电厂大坝接地网降阻改造

摘 要：水电厂大坝地质条件如电阻过高，极易造成雷击事故。通过在实践中增设接地地网措施，地阻降低至7.92Ω.进一步通过设计扁钢连接增加接地面积，埋入降阻剂降低砂砾土壤电阻等方法，成功的将地阻降低至2.78的极低水平，有效的解决了问题，接地网改造项目成功完成。

关键词：接地电阻；地网；降阻剂；腐蚀箔比重

0 引言

水电站是一种经济性、环保性、可持续性都较好的发电厂。中国地形复杂，部分区域水位落差大，适宜建造水电站，近三十年飞速发展的经济使得水电厂数量不断增加。安全运行是水电站的基本要求，水电站的接地电阻值是保证水电站安全运行的重要参数，当电力系统发生接地工频短路或者雷电大电流入地时，如接地电阻值较大，會造成地网电位瞬间升高，容易危及保障运行人员的生命安全，对大坝的电气设备以及电力系统的运行也容易造成严重损伤。因此良好的接地系统及接地方案对于电厂安全至关重要。泉水电厂位于土壤电阻率高的山区，地质环境复杂，建造初期由于地质构造、气候条件、初始设计、时间因素以及其他不确定因素，原接地地网经测量接地电阻值不合格，测量平均阻值为12.8Ω，因原地网处于水分较少、多以黄沙的砂砾为主，土壤地阻率1000Ω·cm，存在较大的安全隐患，无法满足防雷及确保电网安全稳定运行的要求。

1 解决方案

1.1 地网降阻

1.1.1设计思路：利用金属导电性强，电阻率低的特点，使用角钢制作接地地网，降低整体电阻值。施工采用标准为《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》（GB50169-92），施工前充分了解施工现场的地形地貌、地质结构，设计地网布局图（图1），然后根据设计图纸及现场情况定出各接地极的孔位和连接导体位置，再进行施工安装。

1.1.2主体材料：采用1500mm长的镀锌角钢，制作一个阻值不大于4Ω的接地地网。

1.1.3施工要求：

（1）垂直接地体（镀锌角钢）之间间隔为5m，水平接地体用Φ14mm的镀锌圆钢，水平接地体与垂直接地体须焊接牢固。

（2） 接地体按接地装置剖面布置图（图1）开坑，挖深600mm，宽400mm，角钢垂直打入地下，使接地电极的顶部高出地面100mm，然后用水平接地体焊接连通。

（3）水平接地体应钝角弯曲引上地面上300mm，然后与接地线焊接，接地线为40×4mm的镀锌扁钢。

（4） 接地体在焊接时，扁钢搭接长度为宽度2倍，并应焊接3个棱边，圆钢与扁钢焊接处的搭接长度不应小于100mm。

（5）接地体的焊接点或无镀锌部分，均应做防腐处理，涂沥青油或防锈漆防腐。接地体安装完成后，逐层回填泥土，在接地体周围不得填入砖石、焦渣、垃圾之类的杂物。

1.1.4改造效果：我厂大坝接地地网于2017年04月20日施工完成。经接地电阻测试仪测量接地地网阻值不大于4Ω，达到设计要求。因地网处为回填土，多以黄沙的砂砾为主，土壤地阻率偏高，主体完成施工后，测量接地阻值在7.92Ω（表1），达不到接地地网阻值不大于4Ω的设计要求。

图1地网设计施工图 图2 降阻剂施工图

1.2增效降阻

1.2.1 施工方案：连接镀锌圆钢上再焊接镀锌扁钢，以增大接触面；连接镀锌扁钢上加入3吨降阻剂（图2）。

1.2.2 材质特性：防腐型长效降阻剂特性适用于金属接地体和土壤之间， 并紧密包围在金属接地体周围， 一方面能够与金属接地体和土壤紧密接触，扩大散流面积，降低金属接地体与土壤间的接触电阻；另一方面通过向周围土壤、岩石缝隙的渗透，形成树根网状，在接地电极周围形成一个电阻率变化平缓的低电阻区域，降低周围土壤电阻率，使整个地网接地电阻显著降低。由于产品中含有金属钝化防锈剂，能将金属接地体表面迅速钝化，有效阻止金属接地体的锈蚀，延长金属接地体使用寿命（理论有效期50年以上）；降阻剂中保水剂能长期保持金属接地体周围附近土壤的湿润状态，有效防止干燥季节接地电阻受气候变化的影响。

1.2.3改造效果：全体工程完成后测量接地电阻值平均为2.78Ω，达到设计要求，见表2.

3 项目总结

1）水电站地阻指标极为重要，超过规定限度必须进行处理至合格范围

2）本公司水电厂地阻12.8Ω，单纯靠金属角钢地网将阻无法将其控制至4Ω的较低水平，通过扁钢连接，增加降阻剂，可以有效的将地足降至合格水平，保障大坝运行安全。

参考文献：

[1] 杨晓玲 大型水电站接地网接地电阻测试.[J]，机电工程技术，2013（12）：58-61.

[2] 张波，蒋愉宽等，接地材料对大型水电站接地电阻的影响[J]，高电压技术，2013，39（4）.

[3] 高新智. 水电站接地问题改造措施研究——长沙理工大学 2010

作者简介：

梁祖乃 男 广东韶关人 电力专业