变电所镀铜接地网与钢接地网、纯铜接地网的技术经济比较

1、变电所镀铜接地地网与钢接地网、纯铜铜接地网的技技术经济比较较2010年100月目录TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc274654135 1.概述 PAGEREF _Toc274654135 h 3 HYPERLINK l _Toc274654136 2.技术比较 PAGEREF _Toc274654136 h 3 HYPERLINK l _Toc274654137 3.C值的由来来 PAGEREF _Toc274654137 h 4 HYPERLINK l _Toc274654138 4.经济比较 PAGEREF _Toc274654138 h 5 HYPERLI

2、NK l _Toc274654139 4.1接地体截截面积的选择择 PAGEREF _Toc274654139 h 5 HYPERLINK l _Toc274654140 4.2材料统计计 PAGEREF _Toc274654140 h 9 HYPERLINK l _Toc274654141 4.3.工程预预算 PAGEREF _Toc274654141 h 12 HYPERLINK l _Toc274654142 5.结论 PAGEREF _Toc274654142 h 1221.概述随着电力系统的的发展，对变变电所接地设设计的要求也也越来越高。长长期、可靠、稳稳定、经济的的接地系统，是是维

3、持设备稳稳定运行、保保证设备和人人员安全的根根本保障，符符合国家所提提出的可持续续发展、变电电站全寿命管管理的宗旨。接接地系统长期期安全可靠运运行的关键在在于品质好的的接地材料和和可靠的连接接。本报告首先从从从技术角度比比较分析了镀镀铜接地网、铜铜接地网和钢钢接地网的特特点；其次，以以某220kkV变电站和和某500kkV变电站工工程的接地网网设计为实例例，对镀铜接接地网、铜接接地网与钢接接地网的经济济性进行比较较分析。2.技术比较耐腐蚀性：接地地体的腐蚀主主要有化学腐腐蚀和电化学学腐蚀两种形形式，多数情情况下，这两两种腐蚀同时时存在。铜在在土壤中的腐腐蚀速度大约约是钢材的11/1011/50

4、，而而且电气性能能和物理性能能稳定。铜的表面会产生生附着性极强强的氧化物（铜铜绿），对内内部的铜有很很好的保护作作用，阻断腐腐蚀的形成。钢钢材是逐层腐腐蚀，镀锌层层具有一定的的抗腐蚀性，但但是一般只能能在前十年起起作用，十年年以后钢材的的将考虑年腐腐蚀厚度，设设备引下线按按0.100.2mm/年考虑，主主接地网按00.0500.1mm/年考虑。钢接地体接头和和钢接地体本本身在腐蚀的的过程中会出出现点腐蚀情情况，钢材点点腐蚀的速度度是均匀腐蚀蚀速度的460倍，正正是由于点腐腐蚀的存在，所所以无法通过过增加钢接地地截面积的方方法来增加其其使用年限；铜不存在点点蚀情况，寿寿命较长。接地体连接方式式：

5、只有可靠靠的、牢固的的链接才能保保证接地网的的运行可靠性性。目前，钢钢接地体之间间的连接均为为传统的电弧弧焊接方式，高高温电弧会破破坏接地体接接头部位的镀镀锌层，有可可能导致点腐腐蚀的出现，严严重影响接地地体的寿命。铜铜接地体的连连接方式一般般为放热焊接接连接法，利利用活性较强强的铝把氧化化铜还原，整整个过程时间间很短，反映映所产生的热热量足以使被被焊接的导线线端部融化形形成永久性的的分子合成。3.C值的由来来 根据DLL/T 6221-19997交流电气气装置的接地地标准中规定定钢的C值为为70，铜的的C值为2110。 镀铜钢绞绞线的C值还还未进行明确确的规定，所所以以下是镀镀铜钢的C值值推

6、导。 在IEEEEstd880中规定，接接地线的最小小截面积要求求为：由上式可得： 在DL/T 6621-19997中规定定，接地线的的最小截面积积要求为：令：S=A，则：，其中：Ig 的的单位为安培培，I的单位位为千安培。IIg=I*1003 安培。令：则上式可以简化化为：所以：即：将IEEE sstd80中中66页上TTable 1中的数数据代入，即即可得一下的的结果：30%导电率铜铜镀钢绞线的的C值计算，将将相关参数代代入公式： 镀锌钢的C值计计算，将相关关参数代入公公式： 镀铜钢的C值计计算，将相关关参数代入公公式： C =10*211.6 C =216 2110通过镀锌钢和铜铜的参数

7、可以以知道IEEEE中的相关关规定与国标标中的相关规规定是一致的的。同时，根据省公公司辽电生部部【20099】12号文文关于下发发（试试行）的通知知，30%导电率镀铜铜钢绞线的热热稳定系数为为176。综上所述，300%导电率的的镀铜钢绞线线的热稳定系系数为：1776 IEEEE stdd80相关内内容见附件一一，辽电生部部【20099】12号文文件见附件二二。4.经济比较4.1接地体截截面积的选择择根据上述可得：钢接地体的的热稳定系数数为70，330%导电率率镀铜钢绞线线的热稳定系系数为1766，纯铜的热热稳定系数为为210.根根据电流和短短路时间的长长短，就可以以计算出在同同等的条件下下，不

8、同材料料所需的截面面积。忽略腐蚀的影响响对铜接地体体进行热稳定定校验时，接接地引下线的的最小截面应应满足下式：式中：接地地引下线的最最小截面，mmm2；流过接地引下下线的短路电电流稳定值，AA（根据系统统510年年发展规划，按按系统最大运运行方式确定定）；短路电流的等等效持续时间间，s；接地引下线材材料的热稳定定系数，根据据材料的种类类、性能及最最高允许温度度和短路前接接地引下线的的初始温度确确定。短路等效持续时时间式中：短路路电流的等效效持续时间，ss；主保护动作时时间，s；断路器失灵保保护动作时间间，s；开关固有动作作时间，s；某500kV变变电站：根据初步设计阶阶段短路电流流计算书，如如

9、下：短路类型500kV侧单单相接地短路路500kV侧两两相接地短路路220kV侧单单相接地短路220kV侧两两相接地短路35kV两相接接地短路短路电路32.4kA33.0kA47.0kA45.2kA37.4kA纯铜引下线所需需截面计算如如下(单位：mm2)1500kVV侧： =333kA，=210, =0.355s2. 220kkV侧： =47kA，=210, =0.45s3. 35kVV侧： =337.4kAA，=2100, =0.6ss纯铜水平网所需需截面为最大大截面引下线线的75%选选所以当采用纯铜铜地网时，主主接地网的水水平接地体截截面取截面积积为120mmm2的裸铜铜绞线，5000k

10、V侧接接地引下线选选用截面积为为120mmm2的铜绞线线，220kkV侧接地引引下线选用截截面积为1885mm2的的铜绞线，335kV侧接接地引下线选选用截面积为为150mmm2的铜绞线线。镀铜钢引下线所所需截面计算算如下(单位位：mm2)除了镀铜钢的=176不同同外，其余参参数一致。计计算得：1.500kVV侧：2.220kVV侧：3.35kV侧侧：镀铜钢水平网所所需截面为最最大截面引下下线的75%选所以当采用镀铜铜钢地网时，主主接地网的水水平接地体截截面取截面积积为150mmm2的镀铜铜钢绞线，5500kV侧侧接地引下线线选用截面积积为150mmm2的镀铜铜钢绞线，2220kV及及35kV

11、侧侧接地引下线线选用截面积积为185mmm2的镀铜铜钢绞线。镀锌扁钢引下线线所需截面计计算如下(单单位：mm22)钢的=70，计计算得：1.500kVV侧：2.220kVV侧：3.35kV侧侧：镀锌扁钢水平网网所需截面为为最大截面引引下线的755%选当采用钢地网方方案时，除了了考虑热稳定定校验的因素素外，还应当当按30年考考虑钢材的腐腐蚀，主接地地网考虑0.1mm/年年，引下线考考虑0.2mmm/年。所所以主接地网网的水平接地地体应采用660 x8的镀镀锌扁钢，5500kV侧侧接地引下线线选用80 xx8的镀锌扁扁钢，2200kV及355kV侧接地地引下线选用用100 x110的镀锌扁扁钢。岱

12、山220kVV变电站：根据初步设计阶阶段短路电流流计算书，如如下：短路类型220kV侧单单相接地短路路220kV侧两两相接地短路路110kV侧单单相接地短路110kV侧两两相接地短路35kV两相接接地短路短路电路15.03kAA18.41kAA15.46kAA26.09kAA14.70kAA纯铜引下线所需需截面计算如如下(单位：mm2)1220kVV侧： =118.41kkA，=2110, =0.6ss2. 110kkV侧： =26.099kA，=2210, =1s3. 35kVV侧： =114.70kkA，=2110, =2s纯铜水平网所需需截面为最大大截面引下线线的75%选选所以当采用纯铜

13、铜地网时，主主接地网的水水平接地体截截面取截面积积为95mmm2的裸铜绞绞线，2200kV侧接地地引下线选用用截面积为995mm2的的铜绞线， 110kVV侧接地引下下线选用截面面积为1500mm2的铜铜绞线，355kV侧接地地引下线选用用截面积为1120mm22的铜绞线。铜镀钢引下线所所需截面计算算如下(单位位：mm2)除了镀铜钢的=176不同同外，其余参参数一致。计计算得：1.220kVV侧：2.110kVV侧：3.35kV侧侧：镀铜钢水平网所所需截面为最最大截面引下下线的75%选所以当采用镀铜铜钢地网时，主主接地网的水水平接地体截截面取截面积积为120mmm2的铜镀镀钢绞线，2220kV

14、和和35kV侧侧接地引下线线选用截面积积为120mmm2的镀铜铜钢绞线，1110kV侧侧接地引下线线选用截面积积为150mmm2的镀铜铜钢绞线。镀锌扁钢引下线线所需截面计计算如下(单单位：mm22)钢的=70，计计算得：1.220kVV侧：2.110kVV侧：3.35kV侧侧：镀锌扁钢水平网网所需截面为为最大截面引引下线的755%选当采用钢地网方方案时，除了了考虑热稳定定校验的因素素外，还应当当按30年考考虑钢材的腐腐蚀，主接地地网考虑0.1mm/年年，引下线考考虑0.2mmm/年。所所以主接地网网的水平接地地体应采用880 x6的镀镀锌扁钢，2220kV侧侧接地引下线线均选用600 x8的镀

15、锌锌扁钢，1110kV侧接接地引下线均均选用1000 x8的镀锌锌扁钢，355kV侧接地地引下线均选选用80 x88的镀锌扁钢钢。4.2材料统计计某500kV变变电站：镀锌扁钢接地方方案的材料统统计结果见表表1，铜接地地方案的材料料统计结果见见表2，铜镀镀钢接地方案案的材料统计计见表3。表1采用钢接接地设计的材材料表序号名称型号及规范单位数量备注1热镀锌角钢L505 LL=25000根245主接地网垂直接接地体2热镀锌扁钢100100m1800220kV，335kV侧设设备引下线3热镀锌扁钢808m1700500kV侧设设备引下线4热镀锌扁钢608m10850主接地网水平接接地体，均压压坏5焊

16、接点个1300表2采用铜接接地设计的材材料表序号名称型号及规范单位数量备注1紫铜棒20cm， L25000根245主接地网垂直接接地体2镀锡铜绞线截面150mmm2m80035kV侧设备备引下线3镀锡铜绞线截面120mmm2m10550主接地网，5000kV侧设设备引下线4镀锡铜绞线截面185mmm2m1000220kV侧设设备引下线5镀锡铜绞线截面50mm22m2000均压坏6焊接头个13007铜鼻子个600表3采用镀铜铜钢接地设计计的材料表序号名称型号及规范单位数量备注1镀铜钢接地极20mm，LL25000m根245主接地网垂直接接地体230%镀铜钢绞绞线截面185 mmm2m180022

17、0kV，335kV侧设设备引下线330%镀铜钢绞绞线截面150 mmm2m10550主接地网，5000kV侧设设备引下线430%镀铜钢绞绞线截面50 mmm2m2000均压坏5铜鼻子个6006焊接点个1300某220kV变变电站：镀锌扁钢接地方方案的材料统统计结果见表表4，铜接地地方案的材料料统计结果见见表5，铜镀镀钢接地方案案的材料统计计见表6。表4采用钢接接地设计的材材料表序号名称型号及规范单位数量备注1热镀锌角钢L505 LL=25000根160主接地网垂直接接地体2热镀锌扁钢608m510220kV侧设设备引下线3热镀锌扁钢1008m830110kV侧设设备引下线4热镀锌扁钢808m1

18、20035kV侧设备备引下线5热镀锌扁钢806m2270主接地网水平接接地体6焊接点个684表5采用铜接接地设计的材材料表序号名称型号及规范单位数量备注1紫铜棒20cm， L25000根160主接地网垂直接接地体2镀锡铜绞线截面120mmm2m120035kV侧设备备引下线3镀锡铜绞线截面95mm22m2780主接地网，2220kV侧设设备引下线4镀锡铜绞线截面150mmm2m830110kV侧设设备引下线5铜焊接头个6846铜鼻子个450表6采用镀铜铜钢接地设计计的材料表序号名称型号及规范单位数量备注1镀铜钢接地极20mm，LL25000m根160主接地网垂直接接地体230%镀铜钢绞绞线截面150 mmm2m830110kV侧设设备引下线330%镀铜钢绞绞线截面120 mmm2m3980主接地网，2220kV、335kV侧设设备引下线4焊接点个684