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【摘要】在电力系统研究与建设中,接地网在其中占据了一个极为重要的位置,它是整个电力设备能够安全顺畅运行的最基础设施。但是随着经济的不断发展,对电力的要求也越来越高,因此相应的对电力系统的接地网系统要求也不断增加。但是随着长年的接地,其土壤对接地系统的腐蚀性就成了一个台面上的问题,持续下去,接地网系统的电阻就会不断增大,当电流过大时,就极易产生断裂,接地网系统的崩溃。本文针对电力系统中接地网存在的问题为研究对象进行了综述,浅谈了接地的基本原理,提出了接地网中容易存在的问题及其评估、诊断方法,并阐述了相对应的完善措施,即是对电力系统接地网建设相关问题的探讨。
【关键词】电力系统;接地网;缺陷诊断;发展趋势
1、接地技术概述
接地从字面上理解就是与大地进行连接,从专业领域的角度上讲,接地是为电流返回其源所提供的一条阻抗值相对较低的通道,具体而言,就是在线路或电气设备出现接地故障时,为故障电流流回电源提供一条低阻抗的路径。接地的主要目的是对电流进行传导,使其能够往返于大地或等效金属导体之间,其归属于导电连接的范畴,具体可分为永久性接地和临时接地两种,由此可以使电路或设备成转变为接地。电力系统中的接地具体是指将各类电气设备的金属部分经由接地线与接地电极进行可靠连接,在多数情况下指的是中性点与大地相连接。通过接地除了可以有效防止人体触电之外,还能确保电力系统的安全运行,给线路及电气设备的绝缘提供了有效保护。由此可见,在电力系统中运用合理可行的接地技术显得尤为重要。
2、接地缺陷,以及评估、诊断方法
2.1接地面临的问题
在电力系统的接地网中,其面临的主要问题就是腐蚀情况。以接地网长期处于一个深埋土壤的条件来看,其非常容易受到腐蚀,其一般导体年腐蚀率甚至能达到2-8mm,其导体电阻变得非常大,而随着时间不断流逝,经济不断发展导致的电流要求也越来越高,接地网就面临着一个随时可能出现损坏的状态。
2.2腐蚀问题的评估、诊断方法
对于目前电力系统接地网面临的问题,大致分为两种评估、诊断方法:(1)非成像接地网状态检测法;(2)接地网状态成像检测方法。在非成像的检测方法大类中,具体方法有电网络分析法、电磁场分析法以及电化学方法,此处就不一一描写出具体的步骤了,但是这些非成像的接地网状态检测法对于接地網产生的故障并不能检测到具体的点,只能测量出一个大概范围,因此,要是用非成像的接地网状态检测法的话,企业就必须要进行大面积的挖开检测,从检测的范围中一点一点的观察,直至找到真正的故障问题所在处,要是这样的话,企业不仅提高了其施工成本,而且接地网检测故障的效率还非常之低,所以对于目前对于各项电力设备电流要求越来越大的情况,企业急需一个更为优良的检测方法;所以接地网状态成像检测法就顺应时代要求出现了,对于接地网状态成像检测法来说,它是最近几年应用较广泛的一类方法,具体方法有电阻抗成像法、雷达检测成像法、瞬变电磁法和高频脉冲逆散射成像法,这些方法是能够具体的将接地网电阻抗电路图显示出来的,这就更容易在一大片目标范围中找到真正出现故障的地方,这种能够快速并准确的将接地网结构图像高分辨率的重现出来的方法对电力设备的保障起着非常重要的作用。因此,对上述方法加以比较,前者对于接地网故障的评估、诊断是效率较低,而后者的话就是方法用价较高,孰优孰弊,就需要企业根据实际情况具体考虑。
3、加强接地网技术的措施
3.1在接地电流相对较大的系统中
若是出现单相接地的现象,则会触发系统中保护装置动作,其接地装置的电阻值应当≤0.5;在接地电流比较小的系统当中,如果发生单相接地的情况,通常系统中的保护装置不会自行动作,接地装置出现电压的时间会随之延长,操作人员接触到的可能性会有所增大,此类系统中的接地体电压应当≤250V,接地电阻的阻值不得超过10。
3.2降阻剂的使用
在原水利电力部颁布的SDJ/-79《电力设备接地设计技术规程》中对于接地有相关规定,如果电力设备处于高土壤电阻率的地区,可以填充电阻率降低的物资或降阻剂来达到降低接地电阻的目的。降阻剂的作用原理是增加范围土壤内导电离子的浓度比例,随着降阻剂的不断作用,就能降低土壤的电阻率了。填充降阻剂,就相当于减小了接地设备对于土壤的接触面积,因此接地电阻也就降低了,但是近年来降阻剂市场发展迅速,就导致出现了各种各样的种类,因此就必须要将降阻剂使用中需要注意的问题阐述出来。第一:有些降阻剂的使用根本不适合电力设备所处区域,甚至于有些降阻剂还不合格。对于一些固体的降阻剂、物理降阻剂和膨润土降阻剂而言,它们在填充进土壤之后,再加上水后膨胀这一特性,不仅稳定的时间更长,接地设备的有效截面还增大了,但是对于其他降阻剂,比如化学降阻剂,当它们被填充进土壤后,它们的作用是比较小的,甚至会因为雨水而丧失效用。所以,对于降阻剂的考虑,要认真考虑本身实际情况,才能更好的保障好自己的电力设备。第二:对于大地的电阻,在于接地设备接触的范围有一个电阻,而除开这个范围之外就会另有一个不同信的电阻,这两者共同决定了接地电阻以及变化情况。而物理、膨润类的降阻剂与化学降阻剂有一个非常关键的不同,那就是前者拥有消除接触电阻的能力,而化学降阻剂随着不断作用则会因为腐蚀的原因增加了接触电阻。因此这样的话,前者能够通过消除接触电阻,保持接地电阻长时间呈现低电阻状态。综上所述,调大接地网设备尺寸、合理使用降阻剂这两种方法能够较好的降低接地电阻,达到保护接地网,进而保障电力设备安全的。所以,当企业在选择改善接地网措施的选择上时,可以考虑一下上述方法。
3.3将接地网设备的尺寸调大
接地网的接地电阻由两个关键因素决定:接地网设备尺寸以及土壤电阻率,因此,为了将接地电阻变低,就可以将接地网设备的尺寸增大,具体的计算公式为:接地电阻=土壤介电系数土壤电阻率,接地设备对无穷远处的电阻。由上述公式可以看出,增大接地设备的尺寸能够有效降低设备对无穷远处的电容,进一步降低接地电阻。但是对于上述方法有一个前提条件,那就是这种方法并不适用于每个企业,企业方面在采取相应方法是应多考虑实际情况,因此这种方法工程性较大,而且增加了土地方面的成本。
结语:
对于电力系统的发展而言,接地网建设技术是一个极其关键的因素,一个完善的接地网系统能够确保电力系统发展及电力工程施工时的安全问题,无论电流出现怎样的偏差,都能稳定地保持安全。因此,本文具体地进行了电力系统接地网建设相关问题的研究、探讨,从原理的角度分析了其存在的问题及评估、诊断方法,并阐述了几种改善接地网系统的有效措施,希望对企业在电力系统方面的接地网的建设上面有所帮助。
【关键词】电力系统;接地网;缺陷诊断;发展趋势
1、接地技术概述
接地从字面上理解就是与大地进行连接,从专业领域的角度上讲,接地是为电流返回其源所提供的一条阻抗值相对较低的通道,具体而言,就是在线路或电气设备出现接地故障时,为故障电流流回电源提供一条低阻抗的路径。接地的主要目的是对电流进行传导,使其能够往返于大地或等效金属导体之间,其归属于导电连接的范畴,具体可分为永久性接地和临时接地两种,由此可以使电路或设备成转变为接地。电力系统中的接地具体是指将各类电气设备的金属部分经由接地线与接地电极进行可靠连接,在多数情况下指的是中性点与大地相连接。通过接地除了可以有效防止人体触电之外,还能确保电力系统的安全运行,给线路及电气设备的绝缘提供了有效保护。由此可见,在电力系统中运用合理可行的接地技术显得尤为重要。
2、接地缺陷,以及评估、诊断方法
2.1接地面临的问题
在电力系统的接地网中,其面临的主要问题就是腐蚀情况。以接地网长期处于一个深埋土壤的条件来看,其非常容易受到腐蚀,其一般导体年腐蚀率甚至能达到2-8mm,其导体电阻变得非常大,而随着时间不断流逝,经济不断发展导致的电流要求也越来越高,接地网就面临着一个随时可能出现损坏的状态。
2.2腐蚀问题的评估、诊断方法
对于目前电力系统接地网面临的问题,大致分为两种评估、诊断方法:(1)非成像接地网状态检测法;(2)接地网状态成像检测方法。在非成像的检测方法大类中,具体方法有电网络分析法、电磁场分析法以及电化学方法,此处就不一一描写出具体的步骤了,但是这些非成像的接地网状态检测法对于接地網产生的故障并不能检测到具体的点,只能测量出一个大概范围,因此,要是用非成像的接地网状态检测法的话,企业就必须要进行大面积的挖开检测,从检测的范围中一点一点的观察,直至找到真正的故障问题所在处,要是这样的话,企业不仅提高了其施工成本,而且接地网检测故障的效率还非常之低,所以对于目前对于各项电力设备电流要求越来越大的情况,企业急需一个更为优良的检测方法;所以接地网状态成像检测法就顺应时代要求出现了,对于接地网状态成像检测法来说,它是最近几年应用较广泛的一类方法,具体方法有电阻抗成像法、雷达检测成像法、瞬变电磁法和高频脉冲逆散射成像法,这些方法是能够具体的将接地网电阻抗电路图显示出来的,这就更容易在一大片目标范围中找到真正出现故障的地方,这种能够快速并准确的将接地网结构图像高分辨率的重现出来的方法对电力设备的保障起着非常重要的作用。因此,对上述方法加以比较,前者对于接地网故障的评估、诊断是效率较低,而后者的话就是方法用价较高,孰优孰弊,就需要企业根据实际情况具体考虑。
3、加强接地网技术的措施
3.1在接地电流相对较大的系统中
若是出现单相接地的现象,则会触发系统中保护装置动作,其接地装置的电阻值应当≤0.5;在接地电流比较小的系统当中,如果发生单相接地的情况,通常系统中的保护装置不会自行动作,接地装置出现电压的时间会随之延长,操作人员接触到的可能性会有所增大,此类系统中的接地体电压应当≤250V,接地电阻的阻值不得超过10。
3.2降阻剂的使用
在原水利电力部颁布的SDJ/-79《电力设备接地设计技术规程》中对于接地有相关规定,如果电力设备处于高土壤电阻率的地区,可以填充电阻率降低的物资或降阻剂来达到降低接地电阻的目的。降阻剂的作用原理是增加范围土壤内导电离子的浓度比例,随着降阻剂的不断作用,就能降低土壤的电阻率了。填充降阻剂,就相当于减小了接地设备对于土壤的接触面积,因此接地电阻也就降低了,但是近年来降阻剂市场发展迅速,就导致出现了各种各样的种类,因此就必须要将降阻剂使用中需要注意的问题阐述出来。第一:有些降阻剂的使用根本不适合电力设备所处区域,甚至于有些降阻剂还不合格。对于一些固体的降阻剂、物理降阻剂和膨润土降阻剂而言,它们在填充进土壤之后,再加上水后膨胀这一特性,不仅稳定的时间更长,接地设备的有效截面还增大了,但是对于其他降阻剂,比如化学降阻剂,当它们被填充进土壤后,它们的作用是比较小的,甚至会因为雨水而丧失效用。所以,对于降阻剂的考虑,要认真考虑本身实际情况,才能更好的保障好自己的电力设备。第二:对于大地的电阻,在于接地设备接触的范围有一个电阻,而除开这个范围之外就会另有一个不同信的电阻,这两者共同决定了接地电阻以及变化情况。而物理、膨润类的降阻剂与化学降阻剂有一个非常关键的不同,那就是前者拥有消除接触电阻的能力,而化学降阻剂随着不断作用则会因为腐蚀的原因增加了接触电阻。因此这样的话,前者能够通过消除接触电阻,保持接地电阻长时间呈现低电阻状态。综上所述,调大接地网设备尺寸、合理使用降阻剂这两种方法能够较好的降低接地电阻,达到保护接地网,进而保障电力设备安全的。所以,当企业在选择改善接地网措施的选择上时,可以考虑一下上述方法。
3.3将接地网设备的尺寸调大
接地网的接地电阻由两个关键因素决定:接地网设备尺寸以及土壤电阻率,因此,为了将接地电阻变低,就可以将接地网设备的尺寸增大,具体的计算公式为:接地电阻=土壤介电系数土壤电阻率,接地设备对无穷远处的电阻。由上述公式可以看出,增大接地设备的尺寸能够有效降低设备对无穷远处的电容,进一步降低接地电阻。但是对于上述方法有一个前提条件,那就是这种方法并不适用于每个企业,企业方面在采取相应方法是应多考虑实际情况,因此这种方法工程性较大,而且增加了土地方面的成本。
结语:
对于电力系统的发展而言,接地网建设技术是一个极其关键的因素,一个完善的接地网系统能够确保电力系统发展及电力工程施工时的安全问题,无论电流出现怎样的偏差,都能稳定地保持安全。因此,本文具体地进行了电力系统接地网建设相关问题的研究、探讨,从原理的角度分析了其存在的问题及评估、诊断方法,并阐述了几种改善接地网系统的有效措施,希望对企业在电力系统方面的接地网的建设上面有所帮助。