接地体的接地电阻及其防腐蚀保护的研究

摘要

接地是维护电力系统安全可靠运行，保障操作电力设备人员安全的重要措施之一。当电力系统出现接地短路故障或者其它较大的电流入地时，如果接地系统出现问题，就会使接地网的局部电压异常上升，除了将给操作人员的人身安全带来威胁外，电力设备的绝缘也有可能会因反击而遭受损坏，甚至造成高压窜入控制室，出现监控设备发生误动或拒动的情况而扩大事故。有关资料表明，我国发生过多起因接地电阻未按要求设计或因接地网的腐蚀而引起接地电阻变大所导致的事故，这不仅带来了巨大的经济损失，还给人们的生产和生活带来更为严重的损失。国家电网公司在“十二五”期间，由于电力系统容量和并网规模的扩大，导致系统故障电流也迅速增加，为了保证电力系统的安全、可靠运行，这就对变电站接地网的安全性提出了更高、更严格的要求。因此针对接地电阻的影响因素分析以及接地体的防腐蚀保护来进行研究具有重要的现实意义。　　 本文首先论述了降低接地体的接地电阻及其接地体的防腐蚀保护的国内外现状和发展趋势。其次从理论上分析了影响接地电阻的主要因素和接地体的腐蚀原因及保护措施。最后对土壤电阻率ρ、接地体的长度l、接地体的截面积s、接地体的埋深度b以及降阻剂中导电离子的浓度c这些主要影响接地电阻的因素和接地电阻R之间的关系进行了实验研究和结果分析，对本文中选用的接地体防腐蚀措施进行了实验研究和结果分析。　　 通过理论分析和实验验证相结合的方法得到了影响接地电阻的主要因素和接地电阻之间的关系，验证了本文中选用的接地体防腐蚀保护效果。　　 接地体的接地电阻影响因素分析实验结果显示:接地体周围土壤的电阻率和降阻剂对接地电阻的影响最大;其它影响因素在某一范围内对接地电阻产生较明显的影响，当超过了它们的临界点以后，它们对接地电阻的影响变得很小。所以若能降低接地体周围土壤的电阻率或使用降阻剂来降低接地电阻则具有重要的现实意义。　　 接地体的防腐蚀保护实验结果显示:采用电化学保护的接地体腐蚀现象不明显，其接地电阻发生了很小的变化;未采用电化学保护的接地体腐蚀现象比较明显，其接地电阻明显增大。　　 此外，虽然降阻剂在某些场所能够起到较好的降阻效果，但一定要做好防腐措施，因为降阻剂会腐蚀接地体，接地体一旦被腐蚀，非但起不了降阻效果反而会增大接地电阻。　　 本文进行了接地电阻的主要影响因素分析实验和接地体的防腐蚀保护实验，实验效果比较显著，通过对实验结果的分析与总结，为实际的工程应用和接地体的优化设计提供了参考。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题的提出和意义

1．2 接地保护的发展现状

1．2．1 降低接地电阻的发展现状

1．2．2 接地体的防腐蚀保护发展现状

1．3 本论文的研究内容及主要工作

第二章 接地电阻及其影响因素

2．1 引言

2．2 接地电阻的性质

2．2．1 接地电阻的构成要素

2．2．2 接地电阻的定性分析

2．2．3 接地电阻的理论式推导

2．3 接地电阻的计算公式

2．3．1 半椭圆状接地体的接地电阻

2．3．2 棒状接地体的接地电阻

2．3．3 线状接地体的接地电阻

2．3．4 带状接地体的接地电阻

2．4 接地电阻的影响因素

2．4．1 接地体的长度

2．4．2 接地体的截面积

2．4．3 接地体的埋深度

2．4．4 土壤电阻率

2．4．5 降阻剂

2．4．6 接地体的腐蚀

2．5 小结

第三章 接地体的接地电阻实验研究

3．1 引言

3．2 实验装置与原理

3．2．1 实验装置

3．2．2 试验原理

3．2．3 试验方法

3．3 试验结果分析

3．3．1 接地体的长度对接地电阻的影响

3．3．2 接地体的截面积对接地电阻的影响

3．3．3 接地体的埋深度对接地电阻的影响

3．3．4 接地体周围土壤电阻率对接地电阻的影响

3．3．5 降阻剂对接地电阻的影响

3．4 小结

第四章 接地体的防腐蚀保护实验研究

4．1 引言

4．2 接地体的腐蚀机制

4．2．1 周围土壤环境对接地体的腐蚀

4．2．2 大气腐蚀

4．3 接地体的防腐方法与分析

4．3．1 接地体的材料

4．3．2 接地体的形状

4．3．3 接地体的截面

4．3．4 接地装置的选址和施工

4．3．5 使用缓蚀剂

4．3．6 导电防腐涂料

4．3．7 焊接工艺

4．3．8 镀锌保护

4．3．9 电化学保护

4．4 防腐蚀保护实验

4．4．1 实验材料与方法

4．4．2 实验结果分析

4．5 小结

第五章 总结与展望

5．1 总结

5．2 展望

参考文献

致谢

在学期间发表的学术论文及其他科研成果