變電站地網(wǎng)的腐蝕及改造

變電站地網(wǎng)的腐蝕及改造第1頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)變電站地網(wǎng)腐蝕變電站地網(wǎng)腐蝕及改造第2頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月1、變電站地網(wǎng)腐蝕一、腐蝕的基礎(chǔ)知識腐蝕的形態(tài)金屬的自然電位序列第3頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月1、變電站地網(wǎng)腐蝕

圖4.1腐蝕的形態(tài)腐蝕濕腐蝕干腐蝕自然腐蝕電腐蝕局部電池腐蝕濃淡電池腐蝕不同金屬接觸腐蝕細(xì)菌腐蝕第4頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月1、變電站地網(wǎng)腐蝕

貴鉑+0.33V

金+0.18

不銹鋼（18C1-8Ni-3No）-0.04

銀-0.06

不銹鋼（18C1-8Ni）-0.08-0.10-0.13

青銅（Sn6％～10％）-0.14

黃銅（85Cu-15Zn）-0.15

銅-0.17

黃銅-0.20

標(biāo)準(zhǔn)氫電極H2/H+-0.24

鎳Ni-0.24

黃銅（60Cu-40Zn）-0.27-0.28

錫-0.46

鉛-0.50

鋼、鑄鐵-0.45～0.65

硬鋁合金-0.61

鎘-0.78

鋁-0.78

鋅-1.07

賤鎂Mg-1.6自然電位序列第5頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月1、變電站地網(wǎng)腐蝕

二、海水中的腐蝕

金屬材料完全浸泡的浸蝕度/（mm/年）有潮時的浸蝕度/（mm/年）平均極大平均極大軟鋼（無黑皮）0.120.400.30.5軟鋼（帶黑皮）0.090.900.21.0普通鑄鐵0.15--0.4--鋼（冷軋）0.040.080.020.18黃銅（70Cu-30Zn）0.05------第6頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月1、變電站地網(wǎng)腐蝕

三、土壤中的腐蝕

土壤電阻率/(Ω.m)腐蝕程度＜700劇烈的腐蝕性700～2000嚴(yán)重的腐蝕性2000～5000中等程度的腐蝕性＞5000輕度至輕微的腐蝕性第7頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月1、變電站地網(wǎng)腐蝕

美國各地裸鋼材的腐蝕度

土質(zhì)電阻率/(Ω.cm)透氣性PH值全面腐蝕度A/(㎜/年)最大孔腐蝕度B/(㎜/年)B/ACecil壚坶質(zhì)黏土17800良4.80.0160.6239Hagerstown壚坶土5210良5.80.0190.2613.7Susquehana黏土6920可4.50.0280.165.7Chino淤泥質(zhì)壚坶土148良8.00.0290.206.9Mohave壚坶土232可8.00.0851.7521.0Acadia黏土190不良6.20.0310.134.2Docus黏土62可7.50.0700.243.4LokeCharles黏土406不良7.10.1140.756.6Merced淤泥質(zhì)黏土278可9.40.1630.664.1Carlisle黑泥煤1660極差5.60.0450.184.0Rifle泥煤218不良2.60.0720.253.5Tidal沼澤84極差6.90.0860.232.7黑泥煤712不良4.80.0570.254.4Sherkey黏土943不良6.80.1000.363.6Cinders455極差7.60.371.754.7平均0.0650.436.7第8頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月1、變電站地網(wǎng)腐蝕

日本國裸鋼材的腐蝕度

區(qū)分地點腐蝕度/（㎜/年）海底土中橫濱0.07小名濱0.06平均0.065陸地土中川崎0.029八戶0.044八丈島0.044橫濱0.045平均0.04第9頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月1、變電站地網(wǎng)腐蝕

中國廣東地銅和鋼材在紅粘土壤中的腐蝕度

序號金屬性質(zhì)年腐蝕率R（%）1普通鋼材32銅13鍍鋅鋼材2第10頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月1、變電站地網(wǎng)腐蝕

單一金屬棒接地電極的重量減輕情況

材料重量減輕的百分?jǐn)?shù)/%1年后3年后7年后軟鋼棒2.66.117.61鍍鋅鋼棒1.52.42.2覆銅鋼棒0.520.931.4鑄鐵棒0.681.21.9不銹鋼棒0.20.531.4鋁棒0.921.62.3鎂棒6.3-①25.0鋅棒1.21.24.11覆不銹鋼鋼棒0.290.630.87②第11頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月1、變電站地網(wǎng)腐蝕

金屬對效應(yīng)引起的軟鋼棒重量減輕的情況

材料金屬對構(gòu)成（I是軟鋼棒）每1條軟鋼棒腐蝕量/g1年后3年后7年后鍍鋅鋼棒（G）G-I+50+122+64覆銅鋼棒（C）G-I-85-327-685同上（C）C-2I-48-155-364同上（C）C-2I-38-274-344鑄鐵棒（N）N-I+6-50-127不銹鋼棒（S）S-I+1-26-158覆不銹鋼鋼棒（B）B-I+10+22+29同上（B）2B-I---3第12頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月1、變電站地網(wǎng)腐蝕

不同種類金屬對的重量減輕

材料金屬對構(gòu)成（I是軟鋼棒）重量減輕的百分?jǐn)?shù)（軟鋼）/%1年后3年后7年后鍍鋅鋼棒（G）G-I1.22.855.95覆銅鋼棒（C）G-I4.8314.825.9同上（C）C-2I3.8310.317.2同上（C）C-2I3.8513.416.9鑄鐵棒（N）N-I2.47.4610.9同上（N）①N-I-4.89-不銹鋼棒（S）S-I2.56.7911.8覆不銹鋼鋼棒（B）B-I2.35.566.84②同上（B）2B-I--7.72②第13頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月1、變電站地網(wǎng)腐蝕

金屬對效應(yīng)引起的軟鋼棒重量減輕的情況

材料金屬對構(gòu)成（I是軟鋼棒）每1條軟鋼棒腐蝕量/g1年后3年后7年后鍍鋅鋼棒（G）G-I+50+122+64覆銅鋼棒（C）G-I-85-327-685同上（C）C-2I-48-155-364同上（C）C-2I-38-274-344鑄鐵棒（N）N-I+6-50-127不銹鋼棒（S）S-I+1-26-158覆不銹鋼鋼棒（B）B-I+10+22+29同上（B）2B-I---3第14頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月1、變電站地網(wǎng)腐蝕

直流電引起的腐蝕量（電腐蝕）

金屬原子價化學(xué)當(dāng)量用1mA，1年間的電量產(chǎn)生的電解量/g銅163.5420.8銅231.7710.4鉛2103.633.9錫259.3518.7錫429.679.7鎳229.369.6鎳319.576.4鐵227.929.1鐵318.626.1鋅232.6910.7鋁38.992.9第15頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月1、變電站地網(wǎng)腐蝕

各種金屬的交流腐蝕

（電腐蝕）

金屬電解質(zhì)溶液交流電流密度相對于直流的腐蝕比鋁5000ppmNaCl0.2mA/cm20%5000ppmNaCl1.55.0金斯敦飲料水2.213.55000ppmNaCl3.515.0人工土壤水520.0人工土壤水1031.0人工土壤水2039.0人工土壤水4040.0人工土壤水20048.5鐵人工土壤水50.06中性土壤7.70.04人工土壤水100.10中性土壤15.50.04人工土壤水200.11人工土壤水400.13中性土壤46.50.05中性土壤77.50.05銅金斯敦飲料水2.20.5人工土壤水50.27人工土壤水100.18中性土壤15.50.08人工土壤水200.11人工土壤水400.09第16頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月1、變電站地網(wǎng)腐蝕

鐵的電腐蝕量

（電腐蝕）（單位：g/dm2）電解質(zhì)溶液電流的種類，電流密度/(mA/dm2)直流1.2交流1.2直流1.2+交流1.2NaCl(10-4N)2.40～2.600～0.042.48土壤3.64～3.721.04～1.363.98～4.11第17頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月1、變電站地網(wǎng)腐蝕

四、混凝土中的腐蝕

金屬電位/V鎳-0.04銅-0.20鋼鐵-0.18錫-0.98鎘-0.87鉛-0.65鋅-0.45第18頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)地網(wǎng)檢查的步驟

及方法變電站地網(wǎng)腐蝕及改造第19頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月2、地網(wǎng)檢查的步驟及方法

10年以上的地網(wǎng)需要開挖檢查挖檢需要遵循科學(xué)的方法和步驟分析挖檢結(jié)果，得出科學(xué)結(jié)論對腐蝕嚴(yán)重的地網(wǎng)提出整改建議保存分析報告第20頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月2、地網(wǎng)檢查的步驟及方法

一、選擇開挖檢查位置母線架構(gòu)接地點所用變接地點電纜溝內(nèi)的接地體引下線有電流處的接地點避雷針下面集中接地點配電室接地點地網(wǎng)中間架構(gòu)或開關(guān)接地點第21頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月2、地網(wǎng)檢查的步驟及方法

二、開挖要求順引下線開挖，一直挖到引下線和水平接地線連結(jié)處，在水平地網(wǎng)前方左右開挖1.5米。沿避雷針引下線開挖，找出垂直接地體，進(jìn)行檢測及拍照。第22頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月2、地網(wǎng)檢查的步驟及方法

三、取樣方法變電站電壓等級名稱引下線水平接地帶土壤數(shù)量長度（mm）數(shù)量長度（mm）數(shù)量（kg）110kV240024001220kV340034001500kV340034001第23頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月2、地網(wǎng)檢查的步驟及方法

四、檢查內(nèi)容水平接地帶腐蝕情況引下線腐蝕情況垂直接地體腐蝕情況電纜溝內(nèi)接地帶腐蝕情況設(shè)備與地的接觸電阻第24頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月2、地網(wǎng)檢查的步驟及方法

五、檢查方法直觀法量直徑法稱重法深孔法檢測土壤的PH值第25頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)地網(wǎng)檢查實例變電站地網(wǎng)腐蝕及改造第26頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月3、地網(wǎng)檢查實例

深圳220kV水貝站挖檢情況介紹地網(wǎng)的自然情況檢查數(shù)量檢查辦法檢查結(jié)果腐蝕原因分析防腐蝕措施第27頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月3、地網(wǎng)檢查實例一、地網(wǎng)的自然情況地網(wǎng)面積水平接地極網(wǎng)格情況垂直接地極電纜溝情況引下線長m寬m面積m2規(guī)格mm總長度m平均網(wǎng)格距離m網(wǎng)格數(shù)個規(guī)格mm根數(shù)個電纜溝內(nèi)敷設(shè)長度m水平地網(wǎng)跨接數(shù)目個規(guī)格mm數(shù)量根2231373055150×580100060Ф22460第28頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月3、地網(wǎng)檢查實例二、檢查數(shù)量對變電站地網(wǎng)進(jìn)行了全面檢查水平地網(wǎng)開挖了16處，為總長度的10%垂直接地體檢查為垂直接地體總數(shù)的10%引下線應(yīng)為總引下線數(shù)量的10%網(wǎng)格搭接處、電纜溝長度均為各自總量的10%第29頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月3、地網(wǎng)檢查實例三、檢查辦法直觀法：用肉眼觀察其腐蝕情況，用卡尺測量其直徑，計算腐蝕程度。稱重法：用電子稱稱其重量，檢查腐蝕情況。第30頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月3、地網(wǎng)檢查實例四、檢查結(jié)果主接地網(wǎng)腐蝕引下線電纜溝垂直接地體平均腐蝕率最嚴(yán)重的情況平均腐蝕率最嚴(yán)重的情況平均腐蝕率最嚴(yán)重的情況平均腐蝕率最嚴(yán)重的情況60%圓鋼直徑的70%58%圓鋼直徑的68%50%扁鋼厚度的

65%65%角鋼厚度的80%其他缺陷：1、設(shè)備接地接觸不良

4處；2、設(shè)備未接地的

2處；3、引下線與接地網(wǎng)連結(jié)超過3米的有

10處；4、水平地網(wǎng)埋深不足，小于0.6米的有

10處，共100米。第31頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月3、地網(wǎng)檢查實例五、腐蝕原因分析

電纜溝內(nèi)接地帶腐蝕接地引下線腐蝕水平地網(wǎng)腐蝕第32頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月3、地網(wǎng)檢查實例已被腐蝕一半左右的圓鋼

水貝站地網(wǎng)腐蝕情況圖片

電纜溝內(nèi)接地帶的腐蝕情況第33頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月3、地網(wǎng)檢查實例水貝站地網(wǎng)腐蝕情況圖片

運行10年的Φ18mm圓鋼直徑僅剩12mm第34頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月3、地網(wǎng)檢查實例六、防腐蝕措施

提高導(dǎo)體的截面積改為銅材敷設(shè)改善施工工藝序號金屬性質(zhì)年腐蝕率R（%）1普通鋼材32銅13鍍鋅鋼材2廣東地區(qū)普遍的土壤腐蝕率第35頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月3、地網(wǎng)檢查實例220kV變電站地網(wǎng)用銅和鋼的投資比較

材料直徑規(guī)格/mm數(shù)量單價/萬元總價/萬元地網(wǎng)壽命/年銅Ф141站535342年鋼Ф221站424216年第36頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)銅地網(wǎng)的設(shè)計

與施工變電站地網(wǎng)腐蝕及改造第37頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月4、銅地網(wǎng)的設(shè)計與施工一、銅地網(wǎng)的設(shè)計地網(wǎng)導(dǎo)體截面積的選擇：地網(wǎng)的壽命計算：第38頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月4、銅地網(wǎng)的設(shè)計與施工二、110KV中心城變電站用鋼敷設(shè)地網(wǎng)的造價

序號名稱型號及規(guī)格單位數(shù)量單價金額1水平接地線Φ22圓鋼m220021.0046200.002設(shè)各接地引下線Φ16圓鋼m70016.0011200.003垂直接地極L50×5角鋼根5740.002280.004祼銅線185mm2m100240.0024000.005銅排-40×4m100120.0012000.006鍍鋅扁鋼-60×6m190020.0038000.007其它施工費等170000.00合計303680.00第39頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月4、銅地網(wǎng)的設(shè)計與施工110KV中心城變電站用銅材敷設(shè)地網(wǎng)的造價

序號名稱型號及規(guī)格單位數(shù)量單價金額1銅排-50×5m2200120.00264000.002設(shè)各接地引下線Φ16m70016.0011200.003垂直接地極L50×5根5740.002280.004祼銅線185mm2m100240.0024000.005銅排-40×4m100120.0012000.006鍍鋅鋼-60×6m190020.0038000.007焊接點、接頭250000.00合計601480.00第40頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月4、銅地網(wǎng)的設(shè)計與施工三、銅材的選取銅絞線電鍍銅包鋼單線和絞線圓銅及銅板材鋼鍍銅接地棒第41頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月4、銅地網(wǎng)的設(shè)計與施工30%導(dǎo)電率的銅包鋼線

芯線直徑（mm）銅層厚度mm直流電阻標(biāo)稱直徑允許誤差標(biāo)稱厚度允許電阻ΩKm≤1.63±0.010.172＋0.004-0.00428.151.45±0.010.153＋0.004-0.00435.481.29±0.010.136＋0.004-0.00444.831.15±0.010.12＋0.004-0.00356.371.02±0.010.11＋0.003-0.00371.230.81±0.0070.085＋0.002-0.0021130.724±0.0070.076＋0.002-0.00271430.64±0.0070.067＋0.002-0.006183.50.57±0.0070.06＋0.0018-0.0052360.51±0.0070.053＋0.0016-0.004300第42頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月4、銅地網(wǎng)的設(shè)計與施工電鍍銅包鋼絞線

型號規(guī)格截面積（mm2）單絲直徑（mm）股數(shù)外徑（mm）HD16C161.7075.10HD25C252.1576.50HD35C352.5277.60HD50C503.0079.00HD70C703.52711.00HD95C952.521912.60HD120C1202.801914.00HD150C1502.303716.00HD185C1852.503717.60HD240C2402.803720.00HD300C3003.203722.40第43頁，課件共48頁，創(chuàng)作于2023年2月4、銅地網(wǎng)的設(shè)計與施工四、銅導(dǎo)體的連接放熱熔焊接多股銅絞線壓接壓接：壓接