變電所鍍銅接地網(wǎng)與鋼接地網(wǎng)、純銅接地網(wǎng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較

1、咱由（財(cái)務(wù)知識(shí)）變電所鍍銅接 地網(wǎng)與鋼接地網(wǎng)、純銅接地 網(wǎng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較20XX年XX月多年的企業(yè)咨詢(xún)豉問(wèn)經(jīng)驗(yàn).經(jīng)過(guò)實(shí)戰(zhàn)驗(yàn)證可以落地機(jī)行的卓越管理方案，值得您下載擁有變電所鍍銅接地網(wǎng)和鋼接地網(wǎng)、純銅接地網(wǎng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較2010年10月目錄1 .概述32 .技術(shù)比較33c值的由來(lái)44 .經(jīng)濟(jì)比較54.1 接地體截面積的選擇 54.2 材料統(tǒng)計(jì)94.3 .工程預(yù)算125 .結(jié)論121 .概述隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，對(duì)變電所接地設(shè)計(jì)的要求也越來(lái)越高。長(zhǎng)期、可靠、 穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的接地系統(tǒng)，是維持設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行、保證設(shè)備和人員安全的根本保障, 符合國(guó)家所提出的可持續(xù)發(fā)展、變電站全壽命管理的宗旨。接地系統(tǒng)長(zhǎng)期安全

2、可 靠運(yùn)行的關(guān)鍵在于品質(zhì)好的接地材料和可靠的連接。本報(bào)告首先從從技術(shù)角度比較分析了鍍銅接地網(wǎng)、銅接地網(wǎng)和鋼接地網(wǎng)的特點(diǎn)；其次，以某220kV 變電站和某500kV 變電站工程的接地網(wǎng)設(shè)計(jì)為實(shí)例，對(duì)鍍銅接地網(wǎng)、銅接地網(wǎng)和鋼接地網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行比較分析。2 .技術(shù)比較耐腐蝕性： 接地體的腐蝕主要有化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕倆種形式，多數(shù)情況下， 這倆種腐蝕同時(shí)存在。 銅在土壤中的腐蝕速度大約是鋼材的 1/101/50 ， 而 且電氣性能和物理性能穩(wěn)定。銅的表面會(huì)產(chǎn)生附著性極強(qiáng)的氧化物（銅綠），對(duì)內(nèi)部的銅有很好的保護(hù)作用，阻斷腐蝕的形成。鋼材是逐層腐蝕，鍍鋅層具有壹定的抗腐蝕性，可是壹般只能在前十年起作用，

3、十年以后鋼材的將考慮年腐蝕厚度，設(shè)備引下線按0.10.2mm/ 年考慮，主接地網(wǎng)按0.050.1mm/ 年考慮。鋼接地體接頭和鋼接地體本身在腐蝕的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)腐蝕情況，鋼材點(diǎn)腐蝕的速度是均勻腐蝕速度的 460 倍，正是由于點(diǎn)腐蝕的存在，所以無(wú)法通過(guò)增加鋼接地截面積的方法來(lái)增加其使用年限；銅不存在點(diǎn)蝕情況，壽命較長(zhǎng)。接地體連接方式： 只有可靠的、牢固的鏈接才能保證接地網(wǎng)的運(yùn)行可靠性。目前，鋼接地體之間的連接均為傳統(tǒng)的電弧焊接方式，高溫電弧會(huì)破壞接地體接頭部位的鍍鋅層，有可能導(dǎo)致點(diǎn)腐蝕的出現(xiàn)，嚴(yán)重影響接地體的壽命。銅接地體的連接方式壹般為放熱焊接連接法，利用活性較強(qiáng)的鋁把氧化銅仍原，整個(gè)過(guò)程時(shí)間

4、很短，反映所產(chǎn)生的熱量足以使被焊接的導(dǎo)線端部融化形成永久性的分子合成。3 .C 值的由來(lái)根據(jù)DL/T621-1997交流電氣裝置的接地標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定鋼的C值為70 ,銅的C值為 210 。鍍銅鋼絞線的 C 值仍未進(jìn)行明確的規(guī)定，所以以下是鍍銅鋼的 C 值推導(dǎo)。在 IEEEstd80 中規(guī)定，接地線的最小截面積要求為：由上式可得：在 DL/T621-1997 中規(guī)定，接地線的最小截面積要求為：令： S=A ，則： ，其中： Ig 的單位為安培， I 的單位為千安培。Ig=I*10 3安培。令：則上式能夠簡(jiǎn)化為：所以：即：將 IEEEstd80 中 66 頁(yè)上 Table1 中的數(shù)據(jù)代入，即可得壹下的

5、結(jié)果：30% 導(dǎo)電率銅鍍鋼絞線的 C 值計(jì)算，將相關(guān)參數(shù)代入公式：鍍鋅鋼的C 值計(jì)算，將相關(guān)參數(shù)代入公式：鍍銅鋼的C 值計(jì)算，將相關(guān)參數(shù)代入公式：C=10*21.6C=216 «=210通過(guò)鍍鋅鋼和銅的參數(shù)能夠知道IEEE 中的相關(guān)規(guī)定和國(guó)標(biāo)中的相關(guān)規(guī)定是壹致的。同時(shí)，根據(jù)省 X 公司遼電生部【 2009 】 12 號(hào)文關(guān)于下發(fā)< 遼寧省電力有限 X 公司交流電氣接地裝置應(yīng)用導(dǎo)則 > （試行） 的通知 ， 30% 導(dǎo)電率鍍銅鋼絞線的熱穩(wěn)定系數(shù)為 176 。綜上所述， 30% 導(dǎo)電率的鍍銅鋼絞線的熱穩(wěn)定系數(shù)為：176IEEEstd80 相關(guān)內(nèi)容見(jiàn)附件壹，遼電生部【 2009

6、 】 12 號(hào)文件見(jiàn)附件二。4 .經(jīng)濟(jì)比較4.1 接地體截面積的選擇根據(jù)上述可得：鋼接地體的熱穩(wěn)定系數(shù)為 70 ， 30% 導(dǎo)電率鍍銅鋼絞線的熱穩(wěn)定系數(shù)為 176 ， 純銅的熱穩(wěn)定系數(shù)為 210. 根據(jù)電流和短路時(shí)間的長(zhǎng)短， 就能夠計(jì)算出在同等的條件下，不同材料所需的截面積。忽略腐蝕的影響對(duì)銅接地體進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)時(shí)，接地引下線的最小截面應(yīng)滿(mǎn)足下式：式中：接地引下線的最小截面， mm2 ；一流過(guò)接地引下線的短路電流穩(wěn)定值，A （根據(jù)系統(tǒng)510年發(fā)展規(guī)劃，按系統(tǒng)最大運(yùn)行方式確定）；短路電流的等效持續(xù)時(shí)間， s ；接地引下線材料的熱穩(wěn)定系數(shù)，根據(jù)材料的種類(lèi)、性能及最高允許溫度和短路前接地引下線的初始

7、溫度確定。短路等效持續(xù)時(shí)間式中：短路電流的等效持續(xù)時(shí)間， s；主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間， s ；一斷路器失靈保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，s;一開(kāi)關(guān)固有動(dòng)作時(shí)間，s；某500kV 變電站：根據(jù)初步設(shè)計(jì)階段短路電流計(jì)算書(shū)，如下:短路500kV 側(cè)單相接地短 路500kV 側(cè)倆相接地短 路220kV 側(cè)單 相接地短路220kV 側(cè)倆 相接地短路35kV倆相接地短路短路電路32.4kA33.0kA47.0kA45.2kA37.4kA純銅引下線所需截面計(jì)算如下（單位：mm2）1. 500kV 側(cè)：=33kA , =210,=0.35s2.220kV 側(cè)：=47kA , =210,=0.45s3.35kV 側(cè)：=37.4kA ,

8、 =210,=0.6s純銅水平網(wǎng)所需截面為最大截面引下線的75%選所以當(dāng)采用純銅地網(wǎng)時(shí)，主接地網(wǎng)白水平接地體截面取截面積為120mm2的裸銅絞線，500kV側(cè)接地引下線選用截面積為120mm2的銅絞線，220kV側(cè) 接地引下線選用截面積為185mm2的銅絞線，35kV側(cè)接地引下線選用截面積為 150mm2 的銅絞線。鍍銅鋼引下線所需截面計(jì)算如下（單位：mm2）除了鍍銅鋼的=176不同外，其余參數(shù)壹致。計(jì)算得：1.500kV 側(cè)：2.220kV 側(cè)：3.35kV 側(cè)：鍍銅鋼水平網(wǎng)所需截面為最大截面引下線的75%選所以當(dāng)采用鍍銅鋼地網(wǎng)時(shí)，主接地網(wǎng)的水平接地體截面取截面積為 150mm2 的鍍銅鋼絞

9、線，500kV側(cè)接地引下線選用截面積為 150mm2 的鍍銅鋼絞線， 220kV及35kV側(cè)接地引下線選用截面積為185mm2的鍍銅鋼絞線。鍍鋅扁鋼引下線所需截面計(jì)算如下（單位：mm2）鋼的=70 ,計(jì)算得：1.500kV 側(cè)：2.220kV 側(cè)：3.35kV 側(cè)：鍍鋅扁鋼水平網(wǎng)所需截面為最大截面引下線的75%選當(dāng)采用鋼地網(wǎng)方案時(shí)，除了考慮熱穩(wěn)定校驗(yàn)的因素外，仍應(yīng)當(dāng)按30年考慮 鋼材的腐蝕，主接地網(wǎng)考慮 0.1mm/年，引下線考慮0.2mm/年。所以主接地網(wǎng) 的水平接地體應(yīng)采用60x8的鍍鋅扁鋼，500kV側(cè)接地引下線選用80x8的鍍鋅 扁鋼，220kV及35kV側(cè)接地引下線選用100x10的

10、鍍鋅扁鋼。岱山220kV變電站：根據(jù)初步設(shè)計(jì)階段短路電流計(jì)算書(shū)，如下:短路220kV 側(cè)單相接地短 路220kV 側(cè)倆相接地短 路110kV 側(cè)單相接地短路110kV 側(cè)倆 相接地短路35kV倆相接地短路短路電路15.03kA18.41kA15.46kA26.09kA14.70kA純銅引下線所需截面計(jì)算如下（單位：mm2）1. 220kV 側(cè)：=18.41kA , =210,=0.6s2.110kV 側(cè)：=26.09kA , =210,=1s3.35kV 側(cè)：=14.70kA , =210,=2s純銅水平網(wǎng)所需截面為最大截面引下線的75%選所以當(dāng)采用純銅地網(wǎng)時(shí)，主接地網(wǎng)的水平接地體截面取截面積

11、為 95mm2的 裸銅絞線，220kV側(cè)接地引下線選用截面積為 95mm2的銅絞線，110kV側(cè)接 地引下線選用截面積為150mm2的銅絞線，35kV側(cè)接地引下線選用截面積為 120mm2 的銅絞線。銅鍍鋼引下線所需截面計(jì)算如下（單位：mm2）除了鍍銅鋼的=176不同外，其余參數(shù)壹致。計(jì)算得：1.220kV 側(cè)：2.110kV 側(cè)：3.35kV 側(cè)：鍍銅鋼水平網(wǎng)所需截面為最大截面引下線的75%選所以當(dāng)采用鍍銅鋼地網(wǎng)時(shí)，主接地網(wǎng)的水平接地體截面取截面積為 120mm2 的銅鍍鋼絞線，220kV和35kV側(cè)接地引下線選用截面積為120mm2的鍍銅鋼 絞線，110kV側(cè)接地引下線選用截面積為150m

12、m2的鍍銅鋼絞線。鍍鋅扁鋼引下線所需截面計(jì)算如下（單位：mm2）鋼的=70 ,計(jì)算得：1.220kV 側(cè)：2.110kV 側(cè)：3.35kV 側(cè)：鍍鋅扁鋼水平網(wǎng)所需截面為最大截面引下線的75%選當(dāng)采用鋼地網(wǎng)方案時(shí)，除了考慮熱穩(wěn)定校驗(yàn)的因素外，仍應(yīng)當(dāng)按 30年考慮 鋼材的腐蝕，主接地網(wǎng)考慮 0.1mm/年，引下線考慮0.2mm/年。所以主接地網(wǎng) 的水平接地體應(yīng)采用80x6的鍍鋅扁鋼，220kV側(cè)接地引下線均選用60x8的鍍 鋅扁鋼，110kV側(cè)接地引下線均選用100x8的鍍鋅扁鋼，35kV側(cè)接地引下線均 選用80x8的鍍鋅扁鋼。4.2材料統(tǒng)計(jì)某500kV變電站：2,銅鍍鋼接地方案的材料統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表 3

13、鍍鋅扁鋼接地方案的材料統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表 1,銅接地方案的材料統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表在舁 廳P名稱(chēng)型號(hào)及規(guī)范單位數(shù)量備注1熱鍍鋅角鋼L50 X5L=2500根245主接地網(wǎng)垂直接地體2熱鍍鋅扁鋼-100 X10m1800220kV , 35kV 側(cè)設(shè)備引下線3熱鍍鋅扁鋼-80 >8m1700500kV側(cè)設(shè)備引下線4熱鍍鋅扁鋼-60 X8m10850主接地網(wǎng)水平接地 體，均壓壞5焊接點(diǎn)個(gè)13000表1采用鋼接地設(shè)計(jì)的材料表表2采用銅接地設(shè)計(jì)的材料表在舁 廳P名稱(chēng)單位備注1紫銅棒20cm , L = 2500根245主接地網(wǎng)垂直接地體2鍍錫銅絞線截面150mm2m80035kV側(cè)設(shè)備引下線3鍍錫銅絞線截面1

14、20mm2m10550主接地網(wǎng)，500kV側(cè)設(shè)備引下線4鍍錫銅絞線截面185mm2m1000220kV側(cè)設(shè)備引下線5鍍錫銅絞線截面50mm2m2000均壓壞6焊接頭個(gè)1300在舁 廳P7600表3采用鍍銅鋼接地設(shè)計(jì)的材料表在舁 廳P型號(hào)及規(guī)范數(shù)量1鍍銅鋼接地極20mm , L= 2500m根245主接地網(wǎng)垂直接地體230%鍍銅鋼 絞線截面185mm 2m1800220kV , 35kV 側(cè)設(shè)備引下線330%鍍銅鋼 絞線截面150mm 2m10550主接地網(wǎng)，500kV側(cè)設(shè)備引下線430%鍍銅鋼 絞線截面50mm 2m2000均壓壞5銅鼻子個(gè)6006焊接點(diǎn)1300某220kV變電站：鍍鋅扁鋼接地

15、方案的材料統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表 4 ,銅接地方案的材料統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表5,銅鍍鋼接地方案的材料統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表6表4采用鋼接地設(shè)計(jì)的材料表在舁 廳P名稱(chēng)型號(hào)及規(guī)范單位數(shù)量備注1熱鍍鋅角鋼L50 X5L=2500根160主接地網(wǎng)垂直接地體2熱鍍鋅扁鋼-60 X8m510220kV側(cè)設(shè)備引下線3熱鍍鋅扁鋼-100 X8m830110kV側(cè)設(shè)備引下線4熱鍍鋅扁鋼-80X8m120035kV側(cè)設(shè)備引下線5熱鍍鋅扁鋼-80 X6m2270主接地網(wǎng)水平接地體6焊接點(diǎn)684表5采用銅接地設(shè)計(jì)的材料表廳P備注在舁 廳P1紫銅棒20cm , L = 2500根160主接地網(wǎng)垂直接地體2鍍錫銅絞線截面120mm 2m120035kV

16、側(cè)設(shè)備引下線3鍍錫銅絞線截面95mm 2m2780主接地網(wǎng)，220kV側(cè)設(shè)備引下線4鍍錫銅絞線截面150mm 2m830110kV側(cè)設(shè)備引下線5銅焊接頭個(gè)6846銅鼻子450表6采用鍍銅鋼接地設(shè)計(jì)的材料表在舁 廳P名稱(chēng)單位1鍍銅鋼接地極20mm , L= 2500m根160主接地網(wǎng)垂直接地體30%鍍銅鋼絞截面150mm 2110kV側(cè)設(shè)備引下2線m830線30%鍍銅鋼絞截面120mm 2主接地網(wǎng)，220kV、3線m398035kV側(cè)設(shè)備引下線4焊接點(diǎn)個(gè)68454504.3.工程預(yù)算各方案的造價(jià)見(jiàn)附件三。表7為各方案的總費(fèi)用（單位：萬(wàn)元）統(tǒng)計(jì):鍍鋅扁鋼接地鍍銅鋼接地鍍錫銅接地500kV變電站124.50201.16221.47220kV變電站49.2874.7583.865.結(jié)論在技術(shù)上，鍍銅鋼接地和鍍錫銅接地相對(duì)于鍍鋅鋼接地有如下優(yōu)點(diǎn)：（ 1 ）鍍銅鋼或純銅地網(wǎng)相對(duì)鋼接地網(wǎng)具有：導(dǎo)電性能優(yōu)、熱穩(wěn)定性能好、耐腐蝕能力強(qiáng)、施工方便、壽命長(zhǎng)、投運(yùn)后檢驗(yàn)維護(hù)工作量少、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)。（ 2 ）采用鍍銅或純銅地網(wǎng)相對(duì)于采用鍍鋅扁鋼的接地網(wǎng)，接地體的截面大為減小，使施工成本和施工難度大幅度降低，加快了