摘 要:接地电阻是否完好是决定线路防雷水平的关键问题,而35kV龙古线因接地电阻值高而经常发生雷击跳闸事故。文章对35kV龙古线进行了接地电阻调查,并选择了最佳降阻方法。
关键词:接地极;接地电阻;降阻;输电线路;防雷
1 35kV龙古线雷击跳闸事故发生经过
2013年5月19日17时22分,雷雨天气,35kV龙古线过流I段保护动作,开关跳闸,重合闸成功。经巡视发现35kV龙古线167#杆A、B、C相绝缘子放电击穿。事故发生后,现场测得龙古线167#杆导通电阻值为2.73Ω,166#、167#、168#杆接地电阻分别为47.5Ω、44.9Ω、36.1Ω。
2 规程规定的接地电阻值范围
按电气装置安装工程接地装置施工及验收规范_GB_50169-2006中要求[1]:(1)在土壤电阻率ρ≤100Ω·m的潮湿地区,可利用铁塔和钢筋混凝土杆的自然接地,接地电阻低于10Ω;(2)在土壤电阻率100Ω·m<ρ≤500Ω·m的地区,除利用铁塔和钢筋混凝土杆的自然接地,还应增设人工接地装置,接地极埋设深度不宜小于0.6m,接地电阻低于15Ω;(3)在土壤电阻率500Ω·m<ρ≤2000Ω·m地区,可采用水平敷设的接地装置,接地极埋设深度不宜小于0.5m,接地电阻不超过20Ω;(4)1000Ω·m<ρ≤2000Ω·m的地区,接地电阻不超过25Ω;(5)在土壤电阻率ρ>2000Ω·m的地区,接地极埋设深度不宜小于0.3m,接地电阻不超过30Ω。从上述规程要求可以看出,35kV龙古线的电杆接地电阻值远远高于规程规定的范围。
3 35kV龙古线及九厂地区土壤电阻率值调查结果
按公司6.6生产视频会中技术监督通报要求,工区立即组织调研小组,特对35kV龙古线接地电阻值偏高进行了调查研究。首先小组对35kV龙古线及九厂地区采点10处,测量土壤电阻率数值并得出平均值。
通过计算,35kV龙古线及九厂地区的土壤电阻率平均值为138.96Ω·m(小组测量前一天该地区刚下完雨,土壤干燥时土壤电阻率应比此数值高),根据规程要求该地区杆塔接地电阻值应小于15Ω。
4 接地电阻值测量方法
工具、材料准备:接地电阻测试仪(FLUKE-1625)1台、塑料绝缘软铜线(2.5mm2)3根、辅助接地钢钎3根、个人工护具1套。
测量步骤:(1)解开电杆接地引线,将与被测杆塔的接地引线螺栓打开。(2)放平接地电阻测试仪,间隔大于20米打接地电阻测试仪的钢钎。(3)点击test键读取数值。
5 降阻试验
由于35kV龙古线167#直线杆地处农田附近,小组选取35kV龙古线169#开展降阻试验。经测量35kV龙古线169#接地电阻值为50.7Ω。
试验一:垂直补打角钢接地极(图1)。(1)小组于杆体附近新垂直打入1根角钢接地极(1#接地极)后,随即对该接地极进行测量,R1数值为55.2Ω;与原杆塔接地极并联后进行测量,R1、原数值为27.12Ω,未能符合规程要求。(2)在与1#接地极间隔5米处再次垂直打入1根角钢接地极(2#接地极)后,随即对该接地极进行测量,R2数值为52Ω;将1#、2#接地极与原接地极并联后进行测量,R1、2、原数值为19.51Ω,未能符合规程要求。(3)在与2#接地极间隔5米处再次垂直打入1根角钢接地极(3#接地极)后,随即对该接地极进行测量,R3数值为48.5Ω;将1#、2#、3#接地极与原接地极并联后进行测量,R1、2、3、原数值为14.26Ω,符合规程要求。结论:通过以上试验可以证明,九厂地区杆塔在原接地极基础上每隔5米垂直补打3~4根角钢接地极,可以将接地电阻降低到规程规定范围内。
试验二:水平敷设石墨型接地鞭。(1)小组于杆体四周挖深为0.8米的槽,将25米的石墨型接地鞭下入槽中。随即对该接地鞭进行测量,R石数值为14.87Ω;与原杆塔接地极并联后进行测量,R石、原數值为13.33Ω,符合规程要求。(2)小组将石墨型接地鞭与1#、2#、3#角钢接地极和原接地极并联后,测量其接地电阻值R石、1#、2#、3#、原为11.28Ω,由原来的50.7Ω降低至11.28Ω。结论:通过以上试验可以证明,九厂地区杆塔在敷设石墨型接地鞭后,可较大幅度降低其接地电阻值。
6 降阻措施讨论
通过小组深入调研,借鉴国网降低杆塔接地电阻值的经验,总结出上述两种试验方法的优缺点如下:角钢接地极具有良好的导电性和价格相对较低等优点,但存在易腐蚀和易被盗的缺点;石墨型接地鞭具有抗腐蚀性和防盗功能,缺点是价格相对金属接地极较高。
针对35kV龙古线及九厂地区线路杆塔接地电阻值过高的问题,小组建议采取如下降阻措施:一是要求检修单位开展接地极补打工作。由于接地极补打1根后的降阻效果显著,而继续补打2-3根接地极后的降阻效果非常缓慢,且此地区角钢接地极丢失现象较为严重。因此小组建议作业人员仅补打1根接地极,而不建议作业人员重复补打3-4根接地极,既增加了工作强度降阻效果也不显著;二是上报石墨型接地鞭改造计划,对35kV龙古线及九厂地区线路接地装置实施升级改造,以保证杆塔接地电阻值符合规程要求。
7 结束语
输电线路杆塔的接地装置是将雷击过电流引入地下的唯一通道。文章认为,通过上述方式对35kV龙古线及九厂地区线路杆塔接地电阻进行改造,能够大幅降低接地电阻值,最终达到防雷的目的。
参考文献
[1]GB_50169-2006.电气装置安装工程接地装置施工及验收规范[S].21-22.
作者简介:朱剑锋(1988,12-),男,黑龙江省大庆市人,工作单位:大庆油田电力集团供电公司龙南工区,职务:工区调度,研究方向:输电线路。