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低电阻模块在农网中的应用
来源: | 作者:佚名 | 发布时间: 2021-03-08 | 191 次浏览 | 分享到:
  在电力系统中,为了保证设备和人身的安全及电网的安全运行,需要各种类型的接地。一般情况下,理想的接地效果是通过敷设人工接地装置的方法来实现的。由于接地装置的接地电阻值往往受到地形、地质、材料、敷设等条件的影响或限制,往往达不到设计需要,所以要引起足够的重视。
  
  1 传统接地所采用的方式
  
  从采用的材料看,一般采用热镀锌钢材(如扁钢、圆钢)、铜材及其他接地材料,也可以借用自然接地体,还可以通过添加粘土、盐或降阻剂的方式来降低接地电阻。
  
  埋设方法可采用垂直埋设、水平埋设、深井埋设、深井爆破作业埋设、混合埋设等。在一个接地装置中可以灵活采用多种埋设方法。
  
  接地装置的相互连接,大多采用搭接的方式,其焊接长度扁钢不小于宽度的2倍(且至少3个棱焊接),圆钢不小于其直径的6倍。焊接时应采用涂刷沥青漆等方式防腐。在回填时必须要边回填边夯实,细土回填,接地带不得接触硬物。
  
  2 低电阻模块接地的特点
  
  低电阻接地模块(以下简称模块)其外观见图1,是一种以非金属材料为主的接地体,它由导电性、稳定性较好的非金属矿物质和电解物质组成,内置金属芯,与被保护对象的接地极相连。它增大了接地体本身的散流面积,减小了接地体与土壤层间的接触电阻。具有以下特点:接地电阻低而稳定;无毒、无害、不污染;具有优良的吸湿保湿能力,通过释放电解质改善周围土壤的导电特性,获得低而稳定的接地电阻;抗酸、碱、盐腐蚀,使用寿命长;可用于沙漠、戈壁、盐碱地、高原和常年冻土带等恶劣地质条件的地区。
  
  3 传统接地方式与低电阻模块方式接地效果比较
  
  3.1 从理论计算看模块的降阻效果
  
  图1低电阻模块
  
  计算在相同土壤电阻率(100Ωm)条件下,采用单根2.5m等边角钢(∠50×5)和采用单个模块(ZGD-I-2)在垂直敷设条件下的工频接地电阻。垂直接地体工频接地电阻Rj计算公式
  
  

       Rj =ρ /(2πL)×ln(4L/d)

  
  式中ρ--土壤电阻率(Ωm);
  
  L--垂直接地体长度(m);
  
  d--接地体直径(角钢为边宽)(m)。
  
  单个模块的接地电阻计算公式
  
  Rj=ρ /(2πL)×ln[4L(L + 2h)/d(L + 4h)]×M0
  
  式中ρ--埋置地层的电阻率(Ωm);
  
  L--Ⅰ型模块的长度(m);
  
  d--Ⅰ型模块的直径(m);
  
  h--接地模块的埋置深度(m);
  
   M0 --模块调整系数(ZGD-Ⅰ-2型取0.35)。
  
  分别套用上述公式,可以得出∠50×5等边角钢和模块ZGD-I-2垂直敷设的接地电阻。角钢垂直接地体的工频接地电阻为87.10Ω,模块的工频接地电阻为17.75Ω,仅为角钢工频接地电阻的20%,参见表1。


  
  3.2 从实际应用看模块的降阻效果
  
  3.2.1 变电站主接地装置改造的实例
  
  岫岩农电局红旗变电站主接地装置采用混合型接地网(见图1),敷设面积为896m2,接地体总长度146m,埋设深度1.6m,原计算接地电阻3.6Ω,敷设后实测值为4.8Ω。产生误差的主要原因是在敷设前没有细致地测量土壤电阻率,只是通过观察土质的情况,采取了一个经验值。利用实测的接地电阻值和相关数据进行估算,该地的土壤电阻率应为280Ωm(计算步骤略)。