| 标题 | 浅谈变电站接地网大修 |
| 范文 | 摘 要：老旧变电站地网大修一般不能停电，通过分片区施工、增加监护人，适当控制垂直接地极的长度，合理规划水泥路面切割，做好开挖土的堆放以及草坪植被的回植实现安全文明施工。在技术上通过合理的接地沟开挖，确保焊接质量；对接地主扁钢接头进行四条棱边封闭焊来提高焊接处的防腐能力、垂直接头处增设L形铁件，确保焊接长度；在故障电流集中的变压器中性点、避雷器、避雷针（线）附近，采取加装集中接地装置，以利于迅速疏散电流；对于带有二次设备以及重要的设备采用双接地引下线，确保设备可靠接地；通过换土降低土壤电阻率，以降低接地电阻。 关键词：变电站；地网；方案；质量；安全；文明；施工 中图分类号：TM711 文献标识码：A 引言 运行年久的变电站接地网，由于接地扁钢锈蚀使得地网的接地阻抗变大、变电设备的接地导通性能变差，严重影响变电站的安全运行。如何在变电站不停电的情况下，进行有效的地网大修，提高地网的使用寿命，在安全、技术、组织方案提出了较高的要求。 本文以一个220kV户外变电站为例对做些经验总结。该220kV变电站1997年投运，南北长176m，东西宽158m；变电站东侧为220kV开关站共有10个间隔；西侧为110kV开关站有15个间隔，生产附属楼、两台主变、主控楼及10kV开关室位于中部。开关站内除巡视道路外采用草皮进行绿化。2008年接地开挖检查，发现该变电站地网锈蚀、接地电阻偏高，接地扁钢在二期施工中发现过于稀疏，不利于散流，故对其进行改造。 一、拟定技术原则 根据《交流电气装置的接地设计规范》及电力行业相关标准，通过计算确定变电站内接地扁钢按6×6m的方格进行开挖布置，接地扁钢截面按15年远期短路电流及地网使用30年的要求进行核算，采用60×6mm的扁钢。扁钢的敷设深度采用0.8m，在变压器、避雷器、CT、PT周围增设垂直接地极。地网开挖过程中遇老旧扁钢应与新敷设的扁钢进行焊接。开挖过程中遇土质较差的，采用更换回填土进行降阻的措施。 二、合理制定施工方案 现场人员的多少关系到施工进度，人员多，施工速度快，但安全上较难于把控；人员少施工速度较慢，但安全上较易管理把控。根据施工季节特点和变电站施工区域大小以及是否采取分区片施工，再结合变电站近期的有无其它工作情况合理制定工期，进而制定施工人员的数量是一个较好的思路。 地网施工期间，虽无其它重要检修项目，但该变电站做为一个示范变电站，经常有领导参观检查。为确保变电站的整洁美观，现场不宜全面铺开进行了施工。根据变电站的布置特点，拟采取分区域分片施工，将整个项目分作3个区域，即220kV、110kV和主控楼10kV开关室三个区域，每个区域根据现场再分为若干施工段，其中220kV区域设3个施工段，110kV区域设3个施工段，主控楼电容器室区域设2个施工段。按6m间距的技术要求，220kV开关站南北向接地扁钢需敷设10道，东西向需敷设28道；110kV开关站南北向敷设7道，东西向敷设16道；生产附属楼、主控楼、10kV开关室、#1、#2主变、站内避雷针周边等沿建筑物外沿先行敷设，中间再按6×6m的规格增补敷设。 经与运行部门协商、分管生产领导确认该工程施工工期控制在50天以内，具体安排：220kV区域20天，110kV区域20天，主控楼电容器室区域10天。 拟采用的施工顺序为：220kV区域先施工，其次为110kV区域，最后为主控楼、10kV开关室室区域。每个施工区域的一个施工段完成后进行下一个施工的作业。一个施工区域结束后进行下一个施工区域的施工。 施工过程中采取流水作业方式：因该变电站的施工作业面很大，故考虑采取各个工种进行流水作业。具体施工顺序如下： 土方工开挖接地沟→焊工进行接地体敷设、焊接，同时土方工开挖下一施工段接地沟→焊工完成一施工段的敷设、焊接后由土方工进行回填，同时焊工进行下一施工段的接地体的敷设、焊接 →土方工进行再下一施工段接地沟开挖。如此循环至工程结束。 根据以上的工期方案论证，确定安排现场施工人员情况如下： 现场工作负责人：1名，负责现场施工的组织和实施，以及对施工现场的安全及工程质量全权负责 现场安全员：2名，负责对现场作业人员的施工行为进行监督，及时发现安全隐患，制止违章行为发生 现场工人：土石方工12名，焊工2名，在工作负责人的安排及现场安全员的监督下进行施工作业，做到安全施工，施工质量符合规范规定。 三、地网大修过程中施工质量的控制 1接地沟的开挖 沟开挖的深度影响接地扁钢的埋深，要求沟开挖的深度比埋深0.8m略深约0.08m，宽度应能满足挖深要求；对于遇接地主扁钢需在沟内进行焊接或扁钢与垂直接地极焊接处，应开挖出人能够站在沟内进行焊接的坑位，利于焊接，确保焊接质量。对于接地主干线扁钢横穿电缆沟时，采取在电缆沟两侧挖深坑，从电缆沟底部，用铁锤敲入角钢的方法进行贯穿。 2接地扁钢的焊接与防腐 焊接与防腐质量影响接地网的使用寿命。按国家标准，接地扁钢搭接焊其搭接长度不小于宽度的2倍，且至少3个棱边焊接，并对焊缝及焊缝外100mm进行防腐处理。但实际运行情况来看，3个棱边焊接后涂覆沥青，焊口的内侧无法有效防腐。为了解决该问题，实践中要求采用4个棱边焊，焊接后涂覆沥青，对整个焊口进行封闭。具体措施：能事先在沟外进行焊接的先行焊接；对于只能在沟内焊接的，接地主扁钢在沟内立放，焊接时，先焊顶面与两头垂直面，对于下沿面，则在下沿面增设一片平放的与焊缝等长的扁钢（该片扁钢与接头形成“⊥”形），在该扁钢与竖立扁钢两侧的接触面进行两道焊接，从而封闭整个焊口。当遇到扁钢相互搭接焊为垂直时（如接地引下线与主接地扁钢搭接焊等）为解决搭接长度，拟事先采用与扁钢等厚度的钢板割出宽度为扁钢宽度，边长为三倍扁钢宽度的“L”形等边铁件，焊接时在两扁钢间增设该铁件进行焊接以补搭接长度的不足。焊后，应及时除渣，涂覆沥青防腐处理。 3垂直接地极的安装 在故障电流集中的变压器中性点、避雷器、避雷针（线）附近，应采取加装集中接地装置，以利于迅速疏散电流。在靠近设备的地方，由于抡锤需与带电设备保持一定的安全距离，垂直接地极的长度可由原来的2.5m适当减短，但不小于1.5m，并适当增加垂直接地极的根数，垂直接地极的间距保持在其长度的2倍以上。 4重要设备双接地引下线 对于带有二次设备以及重要的设备（如电压互感器、电流互感器、主变中性点、开关、避雷器）采用双接地引下线，两根接地引下线应连接到主地网纵横交叉的两根不同扁钢上，以确保设备可靠接地。 5不良土壤的更换 在接地沟开挖后发现土质不良，土壤电阻率偏高，要解决如何降低土壤电阻率问题。实践中将接地沟再挖深0.10-0.20m，采用土壤电阻率较低的优质黑土（菜园黑土、山地腐质土）、黏土、黄土（土壤电阻率从低到高依次为黑土、黏土、黄土）进行回埋夯实，在再其上敷设接地扁钢，然后再回填优质土壤0.3-0.4m并进行夯实，最上层才采用较好的原土进行回填，对于碎石、杂物等禁止回填。 四、地网大修过程中的安全控制 1施工安全间距控制 施工过程中必须严格遵守有关规程和规范。开工前，施工负责人组织全体人员熟悉图纸、资料，根据现场情况在重点部位、设备及危险点设置围栏和警示标志，材料及长的工器具应放倒水平搬运，每天进场工作前，向每位工作人员说明工作位置的安全注意事项，安全距离，施工技术要求等。 110kV、 220kV的户外变电设备支架矮的离地面为2.5m；在接地扁钢沟开挖、回填、打接地桩施工过程中，锄头、锤子与电气设备应保持足够的安全距离。打接地极前应先确认地下无管线后进行，对于与设备较近的接地极在设计人员确认的情况下，可适当减少长度。 2接地扁钢敷设路径的现场认证。在6×6m网格的框架下，工程项目负责人施工前会同设计人员、运行人员现场、施工人员进行现场认证，确定需开挖路径的地下管线情况，合理避开变电站内的供水管、控制电缆等物件，严防误挖电缆事件发生；对站内主要水泥路面开挖前应用切割机切开路面需开挖部份，并采取适当放宽间距的措施，以减少水泥路面切割。路径在认证后及时用白灰划线放样。 3施工电源的接取。施工时分别从110kV I、II段开关站、220kV I、II段开关站检修电源箱接取，并根据设施工要求2-4个移动电源箱，电源箱内配漏电保护器，使用时电源箱外壳应有可靠接地。 五、做好文明施工 接地沟开挖前应先确定放置泥土的位置，一个片区可以确定若干个放置点，放置点应铺篷布，四周用重物固定，保持现场整洁。无用的杂物（水泥路面破除的水泥渣）应及时清除堆放在站外。 早期的变电站用人工种植草皮进行绿化，如何尽快的恢复植被，是个需要 解决的问题。接地沟开挖时，应先将草皮连根带土铲起，有次序地放在篷布上，并不定时进行浇水，确保土壤湿润。在接地沟回填的最后一道工序时，将其填回，以进行恢复。 结语 该变电站地网大修，由于精心策划，严密施工，比原来预期的工期提前并且安全圆满地完成了大修任务，接地电阻等各项指标达到了预期的目标；在施工过程中变电站始终保持干净整洁的美好形象，施工后绿化恢复及时；为今后变电站地网改造提供了很好的借鉴经验。 参考文献 [1] GB 50269—2006，电气装置安装工程接地装置施工及验收规范[S]. [2] GB/T 50065—2011，交流电气装置的接地设计规范[S]. [3] DL/T 621—1997，交流电气装置的接地[S]. 作者简介：黄景元（1975-）男，民族：汉族， 籍贯：福建安溪 ，职称：电力工程技术工程师，研究方向：输变电设备的过电压防护。 |
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