摘要:接地裝置屬隱蔽工程,設計、施工、驗收每環(huán)節(jié)均需嚴格規(guī)范,本文對此進行了闡述和分析。
關鍵詞:接地裝置隱蔽工程輸變電工程
1引言
接地裝置在輸變電工程中是個特殊的項目,其工程質量不僅關系到電網(wǎng)中重大設備的運行安全,也關系到電氣運行人員的人身安全。在大接地電流系統(tǒng)中,接地裝置直接影響繼電保護動作的正確性;在小接地電流系統(tǒng)中,不合格的接地網(wǎng)將對巡視設備的人身安全構成嚴重威脅。因此,城網(wǎng)建設和改造確保接地裝置的工程質量就顯得特別重要。
2影響接地裝置工程質量的主要原因
(1)選擇地網(wǎng)接地線及導體截面不足,或對系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃的短路電流分析結果偏差較大,使接地線及導體的截面不能滿足熱穩(wěn)定校驗的要求。
(2)對接地裝置施工防機械損傷、防腐蝕問題重視不夠,或根本沒有采取必要的防腐措施。
(3)接地裝置敷設時埋設深度不夠,垂直接地體間距過小,焊接質量不合格,沒按設計規(guī)定進行規(guī)范施工,地網(wǎng)材料選用了不合格的產(chǎn)品。
(4)接地體(線)連接不正確,在一個接地線中串接了幾個需要接地的電氣設備,直接接地或經(jīng)消弧線圈接地的變壓器,沒有采用專用的接地線。
(5)獨立避雷針沒有設獨立的集中接地裝置,或該接地裝置與主接地網(wǎng)的地下連接點至35kV及以下設備與主接地網(wǎng)的地下連接點,沿接地體的長度小于15m。
(6)土壤電阻率偏高,沒有按規(guī)程要求正確選用降阻劑。
3幾起典型的接地裝置擴大事故
(1)110kV古竹變電站就曾因雷擊110kV線路發(fā)生接地故障,接地引下線燒斷,地網(wǎng)電位嚴重升高,變壓器主絕緣遭受嚴重破壞需返廠修復,造成巨大經(jīng)濟損失。后對該站地網(wǎng)進行了開挖檢查分析,發(fā)現(xiàn)接地引下線截面不足,主變110kV中性點接地引下線機械損傷及腐蝕嚴重是擴大事故的主要原因。
(2)110kV藍口變電站在1999年雷雨季節(jié)曾兩次發(fā)生雷擊避雷針,導致35kV及10kV相關電氣設備絕緣破壞事故,原因是該站有兩支獨立避雷針的集中接地裝置,與接地網(wǎng)的地下連接點至35kV及以下設備主接地網(wǎng)的地下連接點沿接地體的長度還不足10m。
(3)110kV駱湖變電站選址在一周圍空曠的小山丘上,土壤電阻率偏高,地網(wǎng)施工時沒有做外引接地,在運行多年降阻劑失效后,地網(wǎng)接地電阻偏高許多(達1.48Ω),雷暴季節(jié)曾發(fā)生多起雷擊損壞電氣設備事故,最嚴重的曾造成一起全站失壓擴大事故。
4確保接地裝置工程質量的組織、技術措施
4.1設計論證階段對遠景短路電流分析要科學嚴謹
國家電力公司以“國電農(nóng)[1999]191號”文件發(fā)布的《農(nóng)村電網(wǎng)建設和改造技術原則》中明確指出:110kV輸變電工程的建設應滿足10~15年用電發(fā)展需要,35kV輸變電工程設計標準可考慮10年負荷發(fā)展要求,必須符合規(guī)定的設計深度要求等等。由于城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設和改造工程線長、面廣、點多等原因,在具體的工程設計工作中,仍然有邊勘察、邊設計、邊施工的“三邊”工程。一些設計單位并沒有嚴格按照國家和行業(yè)設計標準、技術規(guī)程,按照批準的可研報告和設計文件進行設計,或者并沒有充分考慮自身電網(wǎng)的實際,機械地應用參考設計,照搬通用設計,以致在設計論證工作中出現(xiàn)較大的失誤。
作為110kV輸變電工程的地網(wǎng)——一個埋在地下的隱蔽工程,為了滿足實用要求,短路電流的穩(wěn)定值,應根據(jù)能夠得到的盡可能多年份的系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃,計算出的遠景短路電流作依據(jù)。這樣在系統(tǒng)短路容量增加以及多年腐蝕后發(fā)生接地故障而流過短路電流時,接地線和導體的截面仍能滿足熱穩(wěn)定校驗的要求。切不可認為110kV及以下變電所一般為普通降壓變電所,在電網(wǎng)中重要性相對低一些,接地短路電流相對小一些,在選擇接地線及導體的截面等技術性分析工作中也可以馬虎一些。相反,對于110kV及以下變電所,由于其保護的可靠性差一些,為防止接地裝置擴大事故,對15年系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃的短路電流分析同樣應該持科學嚴謹?shù)膽B(tài)度??梢哉f,合理選擇地網(wǎng)接地線及導體截面是保證地網(wǎng)安全運行的重要環(huán)節(jié)。
《接地規(guī)程》推薦的設計公式為
Sid≥(Ijd/C)td
式中Sid——接地線的最小截面,mm2;
Ijd——流過接地線的短路電流穩(wěn)定值,A;
td——繼電保護主保護動作的短路持續(xù)時間,s;
C——接地線材料的熱穩(wěn)定系數(shù),對大電流接
地系統(tǒng),鐵取70。
4.2施工過程要監(jiān)理到位,強化施工質量管理
國辦發(fā)[1999]16號《關于加強基礎設施工程質量管理的通知》一文中明確強調:基礎設施項目的施工,必須由具備相應資質條件的監(jiān)理單位監(jiān)理。項目監(jiān)理要實行回避的原則。監(jiān)理人員要按規(guī)定采用旁站、巡視和平行檢驗等形式,按作業(yè)程序即時跟班到位進行監(jiān)督檢查。實踐證明,這是確保隱蔽工程施工質量最有效的手段。
根據(jù)一些引發(fā)雷害事故的地網(wǎng)開挖情況來看,地網(wǎng)腐蝕和焊接質量差以及材質不合格是嚴重威脅地網(wǎng)安全運行的三個主要原因?!厄炇找?guī)范》對裝置施工防腐問題、焊接質量及材質選用作了強制規(guī)定。因此,在接地裝置的施工過程中,監(jiān)理人員的責任和權力應得到強化,從接地裝置的敷設、接地體(線)的連接、防腐措施的實施、焊接質量的跟進、重要結構部位的檢查等每一環(huán)節(jié)監(jiān)理工作到位,監(jiān)督施工單位嚴格按設計圖紙及規(guī)范工藝進行施工。
應該特別強調,在接地裝置的施工過程中,對材料設備要嚴格進行質量檢驗。材料優(yōu)劣,直接影響接地工程的質量及接地工程的運行壽命。鍍鋅或熱鍍鋅材料,其抗腐蝕能力明顯強于沒有鍍鋅的材料。因此,接地裝置的施工過程,項目法人和施工單位要對采購的材料和設備質量負責,監(jiān)理單位要嚴格檢驗進場的材料,嚴禁使用材質不合格的產(chǎn)品。
4.3工程竣工驗收嚴格把關,加大檢查復測的力度
新安裝的接地裝置,為了確定其是否符合設計或《規(guī)程》的要求,在工程完工后,必須經(jīng)過檢驗才能投入正式運行。檢驗時,施工單位必須提交下列技術文件:
1施工圖與接地裝置接線圖;
2接地裝置的地下部分與安裝紀錄;
3接地裝置的測試記錄。
另外,必須對接地裝置的外露部分進行外觀檢查。外觀檢查的項目大致如下:檢查接地線或接零線的導線是否完整、平直與連續(xù),接地線與接零線與電力設備的連接,當采用螺栓連接時,是否裝有彈簧墊圈和接觸可靠;接地線或接零線相互間的焊接,其疊焊長度與焊縫是否合乎要求;接地線與接零線穿過墻壁和基礎時,是否加裝了防護套管;當與電纜管道,鐵路交叉時,是否有遮蓋物加以保護,在經(jīng)過建筑物的伸縮縫處是否裝設了補償裝置;接地線或接零線是否按規(guī)定進行了涂漆或涂色等。除外觀檢察外,還必須進行接地裝置的工頻電阻測量和重點抽查觸及接點的電阻。需要特別指出,雨后不應立即進行接地電阻測量,這樣會引起較大偏差,極有可能將接地電阻不合格的地網(wǎng)工程交付電網(wǎng)運行。
運行過程中對接地裝置應進行定期檢查和試驗,接地線或接零線由于遭受外力破壞或化學腐蝕等影響,往往會有損傷或斷裂的現(xiàn)象發(fā)生,接地體周圍的土壤也會由于干旱、冰凍的影響而使接地電阻發(fā)生變化,因此為保證接地與接零的可靠,必須對接地裝置進行定期的檢查和試驗。對存在質量問題的地網(wǎng),應及早安排開挖檢查,力爭在雷雨季節(jié)將隱患消除。
5結語
必須指出,防雷的關鍵也在于接地,即使有了完善合格的防雷保護設備,如果接地不合格,也很難保證電網(wǎng)或電氣設備的安全可靠運行。因此,作為輸變電工程隱蔽項目的接地裝置,為保證其工程質量及設計的運行壽命,需要從設計規(guī)劃論證階段導體截面熱穩(wěn)定和機械強度的校驗,施工過程接地網(wǎng)的敷設,接地體(線)連接,防腐措施的落實,焊接質量的跟進,到工程交接驗收環(huán)節(jié)的外觀項目檢查,工頻接地電阻值及設計要求的其他參數(shù)測試的各個環(huán)節(jié)加強全過程的質量管理。只有這樣,才能確保接地裝置的工程質量,才是真正體現(xiàn)“預防為主”的安全生產(chǎn)理念,乃至從根本上防止接地裝置擴大事故的發(fā)生。
6參考文獻
1電氣設備接地設計規(guī)程(SDJ8—79).
2電氣設備安裝工程接地裝置施工驗收規(guī)范(GB50169—92).