500KV换流站镀铜接地网与钢铜接地网的综合经济比较分析.docVIP

溪洛渡右岸送电广东500KV同塔双回直流输电工程 镀铜接地网与 钢接地网、纯铜接地网的技术经济比较 2011年04月 目录 1.概述 3 2.技术比较 3 3.经济比较 8 3.1钢接地体截面选择 8 3.2材料统计 10 3.3安装工程预算表 11 表4 12 表5 13 表6 15 3.4指标及评价 17 3.5 结论 18 1.概述 溪洛渡右岸送电广东500KV同塔双回直流输电工程是设计院重点项目之一，其安全性和可靠性始终放在设计的第一位，其中，接地网由于其隐蔽性和特殊性，材料的选择一直是设计人员考虑的重点。镀铜钢接地材料是一种新型工艺，在全球已经得到了广泛的应用，镀铜钢接地材料在抗腐蚀性和施工工艺等方面的优势，完全能够替代纯铜接地网和钢地网，使用寿命能达到50年以上，且后期无需维护和改造。镀铜材料采用连续电镀铜枝术，垂直接地极采用在直径17.2合金钢表面电镀0.254厚铜层有效保证50年寿命，水平网采用镀铜圆钢成圈供应有效减少焊点次数并提高可靠性，焊接采用世界先进的电子放热焊接，瞬间放热温度为2700多度不需要提供外接电源有效保证焊点的全熔合。地材料的革新，是电站接地网的寿命和可靠性的有力保证，是接地安全系统的一次飞跃。在整体经济比较方面，全站地网增加投资不是很大，从长远考虑，平均费用远远低于传统接地材料，值得长期全面的推广。 随着电力系统的发展，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、保证设备和人员安全的根本保障，符合国家所提出的可持续发展、变电站全寿命管理的宗旨。接地系统长期安全可靠运行的关键在于品质好的接地材料和可靠的连接。 本报告首先从从技术角度比较分析了镀铜接地网、铜接地网和钢接地网的特点；其次，对镀铜接地网、铜接地网与钢接地网的经济性进行比较分析。 2.技术比较 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1/10~1/50，而且电气性能和物理性能稳定。 铜的表面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。钢材在地下发生的是点腐蚀，其腐蚀状况如下所示： 图1 某滨海城市接地镀锌扁钢在3年之内发生的点蚀情况（钢材表面布满腐蚀坑，边缘腐蚀成刀口状） 图2 某内陆城市电缆沟接地扁钢发生的大气环境中的点蚀 图3 某内陆城市变电站接地网（不连接设备埋设180天的点腐蚀情况，镀锌钢表面布满大量直径超过3mm，深度超过1mm的点腐蚀坑） 图4 某滨海城市变电站接地网（不连接设备埋设380天的点蚀情况，钢表面布满直径超过3mm，深度超过2mm的大腐蚀坑） 镀铜钢接地棒 1）钢芯 镀铜接地棒钢棒材料按GB/T 905-1994《冷拉圆钢六角钢尺寸、外形、重量及允许偏差》，采用抗拉强度不低于600N/mm2 的钢材制造。 2）铜层厚度 依据国外UL467标准要求：镀铜钢接地棒棒身任意一点的铜层厚度不能少于0.25mm。铜层厚度可用符合ASTM e376标准的校准涡流（电磁）设备来测量。 3）依据UL467附着力测试要求：将镀铜钢接地棒的一端斜切45度，夹在两块钢夹板之间或虎钳子之间，其间隙设置少于接地棒直径1mm，以保证切削下足够的铜层，将棒和铜层联结的部分暴露出来。通过钢板或钳子剥下铜层是允许的，但是不允许有明显的外套和钢芯分离迹象是。 4）依据UL467延展性测试要求：在室温（25o±5oC ）下，接地极的一段应该被加紧在夹具或钳口上，用一个垂直于镀铜钢接地棒的力在距离夹具40倍镀铜钢棒直径处，弯曲接地棒，使接地棒永久性弯曲成180度。镀铜层无剥落或翘皮开裂，表面无任何裂痕。 镀铜圆钢 1)钢芯由冷轧低碳钢组成，采用电镀工艺，以保证铜和钢之间是分子联结而不是物理连接；镀铜层厚应＞0.25mm以上，镀铜层要求：采用电镀的方法在钢芯外表先镀上金属镍，再在镍的表面镀上铜以保证铜和钢之间的粘合性，确保安装使用过程中，铜层不起翘不开裂不剥落； 2)镀铜圆钢符合IEC62305和EN62561-2等相关雷电保护标准。 3)抗拉强度超过550N/mm2 4)镀铜圆钢通过UL标准要求，具有UL证书，该证书可通过网站进行验证。 5)延展性测试：在室温（25o±5oC）下，接地棒的一端应该被加紧在夹具或钳口上，用一个垂直于镀铜圆钢的力在距离夹具40倍于镀铜圆钢弯曲处，使其永久性弯曲成180度，镀铜层应无剥落或翘皮开裂，表面无任何裂痕。 6)铜附着力测试：将镀铜钢接地棒的一端斜切45度，夹在两块钢夹板之间或虎钳子之间，钢夹板之间或虎钳子之间的间隙设置少于镀铜圆钢直径1mm，以保证切削下足够的铜层，将钢芯和铜层联结的部分暴露出来。在钢芯和铜层之间不允许有明显的分离迹象。 接地体连