文档介绍：变电站接地网腐蚀与防护技术的研究进展
吕旺燕*,刘世念,苏伟,魏增福
广东电网公司电力科学研究院,广州越秀 510080
摘要:接地网是保障电气设备和电网安全运行的重要装置。但接地网在服役环境中面临腐蚀问题。本文分析了接地网的腐蚀机理,综述了接地网的材料与防腐蚀技术的研究进展。
关键词:接地网;腐蚀;阴极保护;降阻剂;导电涂料
中图分类号:TM862 文献标识码:A
Research progresses in the Corrosion and protection of grounding grid at substation
LV Wangyan*, Liu Shinian, Su Wei,Wei Zengfu
Electric Power Research Institute of Guangdong Power Grid Corporation,Guangzhou YueXiu 510080,China
Abstract: Grounding grid is an important device guaranteeing the safe operation of electrical equipments and power grid. However, Grounding grid is subject to corrosion in service environments. In this paper, the corrosion mechanism of grounding grid is analyzed, and the research progresses in the development of materials and anti-corrosion methods for grounding grid has been reviewed.
Keywords: grounding grid; corrosion; cathodic protection; resistance-reducing and anticorrosion material; conducting painting
变电站是电力系统的重要组成部分,其稳定性关系到电网的安全可靠运行及输变电设备的安全。接地网是变电站中用于工作接地、防雷接地、保护接地,确保人身、设备和系统的安全不可缺少的重要装置。随着电力行业的发展,“特高压”工程的普及,对变电站的安全可靠性的要求越来越高,对接地网的正常运行及其服役年限也越来越严格。目前接地网需要面对的问题有:接地网的接地电阻问题;接地网的均压问题;设备接地问题;接地网的热稳定问题和接地网的腐蚀问题等。其中,接地网的耐蚀性对变电站的稳定运行起到了至关重要的作用。因此,解决接地网的腐蚀问题,延长接地网的使用寿命,保证变电站的稳定运行是电力系统输变电安全生产和运行的重要保障。为此,本文介绍了接地网腐蚀机理、接地网材料、接地网防护方面的研究进展,希望能给相关方面的工作提供一定的指导。
接地网腐蚀机理
据统计,接地网容易发生腐蚀的部位主要有:设备接地引下线及其连接螺丝,各焊接头,电缆沟内的均压带和水平接地体[1]。这些部位涉及的腐蚀按环境分大气腐蚀和土壤腐蚀。其中土壤腐蚀是主要的。
大气腐蚀机理
大气腐蚀主要是接地引下线和电缆沟内的均压带。大气腐蚀的程度,在很大程度上取决于大气的成分、它的湿度与温度。基于这种原因,各种天然大气的侵蚀性,在很大的范围内变动着。腐蚀程度最大的是潮湿的、受严重污染的工业大气。对于大多数工业结构合金来说,最能加速腐蚀过程的是二氧化硫、硫化氢、氯。对铜合金,除上述各种组分之外,氨也能加速其腐蚀。其中特别严重的是二氧化硫的污染。
接地网的大气腐蚀主要是电解液膜下的氧去极化腐蚀。在工业大气中,水膜中总是含有溶解的盐或酸而常常呈酸性,这时可能产生氢去极化腐蚀。但由于氧极易到达阴极,所以氧的去极化作用仍然是主要的。
土壤腐蚀机理
土壤腐蚀的主要类型有微观和宏观电池引起的土壤腐蚀,微生物引起的土壤腐蚀及杂散电流引起的土壤等等。
宏观腐蚀电池
宏观电池引起的土壤腐蚀主要是异金属接触产生的电偶腐蚀和介质浓度不同产生的浓差电池。
在接地网中,当部分接地网发生腐蚀断裂或需要改造扩建时,需要更换接地网材料,但是在这种情况,存在发生电偶腐蚀的可能。电偶腐蚀是指两种不同电位的金属相连,置于同一种电解质中,构成电偶腐蚀电池。其中电位较正的金属作为阴极,而电位较负的金属作为阳极发生溶解,尤其是在大阴极小阳极的情况下,腐蚀会大大加速,并集中在局部,导致阳极区发生严重坑蚀或穿孔。有的变电站新敷设的接地装置比原来的老接地装置腐蚀得快,其中的原因之一就是新老