1、變電所鍍銅接地地網(wǎng)與鋼接地網(wǎng)、純銅銅接地網(wǎng)的技技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較較2010年100月目錄TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc274654135 1.概述 PAGEREF _Toc274654135 h 3 HYPERLINK l _Toc274654136 2.技術(shù)比較 PAGEREF _Toc274654136 h 3 HYPERLINK l _Toc274654137 3.C值的由來來 PAGEREF _Toc274654137 h 4 HYPERLINK l _Toc274654138 4.經(jīng)濟(jì)比較 PAGEREF _Toc274654138 h 5 HYPERLI

2、NK l _Toc274654139 4.1接地體截截面積的選擇擇 PAGEREF _Toc274654139 h 5 HYPERLINK l _Toc274654140 4.2材料統(tǒng)計計 PAGEREF _Toc274654140 h 9 HYPERLINK l _Toc274654141 4.3.工程預(yù)預(yù)算 PAGEREF _Toc274654141 h 12 HYPERLINK l _Toc274654142 5.結(jié)論 PAGEREF _Toc274654142 h 1221.概述隨著電力系統(tǒng)的的發(fā)展，對變變電所接地設(shè)設(shè)計的要求也也越來越高。長長期、可靠、穩(wěn)穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的的接地系統(tǒng)，是是維

3、持設(shè)備穩(wěn)穩(wěn)定運(yùn)行、保保證設(shè)備和人人員安全的根根本保障，符符合國家所提提出的可持續(xù)續(xù)發(fā)展、變電電站全壽命管管理的宗旨。接接地系統(tǒng)長期期安全可靠運(yùn)運(yùn)行的關(guān)鍵在在于品質(zhì)好的的接地材料和和可靠的連接接。本報告首先從從從技術(shù)角度比比較分析了鍍鍍銅接地網(wǎng)、銅銅接地網(wǎng)和鋼鋼接地網(wǎng)的特特點(diǎn)；其次，以以某220kkV變電站和和某500kkV變電站工工程的接地網(wǎng)網(wǎng)設(shè)計為實(shí)例例，對鍍銅接接地網(wǎng)、銅接接地網(wǎng)與鋼接接地網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)濟(jì)性進(jìn)行比較較分析。2.技術(shù)比較耐腐蝕性：接地地體的腐蝕主主要有化學(xué)腐腐蝕和電化學(xué)學(xué)腐蝕兩種形形式，多數(shù)情情況下，這兩兩種腐蝕同時時存在。銅在在土壤中的腐腐蝕速度大約約是鋼材的11/1011/50

4、，而而且電氣性能能和物理性能能穩(wěn)定。銅的表面會產(chǎn)生生附著性極強(qiáng)強(qiáng)的氧化物（銅銅綠），對內(nèi)內(nèi)部的銅有很很好的保護(hù)作作用，阻斷腐腐蝕的形成。鋼鋼材是逐層腐腐蝕，鍍鋅層層具有一定的的抗腐蝕性，但但是一般只能能在前十年起起作用，十年年以后鋼材的的將考慮年腐腐蝕厚度，設(shè)設(shè)備引下線按按0.100.2mm/年考慮，主主接地網(wǎng)按00.0500.1mm/年考慮。鋼接地體接頭和和鋼接地體本本身在腐蝕的的過程中會出出現(xiàn)點(diǎn)腐蝕情情況，鋼材點(diǎn)點(diǎn)腐蝕的速度度是均勻腐蝕蝕速度的460倍，正正是由于點(diǎn)腐腐蝕的存在，所所以無法通過過增加鋼接地地截面積的方方法來增加其其使用年限；銅不存在點(diǎn)點(diǎn)蝕情況，壽壽命較長。接地體連接方式式：

5、只有可靠靠的、牢固的的鏈接才能保保證接地網(wǎng)的的運(yùn)行可靠性性。目前，鋼鋼接地體之間間的連接均為為傳統(tǒng)的電弧弧焊接方式，高高溫電弧會破破壞接地體接接頭部位的鍍鍍鋅層，有可可能導(dǎo)致點(diǎn)腐腐蝕的出現(xiàn)，嚴(yán)嚴(yán)重影響接地地體的壽命。銅銅接地體的連連接方式一般般為放熱焊接接連接法，利利用活性較強(qiáng)強(qiáng)的鋁把氧化化銅還原，整整個過程時間間很短，反映映所產(chǎn)生的熱熱量足以使被被焊接的導(dǎo)線線端部融化形形成永久性的的分子合成。3.C值的由來來 根據(jù)DLL/T 6221-19997交流電氣氣裝置的接地地標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定定鋼的C值為為70，銅的的C值為2110。 鍍銅鋼絞絞線的C值還還未進(jìn)行明確確的規(guī)定，所所以以下是鍍鍍銅鋼的C值值推

6、導(dǎo)。 在IEEEEstd880中規(guī)定，接接地線的最小小截面積要求求為：由上式可得： 在DL/T 6621-19997中規(guī)定定，接地線的的最小截面積積要求為：令：S=A，則：，其中：Ig 的的單位為安培培，I的單位位為千安培。IIg=I*1003 安培。令：則上式可以簡化化為：所以：即：將IEEE sstd80中中66頁上TTable 1中的數(shù)數(shù)據(jù)代入，即即可得一下的的結(jié)果：30%導(dǎo)電率銅銅鍍鋼絞線的的C值計算，將將相關(guān)參數(shù)代代入公式： 鍍鋅鋼的C值計計算，將相關(guān)關(guān)參數(shù)代入公公式： 鍍銅鋼的C值計計算，將相關(guān)關(guān)參數(shù)代入公公式： C =10*211.6 C =216 2110通過鍍鋅鋼和銅銅的參數(shù)

7、可以以知道IEEEE中的相關(guān)關(guān)規(guī)定與國標(biāo)標(biāo)中的相關(guān)規(guī)規(guī)定是一致的的。同時，根據(jù)省公公司遼電生部部【20099】12號文文關(guān)于下發(fā)發(fā)（試試行）的通知知，30%導(dǎo)電率鍍銅銅鋼絞線的熱熱穩(wěn)定系數(shù)為為176。綜上所述，300%導(dǎo)電率的的鍍銅鋼絞線線的熱穩(wěn)定系系數(shù)為：1776 IEEEE stdd80相關(guān)內(nèi)內(nèi)容見附件一一，遼電生部部【20099】12號文文件見附件二二。4.經(jīng)濟(jì)比較4.1接地體截截面積的選擇擇根據(jù)上述可得：鋼接地體的的熱穩(wěn)定系數(shù)數(shù)為70，330%導(dǎo)電率率鍍銅鋼絞線線的熱穩(wěn)定系系數(shù)為1766，純銅的熱熱穩(wěn)定系數(shù)為為210.根根據(jù)電流和短短路時間的長長短，就可以以計算出在同同等的條件下下，不

8、同材料料所需的截面面積。忽略腐蝕的影響響對銅接地體體進(jìn)行熱穩(wěn)定定校驗時，接接地引下線的的最小截面應(yīng)應(yīng)滿足下式：式中：接地地引下線的最最小截面，mmm2；流過接地引下下線的短路電電流穩(wěn)定值，AA（根據(jù)系統(tǒng)統(tǒng)510年年發(fā)展規(guī)劃，按按系統(tǒng)最大運(yùn)運(yùn)行方式確定定）；短路電流的等等效持續(xù)時間間，s；接地引下線材材料的熱穩(wěn)定定系數(shù)，根據(jù)據(jù)材料的種類類、性能及最最高允許溫度度和短路前接接地引下線的的初始溫度確確定。短路等效持續(xù)時時間式中：短路路電流的等效效持續(xù)時間，ss；主保護(hù)動作時時間，s；斷路器失靈保保護(hù)動作時間間，s；開關(guān)固有動作作時間，s；某500kV變變電站：根據(jù)初步設(shè)計階階段短路電流流計算書，如如

9、下：短路類型500kV側(cè)單單相接地短路路500kV側(cè)兩兩相接地短路路220kV側(cè)單單相接地短路220kV側(cè)兩兩相接地短路35kV兩相接接地短路短路電路32.4kA33.0kA47.0kA45.2kA37.4kA純銅引下線所需需截面計算如如下(單位：mm2)1500kVV側(cè)： =333kA，=210, =0.355s2. 220kkV側(cè)： =47kA，=210, =0.45s3. 35kVV側(cè)： =337.4kAA，=2100, =0.6ss純銅水平網(wǎng)所需需截面為最大大截面引下線線的75%選選所以當(dāng)采用純銅銅地網(wǎng)時，主主接地網(wǎng)的水水平接地體截截面取截面積積為120mmm2的裸銅銅絞線，5000k

10、V側(cè)接接地引下線選選用截面積為為120mmm2的銅絞線線，220kkV側(cè)接地引引下線選用截截面積為1885mm2的的銅絞線，335kV側(cè)接接地引下線選選用截面積為為150mmm2的銅絞線線。鍍銅鋼引下線所所需截面計算算如下(單位位：mm2)除了鍍銅鋼的=176不同同外，其余參參數(shù)一致。計計算得：1.500kVV側(cè)：2.220kVV側(cè)：3.35kV側(cè)側(cè)：鍍銅鋼水平網(wǎng)所所需截面為最最大截面引下下線的75%選所以當(dāng)采用鍍銅銅鋼地網(wǎng)時，主主接地網(wǎng)的水水平接地體截截面取截面積積為150mmm2的鍍銅銅鋼絞線，5500kV側(cè)側(cè)接地引下線線選用截面積積為150mmm2的鍍銅銅鋼絞線，2220kV及及35kV

11、側(cè)側(cè)接地引下線線選用截面積積為185mmm2的鍍銅銅鋼絞線。鍍鋅扁鋼引下線線所需截面計計算如下(單單位：mm22)鋼的=70，計計算得：1.500kVV側(cè)：2.220kVV側(cè)：3.35kV側(cè)側(cè)：鍍鋅扁鋼水平網(wǎng)網(wǎng)所需截面為為最大截面引引下線的755%選當(dāng)采用鋼地網(wǎng)方方案時，除了了考慮熱穩(wěn)定定校驗的因素素外，還應(yīng)當(dāng)當(dāng)按30年考考慮鋼材的腐腐蝕，主接地地網(wǎng)考慮0.1mm/年年，引下線考考慮0.2mmm/年。所所以主接地網(wǎng)網(wǎng)的水平接地地體應(yīng)采用660 x8的鍍鍍鋅扁鋼，5500kV側(cè)側(cè)接地引下線線選用80 xx8的鍍鋅扁扁鋼，2200kV及355kV側(cè)接地地引下線選用用100 x110的鍍鋅扁扁鋼。岱

12、山220kVV變電站：根據(jù)初步設(shè)計階階段短路電流流計算書，如如下：短路類型220kV側(cè)單單相接地短路路220kV側(cè)兩兩相接地短路路110kV側(cè)單單相接地短路110kV側(cè)兩兩相接地短路35kV兩相接接地短路短路電路15.03kAA18.41kAA15.46kAA26.09kAA14.70kAA純銅引下線所需需截面計算如如下(單位：mm2)1220kVV側(cè)： =118.41kkA，=2110, =0.6ss2. 110kkV側(cè)： =26.099kA，=2210, =1s3. 35kVV側(cè)： =114.70kkA，=2110, =2s純銅水平網(wǎng)所需需截面為最大大截面引下線線的75%選選所以當(dāng)采用純銅

13、銅地網(wǎng)時，主主接地網(wǎng)的水水平接地體截截面取截面積積為95mmm2的裸銅絞絞線，2200kV側(cè)接地地引下線選用用截面積為995mm2的的銅絞線， 110kVV側(cè)接地引下下線選用截面面積為1500mm2的銅銅絞線，355kV側(cè)接地地引下線選用用截面積為1120mm22的銅絞線。銅鍍鋼引下線所所需截面計算算如下(單位位：mm2)除了鍍銅鋼的=176不同同外，其余參參數(shù)一致。計計算得：1.220kVV側(cè)：2.110kVV側(cè)：3.35kV側(cè)側(cè)：鍍銅鋼水平網(wǎng)所所需截面為最最大截面引下下線的75%選所以當(dāng)采用鍍銅銅鋼地網(wǎng)時，主主接地網(wǎng)的水水平接地體截截面取截面積積為120mmm2的銅鍍鍍鋼絞線，2220kV

14、和和35kV側(cè)側(cè)接地引下線線選用截面積積為120mmm2的鍍銅銅鋼絞線，1110kV側(cè)側(cè)接地引下線線選用截面積積為150mmm2的鍍銅銅鋼絞線。鍍鋅扁鋼引下線線所需截面計計算如下(單單位：mm22)鋼的=70，計計算得：1.220kVV側(cè)：2.110kVV側(cè)：3.35kV側(cè)側(cè)：鍍鋅扁鋼水平網(wǎng)網(wǎng)所需截面為為最大截面引引下線的755%選當(dāng)采用鋼地網(wǎng)方方案時，除了了考慮熱穩(wěn)定定校驗的因素素外，還應(yīng)當(dāng)當(dāng)按30年考考慮鋼材的腐腐蝕，主接地地網(wǎng)考慮0.1mm/年年，引下線考考慮0.2mmm/年。所所以主接地網(wǎng)網(wǎng)的水平接地地體應(yīng)采用880 x6的鍍鍍鋅扁鋼，2220kV側(cè)側(cè)接地引下線線均選用600 x8的鍍

15、鋅鋅扁鋼，1110kV側(cè)接接地引下線均均選用1000 x8的鍍鋅鋅扁鋼，355kV側(cè)接地地引下線均選選用80 x88的鍍鋅扁鋼鋼。4.2材料統(tǒng)計計某500kV變變電站：鍍鋅扁鋼接地方方案的材料統(tǒng)統(tǒng)計結(jié)果見表表1，銅接地地方案的材料料統(tǒng)計結(jié)果見見表2，銅鍍鍍鋼接地方案案的材料統(tǒng)計計見表3。表1采用鋼接接地設(shè)計的材材料表序號名稱型號及規(guī)范單位數(shù)量備注1熱鍍鋅角鋼L505 LL=25000根245主接地網(wǎng)垂直接接地體2熱鍍鋅扁鋼100100m1800220kV，335kV側(cè)設(shè)設(shè)備引下線3熱鍍鋅扁鋼808m1700500kV側(cè)設(shè)設(shè)備引下線4熱鍍鋅扁鋼608m10850主接地網(wǎng)水平接接地體，均壓壓壞5焊

16、接點(diǎn)個1300表2采用銅接接地設(shè)計的材材料表序號名稱型號及規(guī)范單位數(shù)量備注1紫銅棒20cm， L25000根245主接地網(wǎng)垂直接接地體2鍍錫銅絞線截面150mmm2m80035kV側(cè)設(shè)備備引下線3鍍錫銅絞線截面120mmm2m10550主接地網(wǎng)，5000kV側(cè)設(shè)設(shè)備引下線4鍍錫銅絞線截面185mmm2m1000220kV側(cè)設(shè)設(shè)備引下線5鍍錫銅絞線截面50mm22m2000均壓壞6焊接頭個13007銅鼻子個600表3采用鍍銅銅鋼接地設(shè)計計的材料表序號名稱型號及規(guī)范單位數(shù)量備注1鍍銅鋼接地極20mm，LL25000m根245主接地網(wǎng)垂直接接地體230%鍍銅鋼絞絞線截面185 mmm2m180022

17、0kV，335kV側(cè)設(shè)設(shè)備引下線330%鍍銅鋼絞絞線截面150 mmm2m10550主接地網(wǎng)，5000kV側(cè)設(shè)設(shè)備引下線430%鍍銅鋼絞絞線截面50 mmm2m2000均壓壞5銅鼻子個6006焊接點(diǎn)個1300某220kV變變電站：鍍鋅扁鋼接地方方案的材料統(tǒng)統(tǒng)計結(jié)果見表表4，銅接地地方案的材料料統(tǒng)計結(jié)果見見表5，銅鍍鍍鋼接地方案案的材料統(tǒng)計計見表6。表4采用鋼接接地設(shè)計的材材料表序號名稱型號及規(guī)范單位數(shù)量備注1熱鍍鋅角鋼L505 LL=25000根160主接地網(wǎng)垂直接接地體2熱鍍鋅扁鋼608m510220kV側(cè)設(shè)設(shè)備引下線3熱鍍鋅扁鋼1008m830110kV側(cè)設(shè)設(shè)備引下線4熱鍍鋅扁鋼808m1

18、20035kV側(cè)設(shè)備備引下線5熱鍍鋅扁鋼806m2270主接地網(wǎng)水平接接地體6焊接點(diǎn)個684表5采用銅接接地設(shè)計的材材料表序號名稱型號及規(guī)范單位數(shù)量備注1紫銅棒20cm， L25000根160主接地網(wǎng)垂直接接地體2鍍錫銅絞線截面120mmm2m120035kV側(cè)設(shè)備備引下線3鍍錫銅絞線截面95mm22m2780主接地網(wǎng)，2220kV側(cè)設(shè)設(shè)備引下線4鍍錫銅絞線截面150mmm2m830110kV側(cè)設(shè)設(shè)備引下線5銅焊接頭個6846銅鼻子個450表6采用鍍銅銅鋼接地設(shè)計計的材料表序號名稱型號及規(guī)范單位數(shù)量備注1鍍銅鋼接地極20mm，LL25000m根160主接地網(wǎng)垂直接接地體230%鍍銅鋼絞絞線截面150 mmm2m830110kV側(cè)設(shè)設(shè)備引下線330%鍍銅鋼絞絞線截面120 mmm2m3980主接地網(wǎng)，2220kV、335kV側(cè)設(shè)設(shè)備引下線4焊接點(diǎn)個684