英布鲁水电站接地设计的特点

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1、2011年第30卷第4期·DWRHE水利水电工程设计·55·英布鲁水电站接地设计的特点沈文兰许冬语李建国摘要英布鲁水电站地处罕见的高电阻率区且显酸性，其河水电阻率就高达113oQ·m，接地设计颇为困难。经过各种研究分析和技术经济比较，呆用尽量加大水下接地网为主的综合接地措施，选择以镀锌扁钢为主的钢铜混合接地网，接地电阻的近似公式计算值、计算机数值分析计算值与现场实测值都比较接近。关键词电阻率接地电阻接地网腐蚀镀锌扁钢中图分类号TV734文献标识码B文章编号1007．6980(2011)04—0055—03于纯净水，造成其河水电阻率远高于我国国内河流1英布鲁

2、水电站接地设计独特的自然条件的河水电阻率。英布鲁水电站位于刚果河支流莱菲尼河下游巴2接地设计原则及接地电阻值的确定泰凯高原地区，土壤浅层为风化沙层，电阻率相对较低；而深层及河床以下为白垩系、第三系和第四按2020年规划英布鲁水电站220kV母线单相系陆相沉积地层，以砂壤土为主，电阻率比较高。接地故障电流为6．5kA，可推算出流人地网的最大现场实测的电阻率较高，2005年10月测得莱菲尼短路电流约为4．88kA。按照规程j的通常要求，河水电阻率平均值1130Q·in，砂壤土电阻率平均地网电位升高值应小于2000V，即对应于英布鲁值5460Q·m(当沙子潮湿时

3、为2300Q·m)，砂岩水电站总接地电阻应小于0．4lQ，但选用该数值电阻率平均值7600Q·In(含水时为4800Q·m)。作为控制值过于保守，且很难达到。接地网所处的是酸性的砂壤土及河水；在2004年6根据DL／T5091第5．1．3条L2J，如按高电阻率地区月从莱菲尼河水取样实测出pH值为5．33，河水中的要求，在满足接触电位差和跨步电位差等前提下，阳离子总含量7．01nw'L(主要是K、Na离子，总接地电阻值可适当放宽到5Q。考虑到河水相对于含量占6．21mg／L)、阴离子总含量l6．61L(主砂壤土电阻率低的特性，尽量去扩大水中接地网的面要是HC

4、O3一离子和cl一离子，分别为l3．42mg／L积，充分散流；并通过经济技术比较以及采用各种综和3．19mg／L)，游离Co2含量4．07L。合措施，以获得既有较高的技术经济比，又具有尽可通常当土壤与河水为酸性时所含的离子具有化能小接地电阻的英布鲁水电站接地网设计。学活性和腐蚀性，电阻率比较低。但英布鲁情况却3接地体材料和截面的选择相反：水与土壤的电阻率很高，呈酸性且离子浓度又很低，这在国内外是非常少见的。从文献[1]针对英布鲁接地网带来的可能腐蚀问题，应重表1—4可看出：河水电阻率与自然环境、水温、点分析和研究下列情况：水中矿化度有关，当水中矿化度在10

5、mg／L时含溶(1)2003年1O月现场调查时发现了1984年被盐的水电阻率约500Q·m附近，而纯净水的电阻率遗弃在莱菲尼河边的1只小船，虽经近20年日晒、高达250000Q·m；中国的河水电阻率在30～600雨淋等自然环境的侵蚀，并无明显的锈蚀现象。Q·m范围之内，但矿化度普遍约100mg／L，河水电(2)中国对钢接地网有着大量成功的经验，又阻率多数为50Q·m左右。据国内各地对接地网的大量现场调查表明：钢接地分析后认为：英布鲁地处热带雨林，气候炎热体发生腐蚀最严重的地方是在地表附近；越往地下潮湿，人烟稀少，枯死的植被容易腐败分解成有机的深处或水下的深

6、处，腐蚀反而越轻。酸，土壤与河水中富含有酸性游离物质；同时当地(3)水电站内混凝土中有大量的钢管和钢埋雨量非常充沛，莱菲尼河的水量很丰富，大大地降件、钢筋，假如邻近采用铜地下接地网的话，铁铜低了水中的矿化度，使离子浓度被冲得很低，趋近之间受杂散电流和原电池效应的影响大，电化学作·56·水利水电工程设计DWIqHE·2011年第30卷第4期用反而会更加速了钢件的腐蚀。5接地网的简化计算以及计算机数值分析(4)如接地体全部采用铜导体，当时(2003～2004年)铜材单价曾高达镀锌钢材单价的10倍左英布鲁水电站水中和两岸土壤的各自电阻率相右，全铜接地网的一次性投

7、资较大。差都比较大，上下游地网埋深也不同，因此受坝区在分析了铜铁接地体各自利弊的实例以及技术深层的地质结构和散流媒质导电特性的影响较大；经济综合比较之后，选定了以镀锌扁钢为主体的钢但沿莱菲尼河流方向的散流作用明显强于宽度方向，铜混合接地网是比较合理的；再考虑到酸性腐蚀作接地网主要是矩形网，经过计算分析，表明英布鲁用，埋在水下和地下的镀锌扁钢厚度选大二级规接地网可以简化为两层土壤地网结构。格，以抵偿自然腐蚀。同时按照刚果(布)的要运用双层土壤接地的近似计算公式l_2、4J进行初步求，从有利于防腐考虑，将各电气设备接地分支的计算，得出英布鲁水电站接地网总接地电

8、阻约为末端连接线改为铜绞线，而铜钢接地线的相互连接2．95Q，其中