郑 涛
(大庆油田第四采油厂基建工程管理中心,黑龙江 大庆 163511)
变电站接地网是电网有效运行的重要保障,关系着整个变电系统的工作,如果接地网的电阻提高或者接地网自身遭到腐蚀的情况下会使变电站系统的运行受到影响,导致正常供电以及变电工作人员的安全受到威胁。因此需要加强对变电站接地网的腐蚀情况进行分析,了解造成腐蚀的原因,并采取科学的防腐措施,通过有效的防腐手段应用,保证变电站接地网运行的安全性。
变电站接地网一旦出现电化学不均匀的情况会形成微电池,导致网线遭到腐蚀。比如网线金属的化学分布不均造成腐蚀。一般金属一旦形成微电池会导致表面形成多处腐蚀,而且腐蚀的速度会不断提升。
接地网线会长时间埋在地下与土壤接触,土壤中的水分、酸碱性物质以及氧等都会对网线形成腐蚀作用。在接地线的防腐控制中降低土壤水分往往是最重要的举措。土壤水分如果超过10%会导致腐蚀性能加大。同时如果土壤腐蚀的酸碱性发生变化同样会影响网线的腐蚀性。PH值小于6的酸性环境中腐蚀情况最严重,在6.5~8.5的中性环境中腐蚀效果最低[1]。此外如果土壤中的含氧量比较高,腐蚀性也会更强。
土壤中含有大量的微生物,这些微生物的生长以及活动过程中也会影响到接地网。而且微生物腐蚀的过程是一个缓慢的过程。微生物一般存在于污染度比较高的土壤中,比如SRB,如果与接地线接触会导致接地线上附着硫化物,使接地线形成诸多点状或者片状腐蚀。因此在重污染的地理区位,需要注意微生物腐蚀作用。
接地线通过外部电流的接入,有利于接地网金属电位的优化,有效预防金属腐蚀。将接地线作为被保护金属与阳极连接,形成电流回路,达到牺牲阳极保护接地线金属的目的。外加的电流对于线路腐蚀形成的微电池来说能够转变电机电位,采用比线路更活泼的金属作为阳极,接地金属作为阴极,可以与大地形成一个电池。随着电流移动,阳极逐渐被消耗,而作为阴极的接地线路金属将会得到 保护。
通过对接地管线涂防腐材料是一种物理保护方法,在实际的应用中需要符合以下条件。第一,喷涂材料必须要具有较强的导电性,同时电阻率需要与管线金属的电阻率相近,而且要低于土壤的电阻率[2]。此外,材料的防腐性能比较好,能够有效抵御酸碱盐等化学物质的腐蚀。操作流程简便,工艺简单,成本低。在金属管线上喷涂防腐材料是金属防腐中的重要方式。变电站接地电阻值一般都比较低,需要通过土壤实现对电流的泄流作用,在接地线防腐材料上不得采用绝缘涂层的方式,导致导线喷涂方法的应用受到限制。而且这种方法对于导电涂料的性能要求高,施工难度大,大规模的变电站接地网的应用不合适。而且如果电网本身已经出现局部腐蚀的情况,采用这种接地方式也难以起到长时间的防护作用。
变电站在接地材料的选择中,相对于钢铁材质来说,铜材更科学。铜的导电性比较强,而且电阻率相对比较低,能够实现快速泄流,耐腐蚀性更强。土壤中接地网在腐蚀后会在表面生成氢氧化铜,在铜的表面形成一层保护膜,有效预防接地线腐蚀。
为了有效控制接电线网腐蚀可以合理选择土壤环境,比如在各种土质中膨润土是降阻剂作用最强的,而且具有较强的导电性。在电导率方面与导线金属相似,对酸碱盐的耐受性强,而且施工工艺便捷,当前已经得到广泛应用。在防腐作用发挥中是通过钝化剂以及无机缓蚀剂的逐渐注入实现对降阻剂酸碱性的调节,解决析氢腐蚀问题。
综上所述,变电站接地网腐蚀会影响电网的运行效率,不利于电力系统的稳定发展,因此需要加强对变电站接地网腐蚀影响因素进行分析,并通过有效防腐措施的应用,促进变电站接地网的健康 运行。