关于多松多水电站降低接地电阻的方法与实践

【摘 要】经过调研，找到了一种经济实用的接地模块，由于担心改善效果，回填的土质改作炉渣，炉渣的成分主要是碳，具有良好的吸湿效果，两者配合，使特殊地区尤其是石质的高电阻地区的接地电阻有了明显的改善。

【关键词】降低；接地电阻；方法

一、工程概况

多松多水电站位于甘肃省甘南藏族自治州碌曲县双岔乡亚吉尔村附近的洮河干流上，是洮河第五级电站，电站安装3台7兆瓦混流式水轮发电机组。

二、接地方案的设计

为了保护人身及设备的安全，主、副厂房及开关站的接地保护装置按“电力设备接地设计技术规程”（SDJ8-79）和“水力发电厂机电设计技术规程”有关条文设置。

多松多水电站110kV电压系统设计为中性点直接接地的大接地短路电流系统。要求接地电阻较低，R

2.1主接地网

主接地网由自然接地体和人工接地体两部分组成。自然接地体利用引水系统的钢管和钢筋、供排水管、尾水管钢筋、尾水门闸门槽等。人工接地体为升压站接地网，厂房人工接地网，尾水人工接地网组成。各接地网之间分别通过钢管、扁钢、钢筋焊接连接。

电站位于土壤电阻率较高地区，采用电解地极来降低接地电阻。每地极间相隔20m埋设，并埋设于地网最边缘外。电解地极埋设深度应不小于1.4m的冻土层以下。

人工接地网由厂房、尾水接地网、升压站接地网等几部分组成，并利用发电压力洞和厂房混凝土中的钢筋、机组外壳、尾水里衬、门槽、升压站构架基础钢管等自然接地体形成可靠的接地系统。

2.2电气设备接地

在主副厂房、中控室、升压站和枢纽等处，布置有各级电压的电气设备，均用50×5镀锌扁钢暗敷成闭合回路的水平接地干线，各建筑物层间接地网用多根垂直接地干线50×5镀锌扁钢连成一体，并与主接地网连接，重要电气设备的工作和保护接地干线均采用两处连接。

2.3均衡电位接地

主、副厂房为钢筋混凝土结构，在结构钢筋中沿厂房柱内，每隔4m～5m距离选定1～2根垂直钢筋与房顶及地板内表层水平钢筋焊牢，从而形成一个屏蔽网与接地干线连接使整个结构电位均衡。升压站除暗敷有为电气设备工作和保护接地的闭合回路接地干线外，还在地面另敷设了均压网。

2.4计算机室接地

计算机室接地采用铜接地板，接地铜板埋设在防静电瓷砖下，用屏蔽铜接地体与主接地网连接，所有中控室和计算机室的监控设备通过50×5镀锌扁钢与接地钢板焊接。

三、施工过程及检测结果

该电站由于业主多次变更，施工过程主要分为两个阶段，在第一个业主时期，电站施工至水轮机层，底层接地的施工具体如何控制不得而知。在第二个业主时期，采用了重新招标的方案，于2010年5月底确定由我单位接替前面的施工单位，完成剩余工程，我单位接手后，严格按设计图纸对接地系统进行埋设，2011年9月份，接地系统施工结束，由于场区及升压站周边地层大多为隧洞开挖后的岩石垫层，接地效果不好，2011年10月，在业主及监理的见证下，我们对升压站和场区的接地电阻进行了测量，实测数据显示，升压站接地电阻为1.7欧姆，厂房接地电阻为1.4欧姆，离设计0.4欧姆的要求差距较大。

四、解决方案

数据测量结束后，业主要求我们提供降低接地电阻的施工方案，经过反复研究和调研，我们找到了一种称做ZLM系列的非金属型接地模块。这种接地模块有如下特点：采用非金属导电材料为主体，导电率低，性能稳定；埋入土壤中不降解，不含腐蚀性离子，使用寿命长，安全环保；内置的防腐金属电极，周围密实包裹着物理化学性质稳定的低电阻导电材料，保证接地模块的导电性不受季节影响；具有吸湿、保湿特性，接地模块电阻低且能保持长期稳定；在高土壤电阻率地区，能有效降低地网接地电阻；经多次大电流冲击后，阻值不增大，无变硬、发脆、断裂等现象发生，抗压强度高，施工方便，不受气候和地质条件的影响；耐腐蚀、无毒害、对环境无污染。使用寿命长，价格低廉。

接地模块相对于普通钢接地极直径增大很多，在相同故障电流的情况下，能更快的将故障电流导入大地。另外，在接地体上以多通道分散布置，在多通道分散布置，在多雷地区，接地模块有很好的降低大电流冲击的作用。由于尺寸较传统接地体大，与土壤的接地面积也增大，改善了与土壤的接触效果，降低接触电阻的效果较好。

接地模块原理

模块埋置土壤中后，与土壤紧密接触，大幅度地扩大了接地体的散流面积，有效地降低了接地电阻。模块特有的保湿、吸湿性，使其周围附近的土壤保持较低的电阻率，进一步改善了接地体的导电性能。

这种接地极施工介绍了两种接地方式，通过比较后，我们选用了第一种接地方式。为了更好的达到接地效果。我们提出了如下施工方案：

在厂房和升压站之间开挖了深2米、长30米、宽5米的一块长方形区域，这块区域的主要土质为隧洞开挖后形成的碎块石，接地电阻很大，开挖成型后，我们首先在上面铺设了一层0.6米厚的炉渣，在炉渣上面安装了上面介绍的ZLM系列的非金属型接地模块，用镀锌接地扁钢将接地模块连起来，两端分别连接厂房接地网和升压站接地网。使所有的接地形成一个整体。示意图如下：施工安装结束后，在接地网上面又铺设了一侧厚1米的炉渣，使真个接地网被炉渣包裹起来，然后回填至地面高度。施工结束。

五、测试结果

接地模块采购回来后，我们共用了两天时间完成了施工，之后等了近一周时间。经测量，厂房位置接地电阻0.27欧姆，升压站位置0.25欧姆，全面达到了设计要求，效果非常好。

六、结束语

经过调研，找到了一种经济实用的接地模块，由于担心改善效果，回填的土质改作炉渣，炉渣的成分主要是碳，具有良好的吸湿效果，两者配合，使特殊地区尤其是石质的高电阻地区的接地电阻有了明显的改善。且成本低，施工简单方便。具有较强的推广意义。