變電站地網(wǎng)的腐蝕及改造PPT通用課件

1、演講題目變電站地網(wǎng)腐蝕及改造主講：陳光輝（深圳市長科防雷接地技術(shù)有限公司）第一節(jié) 變電站地網(wǎng)腐蝕變電站地網(wǎng)腐蝕及改造1、變電站地網(wǎng)腐蝕 一、腐蝕的基礎(chǔ)知識 腐蝕的形態(tài)金屬的自然電位序列 1、變電站地網(wǎng)腐蝕 圖4.1 腐蝕的形態(tài) 腐蝕濕腐蝕干腐蝕自然腐蝕電腐蝕局部電池腐蝕濃淡電池腐蝕不同金屬接觸腐蝕細菌腐蝕1、變電站地網(wǎng)腐蝕 貴 鉑 +0.33V 金 +0.18 不銹鋼（18C1-8Ni-3No） -0.04 銀 -0.06 不銹鋼（18C1-8Ni） -0.08 -0.10 -0.13 青銅（Sn 610） -0.14 黃銅（85Cu-15Zn） -0.15 銅 -0.17 黃銅 -0.20

2、標準氫電極 H2/H+ -0.24 鎳 Ni -0.24 黃銅（60Cu-40Zn） -0.27 -0.28 錫 -0.46 鉛 -0.50 鋼、鑄鐵 -0.450.65 硬鋁合金 -0.61 鎘 -0.78 鋁 -0.78 鋅 -1.07 賤 鎂 Mg -1.6自然電位序列 1、變電站地網(wǎng)腐蝕 二、海水中的腐蝕 金屬材料完全浸泡的浸蝕度/（mm/年）有潮時的浸蝕度/（mm/年）平均極大平均極大軟鋼（無黑皮）0.120.400.30.5軟鋼（帶黑皮）0.090.900.21.0普通鑄鐵0.15-0.4-鋼（冷軋）0.040.080.020.18黃銅（70Cu-30Zn）0.05-1、變電站地網(wǎng)

3、腐蝕 三、土壤中的腐蝕 土壤電阻率/(.m)腐 蝕 程 度700劇烈的腐蝕性7002000嚴重的腐蝕性20005000中等程度的腐蝕性5000輕度至輕微的腐蝕性1、變電站地網(wǎng)腐蝕 美國各地裸鋼材的腐蝕度 土質(zhì)電阻率/(.cm)透氣性PH值全面腐蝕度A/(/年)最大孔腐蝕度B/(/年)B/ACecil 壚坶質(zhì)黏土17800良4.80.0160.6239Hagerstown壚坶土5210良5.80.0190.2613.7Susquehana 黏土6920可4.50.0280.165.7Chino 淤泥質(zhì)壚坶土148良8.00.0290.206.9Mohave 壚坶土232可8.00.0851.75

4、21.0Acadia 黏土190不良6.20.0310.134.2Docus 黏土62可7.50.0700.243.4Loke Charles 黏土406不良7.10.1140.756.6Merced 淤泥質(zhì)黏土278可9.40.1630.664.1Carlisle 黑泥煤1660極差5.60.0450.184.0Rifle 泥煤218不良2.60.0720.253.5Tidal 沼澤84極差6.90.0860.232.7黑泥煤712不良4.80.0570.254.4Sherkey 黏土943不良6.80.1000.363.6Cinders455極差7.60.371.754.7平 均0.065

5、0.436.71、變電站地網(wǎng)腐蝕 日本國裸鋼材的腐蝕度 區(qū) 分地 點腐蝕度/（/年）海底土中橫濱0.07小名濱0.06平均0.065陸地土中川崎0.029八戶0.044八丈島0.044橫濱0.045平均0.041、變電站地網(wǎng)腐蝕 中國廣東地銅和鋼材在紅粘土壤中的腐蝕度 序號金屬性質(zhì)年腐蝕率R（%）1普通鋼材32銅13鍍鋅鋼材21、變電站地網(wǎng)腐蝕 單一金屬棒接地電極的重量減輕情況 材料重量減輕的百分數(shù)/%1年后3年后7年后軟鋼棒2.66.117.61鍍鋅鋼棒1.52.42.2覆銅鋼棒0.520.931.4鑄鐵棒0.681.21.9不銹鋼棒0.20.531.4鋁棒0.921.62.3鎂棒6.3-2

6、5.0鋅棒1.21.24.11覆不銹鋼鋼棒0.290.630.871、變電站地網(wǎng)腐蝕 金屬對效應(yīng)引起的軟鋼棒重量減輕的情況 材料金屬對構(gòu)成（I是軟鋼棒）每1條軟鋼棒腐蝕量/g1年后3年后7年后鍍鋅鋼棒（G）G-I+50+122+64覆銅鋼棒（C）G-I-85-327-685同上（C）C-2I-48-155-364同上（C）C-2I-38-274-344鑄鐵棒（N）N-I+6-50-127不銹鋼棒（S）S-I+1-26-158覆不銹鋼鋼棒（B）B-I+10+22+29同上（B）2B-I-31、變電站地網(wǎng)腐蝕 不同種類金屬對的重量減輕 材料金屬對構(gòu)成（I是軟鋼棒）重量減輕的百分數(shù)（軟鋼）/%1年后

7、3年后7年后鍍鋅鋼棒（G）G-I1.22.855.95覆銅鋼棒（C）G-I4.8314.825.9同上（C）C-2I3.8310.317.2同上（C）C-2I3.8513.416.9鑄鐵棒（N）N-I2.47.4610.9同上（N）N-I-4.89-不銹鋼棒（S）S-I2.56.7911.8覆不銹鋼鋼棒（B）B-I2.35.566.84同上（B）2B-I-7.721、變電站地網(wǎng)腐蝕 金屬對效應(yīng)引起的軟鋼棒重量減輕的情況 材料金屬對構(gòu)成（I是軟鋼棒）每1條軟鋼棒腐蝕量/g1年后3年后7年后鍍鋅鋼棒（G）G-I+50+122+64覆銅鋼棒（C）G-I-85-327-685同上（C）C-2I-48-

8、155-364同上（C）C-2I-38-274-344鑄鐵棒（N）N-I+6-50-127不銹鋼棒（S）S-I+1-26-158覆不銹鋼鋼棒（B）B-I+10+22+29同上（B）2B-I-31、變電站地網(wǎng)腐蝕 直流電引起的腐蝕量（電腐蝕） 金 屬原子價化學當量用1mA，1年間的電量產(chǎn)生的電解量/g銅163.5420.8銅231.7710.4鉛2103.633.9錫259.3518.7錫429.679.7鎳229.369.6鎳319.576.4鐵227.929.1鐵318.626.1鋅232.6910.7鋁38.992.91、變電站地網(wǎng)腐蝕 各種金屬的交流腐蝕 （電腐蝕） 金屬電解質(zhì)溶液交流電

9、流密度相對于直流的腐蝕比鋁5000ppm NaCl0.2mA/cm20%5000ppm NaCl1.55.0金斯敦飲料水2.213.55000ppm NaCl3.515.0人工土壤水520.0人工土壤水1031.0人工土壤水2039.0人工土壤水4040.0人工土壤水20048.5鐵人工土壤水50.06中性土壤7.70.04人工土壤水100.10中性土壤15.50.04人工土壤水200.11人工土壤水400.13中性土壤46.50.05中性土壤77.50.05銅金斯敦飲料水2.20.5人工土壤水50.27人工土壤水100.18中性土壤15.50.08人工土壤水200.11人工土壤水400.09

10、1、變電站地網(wǎng)腐蝕 鐵的電腐蝕量 （電腐蝕） （單位：g/dm2） 電解質(zhì)溶液電流的種類，電流密度/(mA/ dm2)直流1.2交流1.2 直流1.2+交流1.2NaCl(10-4N)2.402.6000.042.48土壤3.643.721.041.363.984.111、變電站地網(wǎng)腐蝕 四、混凝土中的腐蝕 金 屬電位/V鎳-0.04銅-0.20鋼鐵-0.18錫-0.98鎘-0.87鉛-0.65鋅-0.45第二節(jié) 地網(wǎng)檢查的步驟 及方法變電站地網(wǎng)腐蝕及改造2、地網(wǎng)檢查的步驟及方法 10年以上的地網(wǎng)需要開挖檢查挖檢需要遵循科學的方法和步驟分析挖檢結(jié)果，得出科學結(jié)論對腐蝕嚴重的地網(wǎng)提出整改建議保存

11、分析報告2、地網(wǎng)檢查的步驟及方法 一、選擇開挖檢查位置母線架構(gòu)接地點 所用變接地點電纜溝內(nèi)的接地體 引下線有電流處的接地點避雷針下面集中接地點 配電室接地點 地網(wǎng)中間架構(gòu)或開關(guān)接地點 2、地網(wǎng)檢查的步驟及方法 二、開挖要求順引下線開挖，一直挖到引下線和水平接地線連結(jié)處，在水平地網(wǎng)前方左右開挖1.5米。沿避雷針引下線開挖，找出垂直接地體，進行檢測及拍照。2、地網(wǎng)檢查的步驟及方法 三、取樣方法變電站電壓等級名 稱引下線水平接地帶土 壤數(shù)量長度（mm）數(shù)量長度（mm）數(shù)量（kg）110kV240024001220kV340034001500kV3400340012、地網(wǎng)檢查的步驟及方法 四、檢查內(nèi)容

12、水平接地帶腐蝕情況引下線腐蝕情況垂直接地體腐蝕情況電纜溝內(nèi)接地帶腐蝕情況設(shè)備與地的接觸電阻2、地網(wǎng)檢查的步驟及方法 五、檢查方法直觀法量直徑法稱重法深孔法檢測土壤的PH值第三節(jié) 地網(wǎng)檢查實例變電站地網(wǎng)腐蝕及改造3、地網(wǎng)檢查實例 深圳220kV水貝站挖檢情況介紹地網(wǎng)的自然情況 檢查數(shù)量 檢查辦法 檢查結(jié)果 腐蝕原因分析 防腐蝕措施 3、地網(wǎng)檢查實例一、地網(wǎng)的自然情況地網(wǎng)面積水平接地極網(wǎng)格情況垂直接地極電纜溝情況引下線長m寬m面積m2規(guī)格mm總長度m平均網(wǎng)格距離m網(wǎng)格數(shù)個規(guī)格mm根數(shù)個電纜溝內(nèi)敷設(shè)長度m水平地網(wǎng)跨接數(shù)目個規(guī)格mm數(shù)量根2231373055118126605850L505801000

13、60224603、地網(wǎng)檢查實例二、檢查數(shù)量對變電站地網(wǎng)進行了全面檢查水平地網(wǎng)開挖了16處，為總長度的10%垂直接地體檢查為垂直接地體總數(shù)的10%引下線應(yīng)為總引下線數(shù)量的10%網(wǎng)格搭接處、電纜溝長度均為各自總量的10%3、地網(wǎng)檢查實例三、檢查辦法直觀法：用肉眼觀察其腐蝕情況，用卡尺測量其直徑，計算腐蝕程度。稱重法：用電子稱稱其重量，檢查腐蝕情況。3、地網(wǎng)檢查實例四、檢查結(jié)果主接地網(wǎng)腐蝕引下線電纜溝垂直接地體平均腐蝕率最嚴重的情況平均腐蝕率最嚴重的情況平均腐蝕率最嚴重的情況平均腐蝕率最嚴重的情況60%圓鋼直徑的70%58%圓鋼直徑的68%50%扁鋼厚度的 65%65%角鋼厚度的80%其他缺陷：1、

14、設(shè)備接地接觸不良 4 處； 2、設(shè)備未接地的 2 處； 3、引下線與接地網(wǎng)連結(jié)超過3米的有 10 處； 4、水平地網(wǎng)埋深不足，小于0.6米的有 10 處，共100米。3、地網(wǎng)檢查實例五、腐蝕原因分析 電纜溝內(nèi)接地帶腐蝕接地引下線腐蝕 水平地網(wǎng)腐蝕 3、地網(wǎng)檢查實例已被腐蝕一半左右的圓鋼 水貝站地網(wǎng)腐蝕情況圖片 電纜溝內(nèi)接地帶的腐蝕情況 3、地網(wǎng)檢查實例水貝站地網(wǎng)腐蝕情況圖片 運行10年的18mm圓鋼直徑僅剩12mm3、地網(wǎng)檢查實例六、防腐蝕措施 提高導體的截面積 改為銅材敷設(shè) 改善施工工藝 序號金屬性質(zhì)年腐蝕率R（%）1普通鋼材32銅13鍍鋅鋼材2廣東地區(qū)普遍的土壤腐蝕率 3、地網(wǎng)檢查實例 2

15、20kV變電站地網(wǎng)用銅和鋼的投資比較 材料直徑規(guī)格/mm數(shù)量單價/萬元總價/萬元地網(wǎng)壽命/年銅141站535342年鋼221站424216年第四節(jié) 銅地網(wǎng)的設(shè)計 與施工變電站地網(wǎng)腐蝕及改造4、銅地網(wǎng)的設(shè)計與施工一、銅地網(wǎng)的設(shè)計地網(wǎng)導體截面積的選擇： 地網(wǎng)的壽命計算：4、銅地網(wǎng)的設(shè)計與施工二、110KV中心城變電站用鋼敷設(shè)地網(wǎng)的造價 序號名 稱型號及規(guī)格單位數(shù)量單 價金額1水平接地線22圓鋼m220021.0046200.002設(shè)各接地引下線16圓鋼m70016.0011200.003垂直接地極L505角鋼根5740.002280.004祼銅線185mm2m100240.0024000.005銅

16、排-404m100120.0012000.006鍍鋅扁鋼-606m190020.0038000.007其它施工費等170000.00合 計303680.004、銅地網(wǎng)的設(shè)計與施工110KV中心城變電站用銅材敷設(shè)地網(wǎng)的造價 序號名稱型號及規(guī)格單位數(shù) 量單 價金 額1銅排-505m2200120.00264000.002設(shè)各接地引下線16m70016.0011200.003垂直接地極L505根5740.002280.004祼銅線185mm2m100240.0024000.005銅排-404m100120.0012000.006鍍鋅鋼-606m190020.0038000.007焊接點、接頭2500

17、00.00合 計601480.004、銅地網(wǎng)的設(shè)計與施工三、銅材的選取銅絞線 電鍍銅包鋼單線和絞線 圓銅及銅板材 鋼鍍銅接地棒4、銅地網(wǎng)的設(shè)計與施工30%導電率的銅包鋼線 芯線直徑（mm）銅層厚度mm直流電阻標稱直徑允許誤差標稱厚度允許電阻Km1.630.010.1720.004-0.00428.151.450.010.1530.004-0.00435.481.290.010.1360.004-0.00444.831.150.010.120.004-0.00356.371.020.010.110.003-0.00371.230.810.0070.0850.002-0.0021130.7240.

18、0070.0760.002-0.00271430.640.0070.0670.002-0.006183.50.570.0070.060.0018-0.0052360.510.0070.0530.0016-0.0043004、銅地網(wǎng)的設(shè)計與施工電鍍銅包鋼絞線 型號規(guī)格截面積（mm2）單絲直徑（mm）股數(shù)外徑（mm）HD16C161.7075.10HD25C252.1576.50HD35C352.5277.60HD50C503.0079.00HD70C703.52711.00HD95C952.521912.60HD120C1202.801914.00HD150C1502.303716.00HD185C1852.503717.60HD240C2402.803720.00HD300C3003.203722.404、銅地網(wǎng)的設(shè)計與施工四、銅導體的連接放熱熔焊接多股銅絞線壓接壓接：壓接管是專用的銅壓接管，壓接鉗是專用的手動液壓壓接機，壓接后的接頭接觸面略小，優(yōu)點是造價低。4、銅地網(wǎng)的設(shè)計與施工不同連接方式的軟銅線的Tm與Smin Tm.smin連接方式Tm允許通過3秒故障電流的Smin（mm2）2千安3千安10千安15千安20千安30千安比例銅(銀