摘要：接地裝置屬隱蔽工程，設(shè)計、施工、驗收每環(huán)節(jié)均需嚴(yán)格規(guī)范，本文對此進(jìn)行了闡述和分析。
關(guān)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(zhì)量不僅關(guān)系到電網(wǎng)中重大設(shè)備的運行安全，也關(guān)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(hù)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(shè)備的人身安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此，城網(wǎng)建設(shè)和改造確保接地裝置的工程質(zhì)量就顯得特別重要。
2影響接地裝置工程質(zhì)量的主要原因
(1)選擇地網(wǎng)接地線及導(dǎo)體截面不足，或?qū)ο到y(tǒng)發(fā)展規(guī)劃的短路電流分析結(jié)果偏差較大，使接地線及導(dǎo)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(shè)時埋設(shè)深度不夠，垂直接地體間距過小，焊接質(zhì)量不合格，沒按設(shè)計規(guī)定進(jìn)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(shè)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(shè)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(shè)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(yán)重升高，變壓器主絕緣遭受嚴(yán)重破壞需返廠修復(fù)，造成巨大經(jīng)濟損失。后對該站地網(wǎng)進(jìn)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(yán)重是擴大事故的主要原因。
(2)110kV藍(lán)口變電站在1999年雷雨季節(jié)曾兩次發(fā)生雷擊避雷針，導(dǎo)致35kV及10kV相關(guān)電氣設(shè)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(shè)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(dá)1.48Ω)，雷暴季節(jié)曾發(fā)生多起雷擊損壞電氣設(shè)備事故，最嚴(yán)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(zhì)量的組織、技術(shù)措施
4.1設(shè)計論證階段對遠(yuǎn)景短路電流分析要科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)
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(shè)和改造技術(shù)原則》中明確指出：110kV輸變電工程的建設(shè)應(yīng)滿足10～15年用電發(fā)展需要，35kV輸變電工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)可考慮10年負(fù)荷發(fā)展要求，必須符合規(guī)定的設(shè)計深度要求等等。由于城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)和改造工程線長、面廣、點多等原因，在具體的工程設(shè)計工作中，仍然有邊勘察、邊設(shè)計、邊施工的“三邊”工程。一些設(shè)計單位并沒有嚴(yán)格按照國家和行業(yè)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)程，按照批準(zhǔn)的可研報告和設(shè)計文件進(jìn)行設(shè)計，或者并沒有充分考慮自身電網(wǎng)的實際，機械地應(yīng)用參考設(shè)計，照搬通用設(shè)計，以致在設(shè)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(yīng)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(yuǎn)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(dǎo)體的截面仍能滿足熱穩(wěn)定校驗的要求。切不可認(rèn)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(dǎo)體的截面等技術(shù)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(hù)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(yīng)該持科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度?？梢哉f，合理選擇地網(wǎng)接地線及導(dǎo)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(shè)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(hù)主保護(hù)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(zhì)量管理
國辦發(fā)[1999]16號《關(guān)于加強基礎(chǔ)設(shè)施工程質(zhì)量管理的通知》一文中明確強調(diào)：基礎(chǔ)設(shè)施項目的施工，必須由具備相應(yīng)資質(zhì)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(jìn)行監(jiān)督檢查。實踐證明，這是確保隱蔽工程施工質(zhì)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(zhì)量差以及材質(zhì)不合格是嚴(yán)重威脅地網(wǎng)安全運行的三個主要原因。《驗收規(guī)范》對裝置施工防腐問題、焊接質(zhì)量及材質(zhì)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(zé)任和權(quán)力應(yīng)得到強化，從接地裝置的敷設(shè)、接地體(線)的連接、防腐措施的實施、焊接質(zhì)量的跟進(jìn)、重要結(jié)構(gòu)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(yán)格按設(shè)計圖紙及規(guī)范工藝進(jìn)行施工。
應(yīng)該特別強調(diào)，在接地裝置的施工過程中，對材料設(shè)備要嚴(yán)格進(jìn)行質(zhì)量檢驗。材料優(yōu)劣，直接影響接地工程的質(zhì)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(shè)備質(zhì)量負(fù)責(zé)，監(jiān)理單位要嚴(yán)格檢驗進(jìn)場的材料，嚴(yán)禁使用材質(zhì)不合格的產(chǎn)品。
4.3工程竣工驗收嚴(yán)格把關(guān)，加大檢查復(fù)測的力度
新安裝的接地裝置，為了確定其是否符合設(shè)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(shù)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(jì)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(jìn)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(dǎo)線是否完整、平直與連續(xù)，接地線與接零線與電力設(shè)備的連接，當(dāng)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(chǔ)時，是否加裝了防護(hù)套管；當(dāng)與電纜管道，鐵路交叉時，是否有遮蓋物加以保護(hù)，在經(jīng)過建筑物的伸縮縫處是否裝設(shè)了補償裝置；接地線或接零線是否按規(guī)定進(jìn)行了涂漆或涂色等。除外觀檢察外，還必須進(jìn)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(yīng)立即進(jìn)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(yīng)進(jìn)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(xué)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(jìn)行定期的檢查和試驗。對存在質(zhì)量問題的地網(wǎng)，應(yīng)及早安排開挖檢查，力爭在雷雨季節(jié)將隱患消除。
5結(jié)語
必須指出，防雷的關(guān)鍵也在于接地，即使有了完善合格的防雷保護(hù)設(shè)備，如果接地不合格，也很難保證電網(wǎng)或電氣設(shè)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(zhì)量及設(shè)計的運行壽命，需要從設(shè)計規(guī)劃論證階段導(dǎo)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(shè)，接地體(線)連接，防腐措施的落實，焊接質(zhì)量的跟進(jìn)，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(shè)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(zhì)量管理。只有這樣，才能確保接地裝置的工程質(zhì)量，才是真正體現(xiàn)“預(yù)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(xiàn)
1電氣設(shè)備接地設(shè)計規(guī)程(SDJ8—79).
2電氣設(shè)備安裝工程接地裝置施工驗收規(guī)范(GB50169—92).
關(guān)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(zhì)量不僅關(guān)系到電網(wǎng)中重大設(shè)備的運行安全，也關(guān)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(hù)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(shè)備的人身安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此，城網(wǎng)建設(shè)和改造確保接地裝置的工程質(zhì)量就顯得特別重要。
2影響接地裝置工程質(zhì)量的主要原因
(1)選擇地網(wǎng)接地線及導(dǎo)體截面不足，或?qū)ο到y(tǒng)發(fā)展規(guī)劃的短路電流分析結(jié)果偏差較大，使接地線及導(dǎo)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(shè)時埋設(shè)深度不夠，垂直接地體間距過小，焊接質(zhì)量不合格，沒按設(shè)計規(guī)定進(jìn)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(shè)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(shè)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(shè)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(yán)重升高，變壓器主絕緣遭受嚴(yán)重破壞需返廠修復(fù)，造成巨大經(jīng)濟損失。后對該站地網(wǎng)進(jìn)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(yán)重是擴大事故的主要原因。
(2)110kV藍(lán)口變電站在1999年雷雨季節(jié)曾兩次發(fā)生雷擊避雷針，導(dǎo)致35kV及10kV相關(guān)電氣設(shè)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(shè)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(dá)1.48Ω)，雷暴季節(jié)曾發(fā)生多起雷擊損壞電氣設(shè)備事故，最嚴(yán)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(zhì)量的組織、技術(shù)措施
4.1設(shè)計論證階段對遠(yuǎn)景短路電流分析要科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)
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(shè)和改造技術(shù)原則》中明確指出：110kV輸變電工程的建設(shè)應(yīng)滿足10～15年用電發(fā)展需要，35kV輸變電工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)可考慮10年負(fù)荷發(fā)展要求，必須符合規(guī)定的設(shè)計深度要求等等。由于城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)和改造工程線長、面廣、點多等原因，在具體的工程設(shè)計工作中，仍然有邊勘察、邊設(shè)計、邊施工的“三邊”工程。一些設(shè)計單位并沒有嚴(yán)格按照國家和行業(yè)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)程，按照批準(zhǔn)的可研報告和設(shè)計文件進(jìn)行設(shè)計，或者并沒有充分考慮自身電網(wǎng)的實際，機械地應(yīng)用參考設(shè)計，照搬通用設(shè)計，以致在設(shè)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(yīng)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(yuǎn)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(dǎo)體的截面仍能滿足熱穩(wěn)定校驗的要求。切不可認(rèn)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(dǎo)體的截面等技術(shù)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(hù)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(yīng)該持科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度?？梢哉f，合理選擇地網(wǎng)接地線及導(dǎo)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(shè)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(hù)主保護(hù)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(zhì)量管理
國辦發(fā)[1999]16號《關(guān)于加強基礎(chǔ)設(shè)施工程質(zhì)量管理的通知》一文中明確強調(diào)：基礎(chǔ)設(shè)施項目的施工，必須由具備相應(yīng)資質(zhì)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(jìn)行監(jiān)督檢查。實踐證明，這是確保隱蔽工程施工質(zhì)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(zhì)量差以及材質(zhì)不合格是嚴(yán)重威脅地網(wǎng)安全運行的三個主要原因。《驗收規(guī)范》對裝置施工防腐問題、焊接質(zhì)量及材質(zhì)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(zé)任和權(quán)力應(yīng)得到強化，從接地裝置的敷設(shè)、接地體(線)的連接、防腐措施的實施、焊接質(zhì)量的跟進(jìn)、重要結(jié)構(gòu)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(yán)格按設(shè)計圖紙及規(guī)范工藝進(jìn)行施工。
應(yīng)該特別強調(diào)，在接地裝置的施工過程中，對材料設(shè)備要嚴(yán)格進(jìn)行質(zhì)量檢驗。材料優(yōu)劣，直接影響接地工程的質(zhì)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(shè)備質(zhì)量負(fù)責(zé)，監(jiān)理單位要嚴(yán)格檢驗進(jìn)場的材料，嚴(yán)禁使用材質(zhì)不合格的產(chǎn)品。
4.3工程竣工驗收嚴(yán)格把關(guān)，加大檢查復(fù)測的力度
新安裝的接地裝置，為了確定其是否符合設(shè)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(shù)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(jì)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(jìn)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(dǎo)線是否完整、平直與連續(xù)，接地線與接零線與電力設(shè)備的連接，當(dāng)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(chǔ)時，是否加裝了防護(hù)套管；當(dāng)與電纜管道，鐵路交叉時，是否有遮蓋物加以保護(hù)，在經(jīng)過建筑物的伸縮縫處是否裝設(shè)了補償裝置；接地線或接零線是否按規(guī)定進(jìn)行了涂漆或涂色等。除外觀檢察外，還必須進(jìn)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(yīng)立即進(jìn)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(yīng)進(jìn)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(xué)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(jìn)行定期的檢查和試驗。對存在質(zhì)量問題的地網(wǎng)，應(yīng)及早安排開挖檢查，力爭在雷雨季節(jié)將隱患消除。
5結(jié)語
必須指出，防雷的關(guān)鍵也在于接地，即使有了完善合格的防雷保護(hù)設(shè)備，如果接地不合格，也很難保證電網(wǎng)或電氣設(shè)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(zhì)量及設(shè)計的運行壽命，需要從設(shè)計規(guī)劃論證階段導(dǎo)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(shè)，接地體(線)連接，防腐措施的落實，焊接質(zhì)量的跟進(jìn)，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(shè)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(zhì)量管理。只有這樣，才能確保接地裝置的工程質(zhì)量，才是真正體現(xiàn)“預(yù)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(xiàn)
1電氣設(shè)備接地設(shè)計規(guī)程(SDJ8—79).
2電氣設(shè)備安裝工程接地裝置施工驗收規(guī)范(GB50169—92).
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