《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(2021整理).pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《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(2021整理).pdf（12页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、本文为网上收集整理，如需要该文档得朋友，欢迎下载使用变电所镀铜接地网与钢接地网、纯铜接地网的技术经济比拟2021 年 10 月精品文档，word 文档目录1.概述.32.技术比拟.3值的由来.44.经济比拟.5接地体截面积的选择.5材料统计.94.3.工程预算.115.结论.11本文为网上收集整理，如需要该文档得朋友，欢迎下载使用随着电力系统的开展，对变电所接地设计的要求也越来越高。长期、可靠、稳定、经济的接地系统，是维持设备稳定运行、保证设备和人员平安的根本保障，符合国家所提出的可持续开展、变电站全寿命管理的宗旨。接地系统长期平安可靠运行的关键在于品质好的接地材料和可靠的连接。本报告首先从从
2、技术角度比拟分析了镀铜接地网、铜接地网和钢接地网的特点；其次，以某 220kV 变电站和某 500kV 变电站工程的接地网设计为实例，对镀铜接地网、铜接地网与钢接地网的经济性进行比拟分析。耐腐蚀性：耐腐蚀性：接地体的腐蚀主要有化学腐蚀和电化学腐蚀两种形式，多数情况下，这两种腐蚀同时存在。铜在土壤中的腐蚀速度大约是钢材的 1/101/50，而且电气性能和物理性能稳定。铜的外表会产生附着性极强的氧化物铜绿，对内部的铜有很好的保护作用，阻断腐蚀的形成。钢材是逐层腐蚀，镀锌层具有一定的抗腐蚀性，但是一般只能在前十年起作用，十年以后钢材的将考虑年腐蚀厚度，设备引下线按 0.1/年考虑，主接地网按 0.0
3、5/年考虑。钢接地体接头和钢接地体本身在腐蚀的过程中会出现点腐蚀情况，钢材点腐蚀的速度是均匀腐蚀速度的 460 倍，正是由于点腐蚀的存在，所以无法通过增加钢接地截面积的方法来增加其使用年限；铜不存在点蚀情况，寿命较长。接地体连接方式：接地体连接方式：只有可靠的、牢固的链接才能保证接地网的运行可靠性。目前，钢接地体之间的连接均为传统的电弧焊接方式，高温电弧会破坏接地体接头部位的镀锌层，有可能导致点腐蚀的出现，严重影响接地体的寿命。铜接地体的连接方式一般为放热焊接连接法，利用活性较强的铝把氧化铜复原，整个过程时间很短，反映所产生的热量足以使被焊接的导线端部融化形成永久性的分子合成。精品文档，wor
4、d 文档根据 DL/T 621-1997 交流电气装置的接地标准中规定钢的 C 值为 70，铜的 C 值为 210。镀铜钢绞线的 C 值还未进行明确的规定，所以以下是镀铜钢的 C 值推导。在在 IEEEstd80IEEEstd80 中规定，接地线的最小截面积要求为：中规定，接地线的最小截面积要求为：1A I*4K TTCAP*10ln(0m)tc*r*rK0Ta由上式可得：A I*tc*102*1K TmTCAPln(0)r*rK0Ta在在 DL/T 621-1997DL/T 621-1997 中规定，接地线的最小截面积要求为：中规定，接地线的最小截面积要求为：IgS tcC令：S=A，Ig1
5、那么：，tc I*tc*102*CK TmTCAPln(0)r*rK0Ta其中：Ig的单位为安培，I 的单位为千安培。Ig=I*103安培。令：K K TmTCAPln(0)r*rK0TaI*103I*102tctc那么上式可以简化为：CK所以：C 10KK TTCAPln(0m)r*rK0Ta将 IEEE std80 中 66 页上 Table 1 中的数据代入，即可得一下的结果：即：C 1030%导电率铜镀钢绞线的 C 值计算，将相关参数代入公式：C 10K TmTCAPln(0)r*rK0Ta3.8462451300ln()0.003785.862245 20C 10 1761ln(5.
6、8)C 10C 10 176*1.76C 10309.76 1017.6 176镀锌钢的 C 值计算，将相关参数代入公式：本文为网上收集整理，如需要该文档得朋友，欢迎下载使用C 10K TmTCAPln(0)r*rK0Ta3.931293 419ln()0.0032020.1293 20C 10601ln(2.3)C 10C 1060*0.83C 1049.8 107 70镀铜钢的 C 值计算，将相关参数代入公式：K TmTCAPC 10ln(0)r*rK0Ta3.42242450C 10ln()0.00381*1.7824220C 103.42692ln()0.007262C 10489*0
7、.955C=216210通过镀锌钢和铜的参数可以知道 IEEE 中的相关规定与国标中的相关规定是一致的。同时，根据省公司辽电生部【2021】12 号文?关于下发试行的通知?，30%导电率镀铜钢绞线的热稳定系数为 176。综上所述，30%导电率的镀铜钢绞线的热稳定系数为：176IEEE std80 相关内容见附件一，辽电生部【2021】12 号文件见附件二。根据上述可得：钢接地体的热稳定系数为 70，30%导电率镀铜钢绞线的热稳定系数为 176，纯铜的热稳定系数为 210.根据电流和短路时间的长短，就可以计算出在同等的条件下，不同材料所需的截面积。忽略腐蚀的影响对铜接地体进行热稳定校验时，接地引
8、下线的最小截面应满足下式：SgIgCSte式中：g接地引下线的最小截面，mm2；Ig流过接地引下线的短路电流稳定值，A根据系统 510 年开展规划，按系统精品文档，word 文档最大运行方式确定；te短路电流的等效持续时间，s；C接地引下线材料的热稳定系数，根据材料的种类、性能及最高允许温度和短路前接地引下线的初始温度确定。短路等效持续时间tetm tf to式中：te短路电流的等效持续时间，s；tm主保护动作时间，s；tf断路器失灵保护动作时间，s；to开关固有动作时间，s；某 500kV 变电站：根据初步设计阶段短路电流计算书，如下：短路类型短路电路500kV 侧单500kV 侧两220k
9、V 侧单220kV 侧两35kV 两相相接地短路相接地短路相接地短路相接地短路接地短路47.0kA纯铜引下线所需截面计算如下(单位：mm2)1500kV 侧：SgIg=33kA，C=210,te330000.35 92.972102.220kV 侧：SgIg=47kA，C=210,te=470000.45 150.142103.35kV 侧：SgIg=37.4kA，C=210,te374000.6 137.95210纯铜水平网所需截面为最大截面引下线的 75%选Sg 75%*Sgmax112.60所以当采用纯铜地网时，主接地网的水平接地体截面取截面积为 120mm2 的裸铜绞线，500kV侧接
10、地引下线选用截面积为120mm2的铜绞线，220kV侧接地引下线选用截面积为185mm2本文为网上收集整理，如需要该文档得朋友，欢迎下载使用的铜绞线，35kV 侧接地引下线选用截面积为 150mm2 的铜绞线。镀铜钢引下线所需截面计算如下(单位：mm2)除了镀铜钢的C=176 不同外，其余参数一致。计算得：SgSg330000.35 110.93176470000.45 179.141761.500kV 侧：2.220kV 侧：3.35kV 侧：Sg374000.6 164.60176镀铜钢水平网所需截面为最大截面引下线的 75%选Sg 75%*Sgmax134.36所以当采用镀铜钢地网时，主
11、接地网的水平接地体截面取截面积为 150mm2 的镀铜钢绞线，500kV 侧接地引下线选用截面积为 150mm2 的镀铜钢绞线，220kV 及 35kV 侧接地引下线选用截面积为 185mm2 的镀铜钢绞线。镀锌扁钢引下线所需截面计算如下(单位：mm2)钢的C=70，计算得：Sg330000.35 278.90701.500kV 侧：2.220kV 侧：Sg470000.45 450.41703.35kV 侧：Sg374000.6 413.8670镀锌扁钢水平网所需截面为最大截面引下线的 75%选Sg 75%*Sgmax337.81当采用钢地网方案时，除了考虑热稳定校验的因素外，还应当按 30
12、 年考虑钢材的腐蚀，主接地网考虑/年，引下线考虑/年。所以主接地网的水平接地体应采用 60 x8 的镀锌扁钢，500kV 侧接地引下线选用 80 x8 的镀锌扁钢，220kV 及 35kV 侧接地引下线选用 100 x10 的镀锌扁钢。岱山 220kV 变电站：根据初步设计阶段短路电流计算书，如下：短路220kV 侧单220kV 侧两110kV 侧单110kV 侧两35kV 两相精品文档，word 文档类型短路电路相接地短路相接地短路相接地短路相接地短路接地短路纯铜引下线所需截面计算如下(单位：mm2)1220kV 侧：SgIg=18.41kA，C=210,te184100.6 67.9121
13、02.110kV 侧：SgIg=26.09kA，C=210,te=1s260901 124.242103.35kV 侧：SgIg=14.70kA，C=210,te=2s147002 99.0210纯铜水平网所需截面为最大截面引下线的 75%选Sg 75%*Sgmax93.18所以当采用纯铜地网时，主接地网的水平接地体截面取截面积为95mm2 的裸铜绞线，220kV侧接地引下线选用截面积为95mm2的铜绞线，110kV侧接地引下线选用截面积为150mm2的铜绞线，35kV 侧接地引下线选用截面积为 120mm2 的铜绞线。铜镀钢引下线所需截面计算如下(单位：mm2)除了镀铜钢的C=176 不同外
14、，其余参数一致。计算得：SgSg184100.6 81.03176260901 148.241761.220kV 侧：2.110kV 侧：3.35kV 侧：Sg147002 118.12176镀铜钢水平网所需截面为最大截面引下线的 75%选Sg 75%*Sgmax111.18所以当采用镀铜钢地网时，主接地网的水平接地体截面取截面积为 120mm2 的铜镀钢绞线，220kV 和 35kV 侧接地引下线选用截面积为 120mm2 的镀铜钢绞线，110kV 侧接地引下线选用截面积为 150mm2 的镀铜钢绞线。镀锌扁钢引下线所需截面计算如下(单位：mm2)本文为网上收集整理，如需要该文档得朋友，欢迎
15、下载使用钢的C=70，计算得：SgSg184100.6 203.7270260901 372.72701.220kV 侧：2.110kV 侧：3.35kV 侧：Sg147002 296.9970镀锌扁钢水平网所需截面为最大截面引下线的 75%选Sg 75%*Sgmax 279.54当采用钢地网方案时，除了考虑热稳定校验的因素外，还应当按 30 年考虑钢材的腐蚀，主接地网考虑/年，引下线考虑/年。所以主接地网的水平接地体应采用 80 x6 的镀锌扁钢，220kV 侧接地引下线均选用 60 x8 的镀锌扁钢，110kV 侧接地引下线均选用 100 x8 的镀锌扁钢，35kV 侧接地引下线均选用 8
16、0 x8 的镀锌扁钢。某某 500kV500kV 变电站：变电站：镀锌扁钢接地方案的材料统计结果见表 1，铜接地方案的材料统计结果见表 2，铜镀钢接地方案的材料统计见表 3。表表 1 1采用钢接地设计的材料表采用钢接地设计的材料表序号序号12345名称名称热镀锌角钢热镀锌扁钢热镀锌扁钢热镀锌扁钢焊接点型号及标准型号及标准L505 L=250010010808608表表 2 2采用铜接地设计的材料表采用铜接地设计的材料表序号序号12名称名称紫铜棒镀锡铜绞线型号及标准型号及标准20cm，L2500截面 150mm2精品文档，word 文档单位单位数量数量根mmm个2451800备注备注主接地网垂直
17、接地体220kV，35kV 侧设备引下线1700500kV 侧设备引下线108501300主接地网水平接地体，均压坏单位单位数量数量根m245800备注备注主接地网垂直接地体35kV 侧设备引下线序号序号34567名称名称镀锡铜绞线镀锡铜绞线镀锡铜绞线焊接头铜鼻子型号及标准型号及标准截面 120mm2截面 185mm2截面 50mm2单位单位数量数量mmm个个10550备注备注主接地网，500kV 侧设备引下线均压坏1000220kV 侧设备引下线20001300600表表 3 3采用镀铜钢接地设计的材料表采用镀铜钢接地设计的材料表序号序号123456名称名称镀铜钢接地极30%镀铜钢绞线30%
18、镀铜钢绞线30%镀铜钢绞线铜鼻子焊接点型号及标准型号及标准20mm，L2500m截面 185 mm2截面 150 mm2截面 50 mm2单位单位数量数量根mmm个个24518001055020006001300备注备注主接地网垂直接地体220kV，35kV 侧设备引下线主接地网，500kV 侧设备引下线均压坏某某 220kV220kV 变电站：变电站：镀锌扁钢接地方案的材料统计结果见表 4，铜接地方案的材料统计结果见表 5，铜镀钢接地方案的材料统计见表 6。表表 4 4采用钢接地设计的材料表采用钢接地设计的材料表序号序号123456名称名称热镀锌角钢热镀锌扁钢热镀锌扁钢热镀锌扁钢热镀锌扁钢焊
19、接点型号及标准型号及标准L505 L=25006081008808806表表 5 5采用铜接地设计的材料表采用铜接地设计的材料表单位单位数量数量根mmmm个1605108301200备注备注主接地网垂直接地体220kV 侧设备引下线110kV 侧设备引下线35kV 侧设备引下线2270主接地网水平接地体684本文为网上收集整理，如需要该文档得朋友，欢迎下载使用序号序号123456名称名称紫铜棒镀锡铜绞线镀锡铜绞线镀锡铜绞线铜焊接头铜鼻子型号及标准型号及标准20cm，L2500截面 120mm2截面 95mm2截面 150mm2单位单位数量数量根mmm个个16012002780830684450
20、备注备注主接地网垂直接地体35kV 侧设备引下线主接地网，220kV 侧设备引下线110kV 侧设备引下线表表 6 6采用镀铜钢接地设计的材料表采用镀铜钢接地设计的材料表序号序号12345名称名称镀铜钢接地极30%镀铜钢绞线30%镀铜钢绞线焊接点铜鼻子型号及标准型号及标准20mm，L2500m截面 150 mm2截面 120 mm2单位单位数量数量根mm个个1608303980684450备注备注主接地网垂直接地体110kV 侧设备引下线主接地网，220kV、35kV 侧设备引下线各方案的造价见附件三。表 7 为各方案的总费用单位：万元统计：镀锌扁钢接地镀铜钢接地500kV 变电站220kV
21、变电站镀锡铜接地在技术上，镀铜钢接地和镀锡铜接地相对于镀锌钢接地有如下优点：1 镀铜钢或纯铜地网相对钢接地网具有：导电性能优、热稳定性能好、耐腐蚀能力强、施工方便、寿命长、投运后检验维护工作量少、无污染等优点。2采用镀铜或纯铜地网相对于采用镀锌扁钢的接地网，接地体的截面大为减小，使施工本钱和施工难度大幅度降低，加快了工程建设周期；3镀铜或纯铜地网采用放热焊接，确保连接点为分子结合、无腐蚀、无松弛、导电能精品文档，word 文档力和原导体保持一致。并且放热焊接操作简单快捷简单，焊点美观可靠，是真正可靠、牢固、永久的连接。4镀铜钢绞线或纯铜绞线都可以成盘或成卷供给，仓促和运输方便，并且可以连续的铺设，导体间连接点更少。相对6 米/根的扁钢接地体，施工的速度更快，连接点更少，地网系统更可靠、稳定。在工程总投资上，镀锌钢接地的投资总费用少于镀铜钢接地，镀铜钢接地的投资总费用少于镀锡铜接地。根据综合考虑，推荐技术优越且投资相对廉价的镀铜钢接地方案。