油田配電線路桿塔接地電阻阻值影響因素的分析

1、<p>　　油田配電線路桿塔接地電阻阻值影響因素的分析</p><p>　　摘 要：為了保證電氣系統(tǒng)、電氣設(shè)備的正常運(yùn)行以及操作人員的人身安全，在電力系統(tǒng)中采用的接地方式有防雷接地、工作接地、保護(hù)接地。而衡量接地裝置與大地連接是否良好的指標(biāo)是接地電阻，所以6kV配電線路桿塔的接地電阻阻值對配電線路安全穩(wěn)定運(yùn)行起著重要的作用，本文將對影響接地電阻阻值的環(huán)境因素進(jìn)行分析，并提出降低接地電阻阻值的措施。 &l

2、t;/p><p>　　關(guān)鍵詞：油田配電線路；桿塔；接地電阻； </p><p>　　中圖分類號： TM473 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A </p><p><b>　　1 引言 </b></p><p>　　為了保證電氣系統(tǒng)、電氣設(shè)備的正常運(yùn)行以及操作人員的人身安全，在電力系統(tǒng)中采用的接地方式有防雷接地、工作接地、保護(hù)接地。而衡量接地

3、裝置與大地連接是否良好的指標(biāo)是接地電阻，所以6kV油田配電線路桿塔的接地電阻阻值對配電線路安全穩(wěn)定運(yùn)行起著重要的作用。 </p><p>　　2 桿塔接地電阻的組成部分 </p><p>　　2.1接地電阻的成因 </p><p>　　接地電阻是指電流經(jīng)過接地體進(jìn)入大地并向周圍擴(kuò)散時所遇到的電阻。 </p><p>　　圖1.接地電流流向大地

4、及接地電極電位變化示意圖 </p><p>　　大地具有一定的電阻率，如果有電流流過時，則大地各處就具有不同的電位。電流經(jīng)接地體注入大地后，它以電流場的形式向四處擴(kuò)散，離接地點愈遠(yuǎn)，半球形的散流面積愈大，地中的電流密度就愈小，因此可認(rèn)為在較遠(yuǎn)處（20m 以外），單位擴(kuò)散距離的電阻及地中電流密度已接近零，該處電位為零電位。 </p><p>　　2.2電力線路桿塔接地電阻組成 </p&

5、gt;<p>　　電力線路桿塔接地電阻由以下三部分組成 </p><p>　　2.2.1、接地線及接地體自身電阻。 </p><p>　　2.2.2、接地體表面及與其接觸的土地之間的接觸電阻。 </p><p>　　2.2.3、接地體周圍大地的電阻。 </p><p>　　3 降低接地電阻阻值的意義 </p>&l

6、t;p>　　我廠油田6kV配電線路接地裝置主要安裝于開關(guān)桿、變臺桿，接地裝置在高壓部分主要的作用是防雷接地。雷擊桿塔頂部或電氣設(shè)備上時，電流直接通過桿塔接接地線或者通過避雷器將雷電流導(dǎo)入接地線釋放進(jìn)入大地。若接地指標(biāo)良好，接地電阻阻值很小，電氣設(shè)備電位上升較低，感應(yīng)電壓對電力系統(tǒng)造成的損害較小，若接地電阻阻值較高，電氣設(shè)備電位上升較高，則可能會損壞電氣設(shè)備，造成電力系統(tǒng)不穩(wěn)定。 </p><p>　　對于變

7、壓器低壓側(cè)，油田低壓配電線路主要采用TN-C三相四線制系統(tǒng)，當(dāng)用電設(shè)備三相不平衡時，N線會存在電流，若接地電阻阻值較大，則會引起電位上升，用電設(shè)備的PE線會造成電氣設(shè)備外殼帶電，對操作人員會存在安全隱患。 </p><p>　　因此，降低桿塔接地電阻阻值對于油田電網(wǎng)有著至關(guān)重要的意義。 </p><p>　　4 接地電阻阻值的影響因素 </p><p>　　按照電工

8、理論，接地裝置的接地電阻的計算公式為： </p><p><b>　　+ （1） </b></p><p>　　式中：R-接地裝置的接地電阻 </p><p>　　-接地裝置自身電阻阻值 </p><p><b>　　-相應(yīng)土壤電阻率 </b></p><p>　　L-接地裝

9、置埋入地下深度 </p><p>　　d-接地裝置的截面直徑 </p><p>　　從公式中可以看出，影響接地裝置接地電阻的內(nèi)在因素有接地裝置的材料、周圍土壤的電阻率、接地裝置的埋深以及接地裝置的截面直徑。 </p><p>　　4．1接地體自身的電阻阻值 </p><p>　　接地裝置的自身電阻阻值取決于接地裝置材料，目前大隊采用的接地裝置

10、材料為扁鋼接地體與碳棒式接地體。 </p><p>　　圖2.碳棒式接地體與扁鋼式接地體 </p><p>　　采用直流電阻測試儀經(jīng)測量比較電阻阻值如下表所示： </p><p>　　表1 室溫下兩種接地體電阻值比較 </p><p>　　扁鋼式接地體 碳棒式接地體 </p><p>　　電阻值 100mΩ 30mΩ

11、</p><p>　　因此，碳棒式接地體電阻值較小，在安裝中采用可降低整體接地電阻阻值。 </p><p>　　4．2接地裝置周圍土壤對接地電阻阻值的影響 </p><p>　　4．2．1不同土質(zhì)對接地電阻阻值的影響 </p><p>　　在4-2東（西）線路上，安裝碳棒接地體時，采用了在不同土質(zhì)進(jìn)行掩埋接地體。經(jīng)測量，接地裝置周圍土壤成分不

12、同，所測得接地電阻阻值也不同。 </p><p>　　表2 不同土質(zhì)安裝相同碳棒式接地模塊阻值對比 </p><p>　　其主要原因是，黑土、粘土等土質(zhì)中電解質(zhì)成分多，導(dǎo)電率高，接地電阻率低。而沙土電解質(zhì)成分少，導(dǎo)電率低，所以接地電阻阻值偏高。因此可采用更換接地裝置周圍土壤的方式降低接地電阻，缺點是人力和工時耗費(fèi)較大。 </p><p>　　4．2．2土壤濕度對接地

13、電阻阻值的影響 </p><p>　　表3 我廠不同區(qū)域相同碳棒式接地模塊阻值對比 </p><p>　　10 杏2-1東西 X2-1-431 2.5 </p><p>　　由上表可以看出，我廠西部地區(qū)接地電阻阻值要普遍比東部低，這是由于西部為低洼地帶，常年積水，土壤濕度較高，則土壤導(dǎo)電率高，電阻率低，所測接地電阻阻值則較小。 </p><p&g

14、t;　　4．2．3采用化學(xué)方式處理的土壤對接地電阻阻值的影響 </p><p>　　為分析經(jīng)過化學(xué)方式處理的土壤對接地電阻阻值影響，在此選用接地體周圍的土壤是沙質(zhì)的土壤進(jìn)行試驗。在土壤上用1%的食鹽水進(jìn)行澆灌。對比處理前后的接地電阻阻值，經(jīng)測量接地電阻阻值降低原來的2/3。 </p><p>　　表4 采用化學(xué)方式處理的土壤接地阻值變化對比 </p><p>　　經(jīng)

15、分析得出，在接地體周圍的土壤加入食鹽、木炭、爐灰等礦物質(zhì)電解質(zhì)，可大幅度提升土壤導(dǎo)電率，降低接地電阻阻值，工程造價低效果明顯，但對于扁鋼接地體來說，會加快其腐蝕程度。 </p><p><b>　　4．3接地極埋深 </b></p><p>　　原理上，土壤深處濕度相對比土壤表面高，因此地下較深處的土壤電阻率較低，導(dǎo)電性能好?？刹捎眉由罱拥貥O埋深的方式降低接地電阻阻值

16、。但由于加深接地體埋深對施工造成困難，所挖土方量大，造價也高，因此不適合用該方法降低接地電阻阻值。 </p><p>　　4．4接地極截面對接地電阻阻值的影響 </p><p>　　單個接地體截面無法改變，但是可采用多根接地體并聯(lián)的形式，等效于增加接地體截面。 </p><p>　　根據(jù)電工理論，幾個相同的垂直接地體并聯(lián)構(gòu)成的接地裝置的 </p>&l

17、t;p><b>　　接地電阻公式為： </b></p><p><b>　　= </b></p><p>　　-并聯(lián)之后的接地電阻 </p><p>　　-單根接地體的接地電阻 </p><p>　　n – 并聯(lián)接地體的數(shù)目 </p><p>　　–基地提的利用系數(shù)（查

18、閱手冊） </p><p>　　為此，選一組同一線路，環(huán)境相近的變臺桿進(jìn)行測試，一組安裝1個接地體，另外一組安裝2個接地體。測試結(jié)果如下： </p><p>　　表5 安裝模塊數(shù)量與電阻阻值數(shù)對比 </p><p>　　由表5可以看出，安裝接地模塊數(shù)量增多，相當(dāng)于截面積增大，接地電阻阻值也會降低。因此，可采用加裝多個接地體的方法降低接地電阻阻值。 </p>

19、;<p><b>　　5結(jié)論 </b></p><p>　　通過本文對油田配電線路桿塔接地電阻阻值影響因素的分析，可得知，降低接地電阻阻值可行有效的措施有： </p><p>　　1、可采用自身電阻率較低的碳棒式接地體。 </p><p>　　2、可采用化學(xué)處理的方法或者利用降阻劑，降低接地體周圍土壤的電阻率。 </p>