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接地降阻方法doc

作者:菠菜导航网 来源:本站原创 日期:2020-10-29 00:33 点击: 

  DL/T××××—201× DL/T××××—201× PAGE 11 ICS 备案号: ICS 备案号: 201×-××-××实施国家能源局 201×-××-××实施 国家能源局 发布 DL/T××××—201× 中华人民共和国电力行业标准 电力工程接地降阻技术规范 Technical specification for resistance reducing in power grounding engineering (征求意见稿) 201×-××-××发布 PAGE PAGE I 目 次 TOC \o 1-1 \h \z \u HYPERLINK \l _Toc427314761 前 言 PAGEREF _Toc427314761 \h I HYPERLINK \l _Toc427314763 1 范围 PAGEREF _Toc427314763 \h 1 HYPERLINK \l _Toc427314764 2 规范性引用文件 PAGEREF _Toc427314764 \h 1 HYPERLINK \l _Toc427314765 3 术语和定义 PAGEREF _Toc427314765 \h 1 HYPERLINK \l _Toc427314766 4 总则 PAGEREF _Toc427314766 \h 2 HYPERLINK \l _Toc427314767 5 接地降阻方法 PAGEREF _Toc427314767 \h 3 HYPERLINK \l _Toc427314768 6 降阻方法的选用 PAGEREF _Toc427314768 \h 6 HYPERLINK \l _Toc427314769 7 接地降阻的实施步骤 PAGEREF _Toc427314769 \h 6 PAGE \* MERGEFORMAT PAGE \* MERGEFORMAT II PAGE \* MERGEFORMATI 前 言 是根据国家能源局文件《国家能源局关于下达2013年第二批能源领域行业标准制(修)订计划的通知》(国能科技[2013]235号)的要求安排完成编写的。 本标准按照国家标准GB/T 1.1-2009《标准化工作导则 第1部分:标准的结构和编写》。请注意本标准的某些内容可能涉及专利,本标准的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由中国电力企业联合会提出。 本标准由中国电力企业联合会归口。 本标准主编单位、参编单位、主要起草人员和主要审查人员: 主编单位:国网陕西省电力公司电力科学研究院。 参编单位: 主要起草人: 主要审查人: PAGE \* MERGEFORMAT PAGE \* MERGEFORMAT 2 PAGE \* MERGEFORMAT3 电力工程接地降阻技术规范 1 范围 本标准规定了电力工程中,降低工频接地阻抗的一般原则、步骤和方法。 本标准适用于发电、输变电、配电、用电等接地工程接地降阻设计与改造施工,风力、光伏、储能等新能源站接地装置的降阻,可参照本标准执行。 2 规范性引用文件 下列文件对本文件是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 50065 交流电气装置的接地设计规范 GB 50169 电气装置安装工程接地装置施工及验收规范 GB 15618 土壤环境质量标准 GB/T 14848 地下水环境质量标准 DL/T 1314 电力工程用缓释型离子接地装置技术条件 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准: 3.1 接地体 grounding electrode 埋入地中并直接与大地接触的金属导体称为接地体。 3.2 接地 grounding 电力设备、杆塔或过电压保护装置用接地线与接地体连接称为接地。 3.3 接地阻抗 grounding resistance 接地体或自然接地体的对地阻抗和接地线阻抗的总和,称为接地装置的接地阻抗。接地阻抗的数值等于接地装置对地电压与通过接地体流入地中电流的比值。 3.4 自然接地体 natural grounding electrode 可利用作为接地用的直接与大地接触的各种金属构件、金属井管、钢筋混凝土建筑的基础、金属管道和设备等,称为自然接地体。 3.5 复合接地体 composite grounding device 一种由导电非金属材料、电解质材料、化合填充物组成的,能明显降低工频接地电阻和抵抗土壤中水分、盐、酸、碱等因素侵蚀的新型接地体。 3.6 外引接地 exterior grounding conductor 外引接地是指将变电站主接地网与主接地网区域以外某一低土壤电阻率区域敷设的辅助接地网相连的方法,以达到降低整个接地系统工频接地阻抗的目的。 3.8 常规深井接地 Conventional deep well grounding 使用深度为几十米到几百米的垂直接地体的接地方式。 3.9 爆破深井接地 Blasting in deep well grounding 用爆破方式增加接地装置散流通道的一种接地方式。 3.10 深水井接地 Deep well grounding 利用地下水中的重力水、毛细水和气态水增加接地极周围土壤的湿度,降低土壤电阻率的一种接地方式。 3.11 深斜井接地 Deep deviated well grounding 使用长度为几十米到几百米的斜接地体的接地方式,可同时具备深井接地和扩大接地网面积的优点。 3.12 大型接地装置 Large grounding device 110kV及以上电压等级变电站的接地装置,装机容量在200MW以上的火电厂和水电厂的接地装置,或者等效面积在5000m2以上的接地装置,其他称为小型接地装置。 3.13 接地装置模型系数 The coefficient of grounding device model 接地装置所处环境下的工频接地电阻R(单位:Ω)与土壤电阻率ρ(单位:Ω·m)的比值。 4 总则 4.1 一般性要求 4.1.1接地降阻实施后,主接地网及其外引接地均需确保电气装置的安全及人员安全,需符合GB/T 50065 《交流电气装置的接地设计规范》中接地电阻与均压的要求。 4.1.2对分层土壤宜采用数值计算确定土壤的分层结构模型。 4.1.3接地降阻措施的施工与验收应满足GB 50169《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》要求。 4.1.4对于线路杆塔接地、避雷针接地等以防雷为主要目的接地装置不宜采用深井式接地极。 4.1.5水电站应充分利用水工建筑、厂房、管道等自然接地体来进行降阻,可在水库中铺设水下地网。 4.2 适用性及经济性要求 4.2.1在降阻技术的选用方面,应根据接地装置周围的环境条件、土壤和地质条件,因地制宜,采用合适的单一降阻措施或组合降阻措施,并应进行技术、经济评估。 4.2.2对于土壤腐蚀性较大或是有时效性的接地降阻措施,应考虑后期的维护成本。 4.3 有效性要求 4.3.2接地降阻措施的有效性一般不得低于6年,或满足设计要求。 4.3.3降阻材料或产品应满足相关检测指标要求,降阻处理后的接地装置模型系数的降低率应大于0.1。计算方法参考附录A。 4.5 安全及环保要求 4.5.1 接地降阻材料在埋入土壤中后,按GB 15618《土壤环境质量标准》的标准值的要求,不应使土壤环境质量等级变差。 4.5.2 接地降阻措施实施后,按GB/T 14848 《地下水环境质量标准》的标准值的要求,不应使地下水环境质量等级变差。 5 接地降阻方法 5.1 降低土壤电阻率的方法 5.1.1 换土 5.1.1.1在高土壤电阻率场合使用效果明显。 5.1.1.2不适用于土壤电阻率低于50Ω·m场合。 5.1.1.3只有换土层达到相当厚度才能明显降低接地电阻,一般厚度宜在3m以上。 5.1.1.4 对所换的土壤的要求 5.1.1.5 换土分为全部换土和局域换土,应结合实际情况选择适合的方法。 5.1.2 降阻剂的使用 5.1.2.1适用于不易开挖场合,在高土壤电阻率场合使用效果明显。 5.1.2.2一般不适合与换土方法结合使用。 5.1.2.3应选择长效防腐物理性降阻剂。在施工时,降阻剂宜均匀、坚实地包裹接地体。 5.1.2.4降阻剂应检测其组分,并有相应的检测报告。 5.1.3 离子接地装置的使用 5.1.3.1在高土壤电阻率场合使用效果明显,一般适用于附近或土壤下层有低电阻率区域或市内变电站等不易大规模开挖的地方。 5.1.3.2一般不适合土壤环境质量要求高的场合。 5.1.3.3所适用的材料或产品不应加剧土壤对主地网的腐蚀,应保证离子接地装置的长期可靠性。宜分散使用。 5.1.3.5 离子接地装置的安装位置。宜安装在接地网的外围。 5.1.3.6 离子接地装置要符合标准DL/T 1314 《电力工程用缓释型离子接地装置技术条件》中的要求。 5.1.4 接地模块的使用 5.1.4.1在高土壤电阻率场合使用效果明显,一般适用于附近有低电阻率土壤或不易开挖的地方。 5.1.4.2具有渗透作用的接地模块一般不适合土壤环境质量要求高的场合,也不适合大型接地网的降阻工程。 5.1.4.3所适用的材料或产品不应加剧土壤对主接地材料的腐蚀,宜分散使用。 5.1.4.4接地模块可进行垂直埋置或水平埋置,埋置深度一般为0.8~1.0米。采用几个模块并联埋置时,模块间距不宜小于4.0米。如条件不允许,可适当减小,同时应减小计算模块用量时模块利用系数的取值。 5.1.4.6坑槽回填应采用细粒土为填料,不应用碎砖等建筑垃圾做回填料,回填时应分层操作,填30公分料后,适量加水并夯实。再填料、加水和夯实,直至和地表齐平。 5.1.4.7吸湿72小时后,用地阻仪测量工频接地电阻。若未达到预期目标,应分析原因和采取弥补措施。 5.2 扩大接地装置横向面积的方法 5.2.1 扩大接地网面积 5.2.1.1该方法适用于可扩网区域的情况,是小型接地网降阻常用有效方法之一。 5.2.1.3在扩网时,沿着长边的方向扩网效果最佳。 5.2.1.5扩网后的接地装置扩网边缘一般同时应作降低跨步电位差的处理。 5.2.2 外引接地 5.2.2.1该方法适用于2000米之内有低土壤电阻率区域可制作为外引接地装置,并宜在低土壤电阻率区域设置人工接地网。 5.2.2.2外引水平接地引线宜设置最少两根,且水平沿线应做深埋、封闭处理,其跨步电位差不应超过安全限值。 5.2.2.4同样距离的外引效果顺序为:沿对角线方向沿长边方向沿短边方向。 5.2.3 利用自然接地体 5.2.3.1在设计阶段应充分考虑利用这些自然接地极与主网相连,。 5.2.3.2输水管道、天然气管道、通信专用管道、铁路轨道和水塔接地体一般不应作为自然接地体,除非作专项论证,并通过自然接地体所属单位的同意。 5.2.3.3应分析采用自然接地体后对地网接地效能的影响,注意其跨步电位差和接触电位差需满足安全指标要求。 5.3 扩大接地装置纵向规模的方法 5.3.1 增加接地装置的埋设深度 5.3.1.1适用于无法进行扩网与外引接地,且地表为高土壤电阻率的小型接地装置。 5.3.1.2不适用于地表以下土壤电阻率较高的区域,一般也不适用于山区接地装置。 5.3.1.3 该方法适用于季节性冻土层以下接地装置的埋设情况。 5.3.2 纵向增加长接地极 5.3.2.1适用于地下深处土壤电阻率较低,或有地下水的地区。 5.3.2.2宜设置在接地装置的边缘,相邻长接地极相互间距应大于此两根接地极长度之和。 5.3.2.3垂直接地极应与低电阻率回填材料配合使用,回填材料可采用低电阻率的粘土(如膨润土)和水组成的泥浆,宜采用压力机灌注。 5.3.2.4斜接地极与地面的夹角宜在30度到60度范围内;接地极长度宜大于上层高土壤电阻率的厚度。 5.3.2.5垂直接地极和斜接地极可选择直径不小于50mm,壁厚不小于3.5 mm的镀锌钢管,深井的孔径一般在100~150mm之间。两种接地极布置位置应考虑其之间和与水平接地网的屏蔽系数。 5.3.3 深水井或深斜井接地 5.3.3.1适用于地下具有一定含低电阻率地下水的地区。 5.3.3.2不适用排水能力强的砂土地区或者坚硬的岩石地区。 5.3.3.3宜设置在接地装置的边缘或四角;连接接地装置的引线截面选择宜更大些,并考虑到接地引线因水浸泡而腐蚀的情况。 5.3.4 爆破深井接地 5.3.4.1适用于其他方法降阻困难的场合,尤其在高土壤电阻地区,岩石的风化程度越高,降阻效果越佳。 5.3.4.2不适用于土质松散的地质环境场合。 5.3.4.3一般布置在距离待降阻接地装置外侧边缘10米以外为宜。采用钻孔机在地中垂直钻直径大约l00mm、深度为几十米到几百米的孔,在孔中布置接地极,然后沿孔的深度方向隔一定距离安放一定量的炸药来进行爆破,将岩石爆裂、爆松,然后用压力机将调成浆状的低电阻率材料压入深孔中及爆破致裂产生的缝隙中,爆破接地装置设置深度应尽量深一些。 5.4 组合降阻方法 单一方法无法实现降阻效果时,可采用组合降阻方法。 组合使用的降阻方法互相之间不应存在:加剧本体或其他接地导体的腐蚀、因屏蔽而使降阻效率大大降低、影响其他用电设备和建筑基础的安全性等情况的发生。 6 降阻方法的选用 6.1 各种降阻方法都有其应用的特定条件,因地制宜采用降阻方法才能有效地降低接地电阻。各种方法也不是孤立的,在使用过程中必须相互配合,以获得明显的降阻效果。 6.2 各种降阻措施中,如果条件允许,应首先选择扩大接地网横向占地面积的方法,如扩大接地网面积、引外接地、利用自然接地体等,降阻效果可靠、有效。增加接地网纵向跨越深度的方法与深层土壤和地质条件关系密切,需要进行认线 降阻方法的一般选用流程可参考附录B进行。 7 接地降阻的实施步骤 7.1 资料汇集 7.1.1 进行必要的地质勘察,如地形地貌、土质情况、环境等,并测量分析这些区域的位置、面积、土壤电阻率、水的电阻率等数据。。 7.1.2 进行待降阻接地装置已有技术资料的搜集,如接地装置设计图、历次接地电阻测试值、有无可利用的自然接地体、 接地极埋深大小、形状系数、施工情况、射线布置情况、回填土、电气完整性测试报告等等。 7.1.4 现场进行待降阻接地装置的工频接地电阻、土壤电阻率的测试。 7.2 降阻方案的确定 7.2.1 确定接地电阻的目标值。 7.2.2 在资料汇集分析基础上采用分析、比较及仿真计算筛选、确定合适的降阻方案。 7.2.3 基于技术、经济对比,选择最优性价方案,并制定设计图纸。 7.3 降阻工程施工 7.3.1 施工前应先检查接地材料是否满足相关标准的要求,设计技术人员应与施工人员进行技术沟通,注重说明并解释设计要求中与已有施工标准有出入的条款,以及已有施工标准没有相应说明设计图纸的施工条款部分。 7.3.2 施工应严格按照设计图纸进行,施工的敷设与连接应满足GB 50169 《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》的要求。 7.3.3 施工过程中,应按照相关标准进行隐蔽工程留影,并进行安装技术记录等。 7.3.4 采用组合降阻方法的时候,为考察每组降阻方法实施的效果,每组方法实施后宜进行分别测量,根据测量出的接地电阻值来决定下一步工作的目标和应采取的措施。 7.4 降阻工程的验收 7.4.1 施工资料的验收 在交接验收时,应提交如下相关资料: 1)接地材料或产品合格证、编码、出厂试验报告、型式试验报告等。 2)施工记录(包括隐蔽性工程记录)及竣工图。 3)变更设计证明文件。 5)竣工接地电阻及土壤电阻率测试记录及报告。 7.4.2 现场测试验收时间 接地降阻工程竣工后,宜待整个接地装置稳定后(7天以上)再进行工频接地电阻的现场测试验收工作。且需在工频接地电阻的现场测试前一天或后一天立即进行土壤电阻率测试。不应在雷、雨、雪中或雨、雪后立即进行。 附录A (资料性附录) 接地装置的模型系数 接地装置的模型系数M:接地装置所处环境下的工频接地电阻R(单位:欧姆)与土壤电阻率ρ(单位:欧姆米)的瞬态比值。 解释:该比值基本能够反映接地装置的有效散流规模,比值越小,散流效果越好。即该比值越小说明接地装置越优越。显然:接地装置规模越大,接地装置的模型系数越小。若R=ρ/(2S0.5),则M=1 /(2S0.5)。其中S为接地装置的有效面积。 接地装置模型系数的变化率为:(M1-M2)/M1,它能够反映接地装置的有效散流规模的变化。假设两次接地电阻测试时的土壤电阻率基本不变,则接地装置模型系数的变化率即为(R1-R2)/R1,与接地降阻材料的降阻率(R2/R1)取值。其中:M1,M2分别为第一次和第二次两次不同时间测试得到的接地装置的模型系数;R1,R2分别为第一次和第二次两次不同时间测试得到的工频接地电阻。 下表为不同情况下的模型系数M举例。 1)100米*100米的正方形接地网络 模型序号 1 2 3 4 5 6 7 8 钢导体规格Z 80*8 60*6 80*8 60*6 80*8 60*6 80*8 60*6 间距D(m) 5 5 5 5 10 10 10 10 埋深H(m) 1.5 1.5 0.6 0.6 1.5 1.5 0.6 0.6 模型系数M 0.004261 0.004277 0.004351 0.004367 0.004385 0.004411 0.004486 0.004512 模型系数变化率:(100*(M8-M?)/M8) 5.56 5.21 3.57 3.21 2.81 2.24 0.58 0 2)300米*300米的正方形接地网络 模型序号 1 2 3 4 5 6 7 8 钢导体规格Z ???? ???? ???? ???? ???? ???? ???? ???? 间距D(m) ? ? ? ? ?? ?? ?? ?? 埋深H(m) ??? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ??? 模型系数M ???????? ???????? ???????? ???????? ???????? ???????? ???????? ???????? 模型系数变化率:(100*(M8-M?)/M8) ????? ????? ????? ????? ????? ????? ????? ? 600米*600米的正方形接地网络 模型序号 1 2 3 4 5 6 7 8 钢导体规格Z ???? ???? ???? ???? ???? ???? ???? ???? 间距D(m) ? ? ? ? ?? ?? ?? ?? 埋深H(m) ??? ??? ??? ??? ??? ??? ??? ??? 模型系数M ? ? ? ? ?????????? ?????????? ?????????? ?????????? 模型系数变化率:(100*(M8-M?)/M8) ? ? ? ? ????? ????? ????? ? 附录B (资料性附录) 降阻方法的原理与适用性 附录B.1降低接地网接地电阻的思路可以归结为三类,第一是改变土壤电阻率的方法,包括降阻剂、局部换土、电解离子接地系统;第二是扩大接地网横向占地面积的方法,包括扩大接地网面积、引外接地、利用自然接地体;第三是增加接地网纵向跨越深度的方法,包括增加接地网的埋设深度、垂直接地极、深水井接地极、爆破接地极、斜接地极。 各降阻措施的机理和特点如附表1所示,接地降阻技术的选用流程图如附图1所示。 附表1 各种降阻措施的机理和特点 序号 降阻措施 原理 适用范围 1 换土 改变土壤电阻率 高土壤电阻率地区。只有换土层达到相当厚度才能明显降低接地电阻。不易开挖的情况下难度大 2 降阻剂 改变土壤电阻率、减小土壤接触电阻 土壤颗粒较大时可有效减小土壤与接地体之间的接触电阻 3 离子接地装置或接地模块 改变土壤电阻率 在难以找到低电阻率土壤或不易开挖的地方,使用离子接地系统会比换土经济。需保证电解离子接地系统长期可靠性,不腐蚀接地网 4 扩大接地网面积 扩大接地网横向占地面积 存在可扩网区域时,扩网是降阻的有效方法之一。周围没有合适的扩网区域时将在技术经济上很不合理 5 外引接地 扩大接地网横向占地面积、利用低电阻率土壤 周围有低土壤电阻率区域,站外的电缆沟、进站道路允许铺设长距离的水平接地带,注意外引水平接地带沿线的跨步电压不超过安全限值 6 利用自然接地体 扩大接地网横向占地面积、利用站外已有接地系统 利用周围水库、水井降低接地电阻。注意自然接地体周围的跨步电压不超过安全限值 7 增加埋设深度 增加接地网纵向跨越深度 降阻效果并不明显,且增加了接触电压,但可减小跨步电压,工程中需平衡考虑 8 长垂直接地极 增加接地网纵向跨越深度 适用于深层土壤电阻率比表层低的情况。大面积接地网降阻效果较差。可以改善季节对接地系统的影响。 9 深水井接地 增加接地网纵向跨越深度,改变土壤电阻率 在有地下含水层的地方,接地体要深入穿透含水层 10 爆破接地 增加接地网纵向跨越深度,改变土壤电阻率 适于常规方法降阻困难的地区,尤其在高土壤电阻地区 11 深斜井接地 扩大接地网横向占地面积、增加纵向跨越深度 兼顾扩网和长垂直接地极的特点,在接地网面积受限的接地工程中可起到很好的降阻效果 附图1 接地降阻技术的选用流程图(每一级应有跳出流程)

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