会经过杆塔接地装置流入到大地中,在有着比较高的杆塔接地电阻时,会出现相对比较高的反击电压,导致电压方面的事故。
在线路故障中,杆塔接地的不良所导致的事故有着非常大的比例。
降低杆塔接地的电阻能够有效提升线路的实际耐雷水平。
1 降低杆塔接地电阻方法的现状以及发展趋势目前,对雷击事故进行有效减轻以及避免的有效方法是对接地电阻进行有效的降低以及改善。
通常来讲,有着比较高的土壤电阻率的地区所具有的电力设施的接地体以及接地网的电阻降低是热点研究问题。
为了有效保证相关设备运用的正常性以及相关工作人员的安全,应该安装有着较低接地电阻的装置。
在实际的工程中,通常会运用有效降低接地电阻的方法,具体包括对接地体的实际尺寸进行有效增大,对接地体的实际埋深进行有效增加,通过自然接地体等。
以上所提到的措施,有着特定的运用条件,对于不同的土壤条件以及地区,应该运用相应的方法对接地电阻进行有效的降低。
除此之外,还可以根据实际情况综合使用以上方法,进而实现最佳的降阻效果。
然而,土壤电阻率相对比较高的地区,应该适当地设计一个经济以及技术方面合理的接地装置,这是非常难的。
2 降低杆塔接地电阻的相关措施2.1 杆塔接地的相关标准以及要求一般情况下,线路杆塔接地电阻主要取决于防雷接地的相关要求。
在高压的输电线路中,所有的杆塔下都应该进行接地装置的设置,利用引线与杆塔进行连接。
按照一定的经验,不同土壤电阻率的地区已经提出了相应的要求,可以为线路杆塔接地的设计以及安装奠定基础。
2.2 降低110kV输电线路杆塔接地电阻的相关措施通常来讲,在土壤电阻率相对比较高的山区,因为受到地势以及地质的限制,线路杆塔接地装置所具有的接地电阻根本就不能实现相关的要求,同时降低杆塔接地电阻能够有效提升线路的实际耐雷水平,还能够对雷击跳闸率进行有效的降低。
架空输电线路杆塔降低接地电阻的措施探讨摘要:输电线路的杆塔接地是输电线路里最重要的一环,是防止雷电危害不可或缺的措施之一。
为保证输电系统安全稳定运行,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。
本文通过分析杆塔接地装置的一般要求、杆塔接地电阻超标的原因,从而探讨有效降低杆塔接地电阻的措施。
关键词:架空输电线路;杆塔;接地装置;接地电阻输电线路的杆塔接地是线路防雷的主要措施之一,其可靠性对保证电力系统的安全稳定运行具有重大的意义。
其中接地电阻指的是接地引下线、接地散流电阻和接触电阻,它是用来确保外来雷电流入地面,绝缘线路的设备,以便减少线路被雷击的跳闸率,避免跨步电压对人体产生伤害和提高运行可靠性。
降低杆塔接地电阻是提高线路耐雷水平、降低线路雷击跳闸率的主要措施。
1 雷电对输电线路的危害架空输电线路在运行中,由于杆塔接地不良而引发的雷害事故占线路故障率的比例较高,这主要是由于雷击杆顶或地线(避雷线)时,当雷电流通过杆塔接地装置泄流人地,由于接地电阻偏高,从而产生了较高的反击过电压所致。
这种由于线路遭受雷击时产生的过电压称为大气过电压,会使线路设备及其绝缘受到破坏而产生事故,若变电站防雷措施不良,甚至会造成变电站设备的损坏。
2 杆塔接地装置的一般要求根据《110—500kV架空送电线路设计技术规程》(DL/T5092—1999)中9.0.11节的要求:有地线的杆塔应接地。
在雷季干燥时,每基杆塔不连地线的工频接地电阻,不宜大于表l的要求。
表1 有地线(避雷线)的线路杆塔工频接地电阻范围在常规的输电线路工程中,高压架空线路杆塔的接地装置一般要求采用下列几种形式。
(1)在土壤电阻率P≤100Ω•m的潮湿地区,可利用铁塔和钢筋混凝土杆自然接地。
对发电厂、变电站的进线段应另设雷电保护接地装置。
在居民区,当自然接地电阻符合要求时,可不设人工接地装置。
(2)在土壤电阻率100Ω•m2000Ω•m的地区,可采用6~8根总长度不超过500m的放射形接地极或连续伸长接地极。
输电线路接地电阻问题和降阻措施浅析架空输电线路杆塔接地对电力系统的安全稳定运行至关重要,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。
由于杆塔接地电阻高而产生的雷击闪络事故相当多。
由于在大部分位于高原山区,工程地质条件复杂,多数杆塔的接地电阻过高,且锈蚀严重,造成线路耐雷水平低,经常发生雷电绕击、反击,使线路跳闸,进而影响电网的安全稳定运行。
本文结合某高原山区220kV输电线路工程杆塔接地施工为例,论述了工程施工过程中接地电阻偏高的影响因素,经采用多种降阻方法,使之达到合格范围,对防止雷击跳闸、保证电网安全意义重大,以期为类似工程提供参考。
标签:电力系统;输电线路;接地电阻;影响因素;降阻方法1前言随着我国超高压、特高压电网的快速发展,输电线路防雷接地的重要性日益突出,但是高土壤电阻率地区的接地问题多年来一直没有彻底解决。
一方面,随着电力系统的发展,由雷击输电线路引起的事故时有发生,尤其在雷电活动频繁、土壤电阻率高和地形复杂的高原山区,雷击输电线路而引起的事故率更高。
另一方面,随着电力系统容量的迅速增加,输电线路发生单相接地故障时的短路电流也越来越大,从而流经地线的短路电流也越来越大,为了满足地线热稳定的需要,就要采用单位长度电阻较小的地线,从而导致地线的截面过大。
特别是随着OPGW复合光缆在电力系统中的广泛使用,这一问题越来越突出。
特别是在我国西北地区,气候干燥,降水稀少,输电线路路径又大多选择在高寒山区,工程区出露基岩类型较多,而位于山区的送电线路,由于土壤电阻率高、地形、地势复杂,交通不便施工难度大,杆塔接地电阻普遍偏高。
因此,如何有效地解决高原山区接地电阻超标的问题,降低高海拔山区复杂地形条件下输电线路接地电阻接地电阻是电网工程设计、施工、运行、验收共同面临的问题,降低杆塔接地装置的接地电阻具有非常重要的现实意义。
2 影响接地电阻的主要因素2.1 地质条件因素输电线路所处的地质条件对接地电阻影响较大,通过对不同地质条件下输电线路接地电阻大小的研究,主要表现在一下三个结论:①土壤电阻率和输电线路的杆塔接地电阻是正比例关系,所以土壤电阻率偏高是导致杆塔接地电阻超标的一个主要原因。
高压架空线路杆塔接地降阻措施探讨摘要:输电线路杆塔接地对电力系统的安全稳定运行至关重要,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。
本文分析了高压架空线路杆塔接地降阻的措施。
关键词:高压架空线路;杆塔;接地电阻高压架空线路是现代化大容量电网的主要线路形式,为了避免高压架空线路的安全问题,一般对高压架空线路采用加高处理,通过杆塔实现对高压架空线路的支持,这会给杆塔带来雷击方面的风险。
若高压架空线路杆塔存在施工、运行、系统、环境方面的影响,容易导致杆塔接地电阻超出设计范围,进而在雷击中增加被毁损的概率,不但造成杆塔的安全问题,还会给高压架空线路的运行带来威胁。
因此,架空线路杆塔接地的良好与否直接影响架空线路对雷害的承能力,其对架空线路的平稳运行至关重要。
一、接地电阻的重要性对输电设备而言,通过接地处理,在一定程度上可有效防止人身遭受电击、设备和线路遭受损坏等事故的发生,进一步确保电力系统的正常、平稳运行。
近年来,因接地网不能满足要求,进而引起设备损坏事故,在我国许多地区频繁连续,在引发电网事故的各种因素中,雷击是主要的自然灾害之一,通常情况下,在电网事故中,雷击事故超过50%。
在这种情况下,接地装置的科学性、合理性是输电线路防雷的重要举措。
此外,对雷电事故而言,其破坏作用通常是由雷电流造成的,通过熟悉了解接地装置出现的最大电位,在一定程度上可有效防止雷击事故的发生。
二、架空线路杆塔接地的标准要求对架空线路杆塔的接地电阻和型式在电力行业标准《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》、《交流电气装置的接地》中都提出了具体的要求。
它是设计、安装和改造架空线路杆塔接地的依据。
杆塔的接地电阻1、对经常遭受雷击的杆塔和架空线路,该区域应加强并改善接地装置,使接地电阻达到要求,可采用新型接地体或减小土壤电阻率及补打接地体。
2、在土壤电阻率100Ω.m<ρ≤300Ω.m的地区,架空电力线路应较典型设计多增加接地体,接地体数量可根据现场实测接地电阻进行增加,且接地极埋设深度不宜小于0.6m。
浅析输电线路的接地降阻措施摘要:电气设备的保护接地及工作接地对于安全运行起着至关重要的作用。
下文主要就电力线路工程中降低接地电阻的方法进行了分析与探讨。
关键词:输电线路;接地;降阻措施Abstract: the electrical equipment protection work for safety and grounding grounding systems play a crucial role. Below the power line project of lowering the grounding resistance methods of analysis and discussion.Keywords: transmission lines; Grounding; Resistance reduction measures0 前言随着输电网与配电网不断发展,电气设备及避雷设施的接地情况显得尤为重要。
在运行过程中,保护接地及工作接地对于安全运行起着至关重要的作用。
在实际工程中,我们发现很多输电杆塔与配电变压器及其它需要接地装置的电气设备,接地阻值有的偏高,有的损坏严重,其主要原因有以下几个方面:一是接地运行时间过长,接地体腐蚀严重,尤其是焊接部位,腐蚀最为严重,造成接地电阻大;二是部分地区由于土质原因,土壤电阻率较大,即使按规程安装接地装置,接地电阻仍然较大;三是由于环境因素,人为破坏严重,接地装置被盗现象时有发生,造成电气设备无接地。
由于种种原因,致使部分电气设备的接地装置达不到要求,给电气设备的运行带来了极大的安全隐患。
如何降低输电线路接地体的接地电阻就成为一个尤为关键的问题。
在雷季干燥时,不宜超过表1所列的数值。
表1有避雷线的线路杆塔的工频接地电阻大多采用水平敷设的复合式人工接地体,其工频接地电阻的计算公式如下:式中,R 为水平敷设的复合式人工接地装置的工频接地电阻(Ω):d为水平接地体的直径或等效直径(m);t 为水平接地体的埋设深度(m);L为水平接地体的总长度(m);ρ 为土壤电阻率(Ω•m);A为形状系数,如表2所示。
输电线路的接地装置存在的问题分析及对策
架空输电线路的杆塔接地,对电力线路的安全运行至关重要,降低接地电阻,减少雷击率的主要措施。
由于杆塔接地电阻高而产生的雷击闪络事故相当多,再加上有些线路地质较差,许多接地电阻不合格。
影响了电网安全稳定运行。
因此,降低接地电阻,对防止雷击,保证电网安全运行是十分重要。
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一、杆塔接地电阻超标
输电线路接地装置存在问题最多的是电阻超标,特殊地段又是雷活动频繁的山区。
山区地势复杂,多是岩石,土壤电阻率较高,接地装置施工困难。
500kV线路接地电阻超标的原因有以下几点。
1、土壤电阻率高,地质复杂,大多是岩石地区,少见土。
2、由于塔基地质复杂,施工难度高,致使接地装置先天性留下隐患。
3、接地体的埋深浅,外力破坏,雨水冲刷。
4、接地引下线和接地体腐蚀。
因此,对输电线路的杆塔接地加强维护,发现问题,及时整改,对输电线路的接地装置一般采取下面措施进行维护:
1、定期对杆塔接地引下线进行巡视检查,看接地引下线有无被盗和断开现象,检查接地引下线和连接处是否锈蚀。
2、每年要全面检查杆塔的接地电阻值,如发现接地电阻超标要进行改造。
3、对杆塔的接地电阻装置要周期的进行开挖检查,检查接地体的锈
蚀情况。
4、定期检查接地螺栓是否生锈,与接地体的连接是否完好,螺丝是否松动,保证接地线有可靠的接触。
总体来说,我们对输电线路杆塔接地装置应定期检查维护,把腐蚀严重、偷盗、和外力破坏的及时处理。
以保证输电线路安全稳定运行。
探讨降低高压输电线路杆塔接地电阻的方法摘要:随着国民经济的持续快速发展和居民生活用电的增加,对电网供电的安全可靠性要求越来越高。
高压输电线路是电网的重要组成部分,但同时也是其薄弱环节。
因高压输电线路杆塔的接地电阻偏高而导致的雷击事故在电网系统故障中占有相当大的比重。
所以,如何降低高压输电线路杆塔的接地电阻,是需要广大线路工作者不断进行深入探讨的一个重要课题,本文概述降低高压输电线路杆塔接地电阻对电网安全稳定运行的重要性,针对部分杆塔接地电阻偏高的原因进行分析,探讨降低接地电阻的方法、措施。
关键词:高压输电线路;杆塔;接地电阻;偏高;降阻1、降低杆塔接地装置电阻的重要性为保证电网的安全、稳定运行,我国现行规程《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》CDL/T620 -1997)中对高压输电线路的耐雷水平有着明确的规定,而杆塔接地装置的主要作用是将雷电流可靠的导泄入地,有效地减小塔(杆)顶电位,保证高压输电线路维持满足规程要求的耐雷水平。
当雷击线路塔(杆)顶或地线时,雷电流通过杆塔接地装置导泄入地,此时如果接地装置合理、可靠,则接地电阻较小,雷击过电压对线路运行不会造成危害。
反之,如果接地装置有缺陷,导致杆塔的接地电阻偏高,将产生较高的反击电压而引起线路的绝缘闪络,造成雷击事故。
雷电活动的强度习惯用年平均年雷暴日来表示,主要与所处的地理位置和地形有关,一般山地丘陵地区较平原地区更高,内陆较沿海地区更高。
广东省地处我国东南沿海,地形以山地为主,素有“八山一水一分田”之说,除沿海一带外,其余地区的年平均雷暴日均较高,而受规划和其它因素的制约,高压输电线路往往架设在人迹罕至的山区,由于杆塔接地不良电阻偏高而引发的雷害事故占线路故障率的比例相当高。
因此,降低杆塔的接地电阻,对降低雷害事故率、维护深圳电网安全稳定运行具有重要意义。
2、杆塔接地电阻偏高的原因导致输电杆塔接地电阻超标的原因很多,主要包括地形地质、勘探设计、施工及接地电阻测量方面的原因.在地形地质方面,山区海拔高,地形结构较为复杂,杆塔周围土质差,土壤电阻率高,铁塔的接地极及接地引线锈蚀严重,致使接地电阻超标;在勘探设计方面,可能存在设计人员未对每基杆塔进行认真勘探测量而是套用典型设计的情况,造成部分杆塔接地电阻偏高;在施工方面,由于不按图施工,接地体深埋不够以及回填土不按要求回填等问题的存在,使接地电阻超标.在接地电阻测量方面,由于采用的测量方法太多,而其辅助接地极的埋入深度、探针选的地质位置等因素都会直接影响接地电阻值的测量准确度.因此,应从多方面着手努力,为电力系统的安全运行提供可靠保障.目前降低杆塔接地电阻采取的主要措施有:水平外延接地体、爆破接地技术、接地电阻降阻剂、深埋式接地极和用接地模块代替接地装置几种方法.其中,水平外延接地是一种较好的降阻方法,但其铺设方式常受杆塔所在地形的限制,同时也会破坏山上的植被,在一定程度上增大了清偿数额.而爆破接地技术虽然非常适用于山岩地区,但其工程造价高,施工过程相对麻烦,同时对杆塔基础的稳定性也有一定的影响.采用降阻剂降阻的方法,因降阻剂对接地体的腐蚀性和随水流失性都比较严重,无形中增大了二次投资.而深埋式接地极造价高,在山岩地区实施困难更大.接地模块虽然也可以显著降低接地电阻,但其渗透和扩散作用较差,同时,价格昂贵也使其在推广上受到一定的限制。
输电线路杆塔接地降阻措施0 前言最近几年来,杆塔接地状况不良的现象经常发生,这主要是由于雷电流通过杆塔的缘故,使得接地装置产生电流,电阻较大的时候产生的电击反应。
使杆塔接地装置电阻较高的原因有很多,其中最主要的原因就是设计效果和施工程序的影响,此外还有地质条件和自然条件等影响,因此在设计中应该对电线路接地装置进行认真的设计,使接地装置具有稳定性。
1.输电线路杆塔接地电阻系数偏高的原因输电线路产生的雷击跳闸率与电阻的关系密切,地势较高的地区,输电线组也较高,但是由于复杂的地形,很容易发生雷击的情况,因此需要加强电阻的措施,下面就对电阻过高的原因详细分析。
1.1 客观条件原因有些地区地质环境和自然环境较为恶劣,这样就会对输电线杆塔的接地装置产生不利的影响,使接地装置产生较为严峻的问题。
在山区,土壤的电阻比较高,而且对杆塔产生的影响较大。
此外,有的地形条件较为复杂,地质条件较差,有的地势较陡,杆塔的设置处于岩石地区,给施工带来了很大的不便。
土壤接地装置十分重要,也是主要的传播媒介,在我国北方地区,沙漠和戈壁地区,土壤较为干燥,而且不容易导电,这样会产生较高的电阻。
1.2 主观设计原因山区的地形通常较为复杂,而且受到地质原因的影响,土壤经常不均匀,电阻在不断的变化。
为了能够使电阻的变化在合理的范围内,应该对每一个阶段的电阻认真的检查,结合杆塔的地形,在周围测量出实际的差值,计算出实际的接地装置。
这种接地装置体系比较复杂,而且检测过程比较繁琐,因此在设计中很容易出现误差,这也与土壤电阻率的差值有关。
在没有固定的设计图纸和杆塔位置情况下,需要用与设计图纸相类似的图纸设计,使设计符合现场的施工要求,使杆塔现场情况和接地电阻的差值在合理的范围内。
2.送电线路杆塔接地装置及方法2.1 水平环形接地装置当土壤电阻率超过100£>m时,仅靠自然接地极很难达到所要求接地电阻值,就必须敷设附加的人工接地装置。
这时应考虑与基坑大小和底座布置相适应的,沿底座四周敷设的矩形或方形水平接地装置。
降低110kV输电线路杆塔接地电阻的方法探讨摘要:通常来讲,在电力系统的维护方面,输电线路杆塔接地是非常关键的措施.当对塔顶以及避雷线进行雷击时,雷电流会经过杆塔接地装置流入到大地中,在有着比较高的杆塔接地电阻时,会出现相对比较高的反击电压,导致电压方面的事故.在线路故障中,杆塔接地的不良所导致的事故有着非常大的比例.降低杆塔接地的电阻能够有效提升线路的实际耐雷水平.文章分析了降低杆塔接地电阻的相关措施,同时也为其它高土壤电阻率地区杆塔接地装置的设计和改提供了参考关键词:100KV;输电线路;杆塔;接地电阻一、现场探测架空线路杆塔的相关接地装置状况1.1 杆塔接地装置存在的问题第一,杆塔接地电阻出现超标现象。
在接地装置中,接地电阻超标是存在最为普遍的一个问题,经过一定的调查发现,经常发生电阻超标的地段一般都是雷电活动相对比较频繁的山区。
因为山区有着相对比较复杂的地势,大部分都是岩石,有着相对比较高的土壤电阻率,因此会导致接地电阻超标的现象。
第二,因为山区地势复杂,有着难度比较高的接地装置的施工,在实际施工的过程中,根本就不能根据设计图纸来进行施工,同时又严重缺少监督,这就导致接地装置会在一定程度上留下隐患,例如经过一定的检查,杆塔接地装置往往未按照图纸来对接地体进行适当的敷设。
第三,接地体的地埋深浅,未运用黏土进行回填,接地体和其周围的土壤有着相对比较大的接触电阻,尤其是岩石地带,有着30厘米以下的接地体埋深,大部分运用的都是碎石回填,还有的接地体裸露在地面上,与大地没有充分接触,还会出现非常严重的腐蚀,导致接地电阻的增大。
1.2 杆塔接地引下线以及接地极腐蚀严重通常来讲,在接地装置中,接地引下线与接地体的腐蚀是非常普遍的问题。
以下是出现腐蚀现象的四个部位:第一,接地体与引下线水平以及垂直的连接处,因为有着不同的腐蚀电位,会非常容易发生电化学方面的腐蚀,还有些形成了开路的状态。
第二,杆塔与接地线的螺丝连接处。
浅谈输电杆塔接地电阻影响因素及降阻措施摘要:输电线路杆塔接地对电力系统的安全稳定运行至关重要,由于杆塔接地不良而发生的雷害事故所占的线路故障比例非常高。
本文阐述了杆塔接地的普遍性要求,并对输电线路杆塔中接地电阻偏高原因及其降阻措施方面进行了分析探讨。
关键词:输电线路;杆塔接地;影响因素;降阻措施输电线路的接地,既是杆塔保护接地,又是线路防雷保护接地。
接地装置的设计施工及运行维护,是一个系统的工程,只有全过程质量控制,才能保证线路的接地始终处于良好状态,才能保证线路安全运行。
1 输电杆塔接地的普遍性要求1.1 对杆搭接地电阻要求关于杆搭的接地电阻,DL/T620—1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》第6.1.4条规定:有避雷线的线路,每基杆塔不连避雷线的工频接地电阻,在雷季干燥时,不宜超过表1所列数值表l 有避雷线的线路杆塔的工频接地电阻土壤电阻率(Ω•m)≤100>100~500 >500~1000 >1000~2000 >2000接地电阻(Ω)10 15 20 25 30注:如土壤电阻率超过2000Ω•m,接地电阻很难降低到30Ω时,可采用6~8根总长不超过500m 的放射形接地体,或采用连续伸长接地体,接地电阻不受限制。
对杆塔接地电阻的要求是随着杆塔所在位置的土壤电阻率的升高而放宽的。
这是考虑到投资与电网安全的一种最优“性价比”。
在雷电活动强烈的地方和经常发生雷击故障的杆塔和线段,应尽可能地降低杆塔接地电阻。
规程第6.1.7条还规定:中雷区及以上地区35kV 及66kV 无避雷线线路宜采取措施,减少雷击引起的多相短路和两相异点接地引起的断线事故,钢筋混凝土杆和铁塔宜接地,接地电阻不受限制,但多雷区不宜超过30Ω。
钢筋混凝土杆和铁塔应充分利用其自然接地作用,在土壤电阻率不超过100Ω•m或有运行经验的地区,可不另设人工接地装置。
浅谈降低输电线路杆塔接地电阻的整改措施摘要:架空输电线路雷击跳闸会给用电的传输造成很大困然,然而合格的杆塔接地电阻是防止其发生的重要保证。
本文针对线路运维工作中通常使用的接地电阻值测量方法展开分析,比较不同测量方法的使用范围与实际应用,并针对造成杆塔接地电阻值较高的原因进行研究,提出有效降低杆塔接地电阻的整改措施,进而提高输电线路的防雷水平。
关键词:防雷;输电线路;接地电阻;测量方法;接地整改1输电线路杆塔接地电阻架空输电线路的雷击跳闸一直是困扰电网安全供电的难题。
近年随着电网的发展,雷击输电线路而引起的跳闸、停电事故日益增多,据电网故障分类统计表明:高压线路运行的总跳闸次数中,由于雷击引发的故障约占50%—60%。
尤其是在多雷、电阻率高、地形复杂的山区,雷击输电线路引起的故障次数更多,寻找故障点、事故抢修更困难,带来的损失更大。
理论和运行实践证明,雷击送电线路杆塔引起其电位升高造成线路“反击”跳闸的次数占了线路跳闸总次数的绝大部分。
在绝缘配置一定时,影响雷击输电线路反击跳闸的主要因素是接地电阻的大小。
所以,做好接地装置的检查已成为线路防雷的一项重要工作。
2测量杆塔工频接地电阻的方法2.1钳表法测量杆塔接地电阻目前110kV及以下输电线路巡检工作通常采用钳表法测量杆塔工频接地电阻。
钳表法由于其具有快速测试、操作简单等优点因此被普遍使用,但是使用钳表测量时必须满足所测线路杆塔具有避雷线,且多基杆塔的避雷线直接接地的要求,且该种测量方法在着精度不高特,而且钳口法测量采用电磁感应原理,易受干扰,测量误差比较大,不能满足高精度测量要求。
图1为钳表法测量杆塔接地电阻的原理图。
其中Rx为被测杆塔的接地电阻,R1,R2...Rn分别为通过避雷线连接的各基杆塔的接地电阻;E为接地装置的对地电压,即接地体与大地零电位参考点之间的电位差;I为通过接地装置泄放人大地的电流。
钳表法虽然使用起来简单方便,工作量小,但对于钳形接地电阻测试仪最理想的应用是用在分布式多点接地系统中。
浅析输电线路杆塔接地装置的降阻技术摘要:阐述线路运行中杆塔接地装置电阻存在的问题及常用降阻技术。
降低接地电阻是一个复杂的问题,不可能有统一方式,应视具体情况而定,以提高线路安全可靠性。
有效的降阻技术,将大幅度地降低雷击跳闸率,使电网构架更坚强,使电网更好的为社会和经济发展服务。
关键词:线路接地装置降阻技术中图分类号:tm862 文献标识码:a 文章编号:1007-3973(2012)012-042-021引言线路杆塔的接地装置是输电设备的重要组成部分之一,是输电线路安全运行必须的技术设备。
输电线路路径经过地理环境比较恶劣、土壤电阻率较高的山区,以及由于经济发展迅速,土壤污染源增加,增大了土壤腐蚀性。
目前,输电线路的接地电阻很难满足规程要求,雷击跳闸事故每年都大量发生,严重影响了线路的安全性,为了保证电力系统安全可靠运行,必须采取切实可行的技术措施降低接地电阻。
如何有效降低接地电阻,提高输电线路运行可靠性,建设坚强电网,需要各级管理和技术人员不断探索和改进。
2 如何确定土壤电阻率的取值接地装置是否有效,直接取决于土壤电阻率取值大小。
准确确定土壤电阻率的大小关系杆塔接地装置的成败。
地层土壤特性在各层具有不同的特性,电阻率可能沿不同路径变化,计算时选取合适(即与实际情况靠近)的土壤电阻率,计算结果才能反映接地装置的情况。
美国ebasco公司的做法是取低电阻率的平均值;我国采用四管法测量,取12米内的土壤电阻率的平均值。
我们发现实际工作中对土壤电阻率的测量往往不够重视,工程设计人员在现场观察一下,再从规程附录表f1中选取一个参考值进行设计工作,有时进行测量也是测取距离线路基础周围的表层土壤电阻率,不能反映该地区的实际情况。
表1为工程技术人员经常查用的大地表层的土壤电阻率的数值。
3关于计算入地短路电流的取值及接地引下线的选择根据《交流电气装置的接地》(dl/t 621-1997)接地规程(附录b)规定,入地短路电流公式为:i = (imax - in)(1- ke1)i = in(1 - ke2)式中:i——入地短路电流,a;imax——接地短路时的最大接地短路电流,a;in——发生最大接地短路电流时,流经发电厂、变电所接地中性点的最大接地短路电流,a;ke1、ke2——分别为厂或所内和厂或所外短路时,避雷线的工频分流系数。
架空输电线路杆塔降低接地电阻的措施探讨
摘要:输电线路的杆塔接地是输电线路里最重要的一环,是防止雷电危害不可或缺的措施之一。
为保证输电系统安全稳定运行,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。
本文通过分析杆塔接地装置的一般要求、杆塔接地电阻超标的原因,从而探讨有效降低杆塔接地电阻的措施。
关键词:架空输电线路;杆塔;接地装置;接地电阻
输电线路的杆塔接地是线路防雷的主要措施之一,其可靠性对保证电力系统的安全稳定运行具有重大的意义。
其中接地电阻指的是接地引下线、接地散流电阻和接触电阻,它是用来确保外来雷电流入地面,绝缘线路的设备,以便减少线路被雷击的跳闸率,避免跨步电压对人体产生伤害和提高运行可靠性。
降低杆塔接地电阻是提高线路耐雷水平、降低线路雷击跳闸率的主要措施。
1 雷电对输电线路的危害
架空输电线路在运行中,由于杆塔接地不良而引发的雷害事故占线路故障率的比例较高,这主要是由于雷击杆顶或地线(避雷线)时,当雷电流通过杆塔接地装置泄流人地,由于接地电阻偏高,从而产生了较高的反击过电压所致。
这种由于线路遭受雷击时产生的过电压称为大气过电压,会使线路设备及其绝缘受到破坏而产生事故,若变电站防雷措施不良,甚至会造成变电站设备的损坏。
2 杆塔接地装置的一般要求
根据《110—500kV架空送电线路设计技术规程》(DL/T5092—1999)中9.0.11节的要求:有地线的杆塔应接地。
在雷季干燥时,每基杆塔不连地线的工频接地电阻,不宜大于表l的要求。
表1 有地线(避雷线)的线路杆塔工频接地电阻范围
在常规的输电线路工程中,高压架空线路杆塔的接地装置一般要求采用下列几种形式。
(1)在土壤电阻率P≤100Ω•m的潮湿地区,可利用铁塔和钢筋混凝土杆自然接地。
对发电厂、变电站的进线段应另设雷电保护接地装置。
在居民区,当自然接地电阻符合要求时,可不设人工接地装置。
(2)在土壤电阻率100Ω•m2000Ω•m的地区,可采用6~8根总
长度不超过500m的放射形接地极或连续伸长接地极。
放射形接地极可采用长短结合的方式,接地极埋设深度不宜小于0.3m。
(5)居民区和水田中的接地装置,宜围绕杆塔基础敷设成闭合环形。
(6)在高土壤电阻率地区采用放射形接地装置时,当在杆塔基础的放射形接地极每根长度的1.5倍范围内有土壤电阻率较低的地带时,可部分采用引外接地或其它措施。
3 杆塔接地电阻超标的原因
3.1 自然原因
以安徽省为例,该省地势西南高、东北低,地形地貌南北迥异、复杂多样,全省面积2/3为山地和丘陵,地形复杂、地质条件较差,部分山区线路杆塔所在位置往往土层很薄甚至根本没有,岩石裸露,这类地形其土壤电阻率较高。
据不完全统计,山区段土壤电阻率大都超过l000Ω•m,局部地段甚至超过5000Ω•m。
3.2 设计原因
近年来,由于电网建设发展迅猛,线路设计单位普遍存在项目工期紧、任务重的情况,在输电线路勘测设计中容易出现如下问题。
(1)由于测量工作量较大、时间紧,勘测人员未对线路杆位的土壤电阻率进行逐基测量,部分塔位直接凭个人经验估算土壤电阻率,往往取值与现场实际出人较大。
(2)电气设计人员不根据实际土壤电阻率数据进行验算,直接套用其它工程的现成接地图纸,造成杆塔接地形式不适应现场实际,给施工造成困难。
3.3 施工原因
部分施工单位对接地工程的重要性认识不足,而接地工程又属于隐蔽工程,监督困难,特别是在山区线路施工中,由于物料运输困难、劳动力成本偏高,经常存在不按图纸施工的现象,如水平接地线敷设长度、接地射线埋深、接地模块数量、降阻剂用量不够以及回填土不密实等情况屡有发生。
更有极少数施工单位直接采用原地开挖出的块石、石屑回填,使杆塔接地体难以保持与周围土壤的可靠电气接触,同时由于回填物空隙较大,在雨水渗透的作用下,致使接地装置迅速腐蚀、老化,甚至失去作用和功能。
3.4 运行原因
输电线路在经过一段时间运行后,部分杆塔的接地电阻数值会变大,主要原
因如下。
(1)杆塔接地射线直接敷设在土壤中,土壤中的氧离子腐蚀接地体,使接触电阻变大,特别是在山区酸陛土壤中,接地体的腐蚀速度更快。
(2)在山区陡坡立塔的塔位,在施工阶段未注意环境保护,周围植被受到破坏,在雨季容易发生水土流失,引起接地射线外露。
(3)在平原或低山区线路中,杆塔的接地引下线与接地装置被盗引起回路电阻变大或形成断路。
由于近年来投运的高压送电线路长度迅速增加,供电公司的线路运行维护部门普遍存在人员短缺现象,部分地区对线路的巡查频率与细致程度有所下降,未能及时发现线路杆塔接地装置受损并加以修复。
4 降低杆塔接地电阻的措施
4.1 做好杆塔接地设计
(1)在线路可行性研究、初步设计选线阶段,
设计单位水文气象专业人员要到线路所在地区气象台(站)调查线路沿线雷电活动情况及附近已投运输电线路运行情况,在线路路径选择时尽量避开雷电活动频繁地段,合理确定路径方案。
(2)线路施工图终勘定位阶段,测量专业需对杆塔逐基实测土壤电阻率,为合理设计杆塔接地装置提供准确资料。
线路电气专业需结合电网最大运行方式下的接地短路电流计算设计,并根据土壤电阻率数据仔细校核接地装置的接地效能与稳定性,确定最适合现场情况的接地形式。
4.2 降低杆塔接地电阻的措施
通常情况下,在土壤电阻率较高的地区,可选择下述接地装置降低杆塔的接地电阻。
①放射形接地方式
对于地形开阔、不受限制的地段,采用6~8根总长不超过500m的放射形接地体,呈均匀散射形。
也可在放射线上并联短的接地体,并联接地体之间的最小距离不小于5m,放射线铺埋沿线接地槽的上下左右要尽量铺直延伸。
在山坡、斜坡处,设计埋深宜比正常埋深加大0.1—0.2m,接地槽的截面在施工时尽量达到矩形,且回填土须填实。
②连续伸长接地体方式
沿线路在地中埋设1~2根接地线,将杆塔的接地装置逐塔连接起来,即将高、低土壤电阻率区域连接起来,其主要作用一是加强线路防雷系统的场强,二是提高对雷电流的分流作用,可提高杆塔绝缘的耐雷水平约10%~20%,但受地形限制,该方式操作性不强。
③外引接地方式
对于地形受限制的岩石处基础,如果附近有较低的土壤电阻率地段,可采用外引接地型式,同时配合使用降阻剂,将接地线引至土壤电阻率较低的地方接地,但引伸射线长度不宜超过60m。
④复合接地方式
对于地形受限制的岩石基础,如果采用外引接地型式依然无法达到接地电阻要求的,可采用垂直电极+水平射线的复合接地方式。
⑤换土方式
将高土壤电阻率的土壤换为低土壤电阻率的土壤。
适当加大开挖槽,在槽的四周铺垫低电阻率的土壤,使接地体与低电阻率土壤充分接触,沟槽内土壤须填实。
⑥物理接地模块
接地模块是一种内防腐、外降阻的物理接地模块复合接地体,内为金属支架电极芯,由高铝硅酸盐凝固成防腐体,再与电极导电材料和电解质导电物的高铝硅酸盐混凝成物理接地预制模块。
它的金属电极与高铝硅酸盐形成高致密层,可防止包括海水在内的一切腐蚀介质的侵蚀。
复合降阻层为物理导电物,当有水时电解液向土壤渗透相应增加与土壤的有效接触面,使接触电阻减小,有利于泄流降阻;当干旱无水时物理性导电物仍发挥其降阻效果。
接地模块安装方便,使用效果较好,近年来接地模块在安徽省山区输电线路接地工程中得到了广泛使用。
4.3 加强工程施工管理与日常运行维护
(1)施工单位要严格按照设计图纸进行施工,从材料的选择、接地装置的布置,到接头的焊接质量、回填土等每一个环节都要严格把关,保证施工质量。
同时加强工程监理,对施工全过程实施无遗漏监督。
(2)供电公司运行维护部门要定期对杆塔接地装置进行巡视检查,加强运行维护,及时进行消缺处理。
定期进行杆塔接地电阻的测量,对不满足设计要求接地电阻值的接地装置要及时进行维护和改造,保证输电线路杆塔的接地装置处于良好的运行状态。
5 结语
接地装置是输电线路防雷保护的主要措施之一其设计、施工及运行各个环节的工作质量均直接关系到杆塔耐雷水平的高低和整条线路的安全运行。
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。