变电站地网的腐蚀及改造课件

演讲题目变电站地网腐蚀及改造主讲：陈光辉（深圳市长科防雷接地技术有限公司）演讲题目变电站地网腐蚀及改造主讲：陈光辉1第一节变电站地网腐蚀变电站地网腐蚀及改造第一节变电站地网腐蚀变电站地网腐蚀及改造21、变电站地网腐蚀一、腐蚀的基础知识腐蚀的形态金属的自然电位序列1、变电站地网腐蚀一、腐蚀的基础知识31、变电站地网腐蚀

图4.1腐蚀的形态腐蚀湿腐蚀干腐蚀自然腐蚀电腐蚀局部电池腐蚀浓淡电池腐蚀不同金属接触腐蚀细菌腐蚀1、变电站地网腐蚀图4.1腐蚀的形态腐蚀湿41、变电站地网腐蚀

贵铂+0.33V金+0.18不锈钢（18C1-8Ni-3No）-0.04银-0.06不锈钢（18C1-8Ni）-0.08-0.10-0.13青铜（Sn6％～10％）-0.14黄铜（85Cu-15Zn）-0.15铜-0.17黄铜-0.20标准氢电极H2/H+-0.24镍Ni-0.24黄铜（60Cu-40Zn）-0.27-0.28锡-0.46铅-0.50钢、铸铁-0.45～0.65硬铝合金-0.61镉-0.78铝-0.78锌-1.07贱镁Mg-1.6自然电位序列1、变电站地网腐蚀贵铂51、变电站地网腐蚀

二、海水中的腐蚀

金属材料完全浸泡的浸蚀度/（mm/年）有潮时的浸蚀度/（mm/年）平均极大平均极大软钢（无黑皮）0.120.400.30.5软钢（带黑皮）0.090.900.21.0普通铸铁0.15--0.4--钢（冷轧）0.040.080.020.18黄铜（70Cu-30Zn）0.05------1、变电站地网腐蚀二、海水中的腐蚀金属材料完全浸泡的浸蚀61、变电站地网腐蚀

三、土壤中的腐蚀

土壤电阻率/(Ω.m)腐蚀程度＜700剧烈的腐蚀性700～2000严重的腐蚀性2000～5000中等程度的腐蚀性＞5000轻度至轻微的腐蚀性1、变电站地网腐蚀三、土壤中的腐蚀土壤电阻率/(Ω.m)71、变电站地网腐蚀

美国各地裸钢材的腐蚀度

土质电阻率/(Ω.cm)透气性PH值全面腐蚀度A/(㎜/年)最大孔腐蚀度B/(㎜/年)B/ACecil垆坶质黏土17800良4.80.0160.6239Hagerstown垆坶土5210良5.80.0190.2613.7Susquehana黏土6920可4.50.0280.165.7Chino淤泥质垆坶土148良8.00.0290.206.9Mohave垆坶土232可8.00.0851.7521.0Acadia黏土190不良6.20.0310.134.2Docus黏土62可7.50.0700.243.4LokeCharles黏土406不良7.10.1140.756.6Merced淤泥质黏土278可9.40.1630.664.1Carlisle黑泥煤1660极差5.60.0450.184.0Rifle泥煤218不良2.60.0720.253.5Tidal沼泽84极差6.90.0860.232.7黑泥煤712不良4.80.0570.254.4Sherkey黏土943不良6.80.1000.363.6Cinders455极差7.60.371.754.7平均0.0650.436.71、变电站地网腐蚀美国各地裸钢材的腐蚀度土质电阻率/(Ω81、变电站地网腐蚀

日本国裸钢材的腐蚀度

区分地点腐蚀度/（㎜/年）海底土中横滨0.07小名滨0.06平均0.065陆地土中川崎0.029八户0.044八丈岛0.044横滨0.045平均0.041、变电站地网腐蚀日本国裸钢材的腐蚀度区分91、变电站地网腐蚀

中国广东地铜和钢材在红粘土壤中的腐蚀度

序号金属性质年腐蚀率R（%）1普通钢材32铜13镀锌钢材21、变电站地网腐蚀中国广东地铜和钢材在红粘土壤中101、变电站地网腐蚀

单一金属棒接地电极的重量减轻情况

材料重量减轻的百分数/%1年后3年后7年后软钢棒2.66.117.61镀锌钢棒1.52.42.2覆铜钢棒0.520.931.4铸铁棒0.681.21.9不锈钢棒0.20.531.4铝棒0.921.62.3镁棒6.3-①25.0锌棒1.21.24.11覆不锈钢钢棒0.290.630.87②1、变电站地网腐蚀单一金属棒接地电极的重量减轻情况111、变电站地网腐蚀

金属对效应引起的软钢棒重量减轻的情况

材料金属对构成（I是软钢棒）每1条软钢棒腐蚀量/g1年后3年后7年后镀锌钢棒（G）G-I+50+122+64覆铜钢棒（C）G-I-85-327-685同上（C）C-2I-48-155-364同上（C）C-2I-38-274-344铸铁棒（N）N-I+6-50-127不锈钢棒（S）S-I+1-26-158覆不锈钢钢棒（B）B-I+10+22+29同上（B）2B-I---31、变电站地网腐蚀金属对效应引起的软钢棒重量减轻的情况材121、变电站地网腐蚀

不同种类金属对的重量减轻

材料金属对构成（I是软钢棒）重量减轻的百分数（软钢）/%1年后3年后7年后镀锌钢棒（G）G-I1.22.855.95覆铜钢棒（C）G-I4.8314.825.9同上（C）C-2I3.8310.317.2同上（C）C-2I3.8513.416.9铸铁棒（N）N-I2.47.4610.9同上（N）①N-I-4.89-不锈钢棒（S）S-I2.56.7911.8覆不锈钢钢棒（B）B-I2.35.566.84②同上（B）2B-I--7.72②1、变电站地网腐蚀不同种类金属对的重量减轻材料金131、变电站地网腐蚀

金属对效应引起的软钢棒重量减轻的情况

材料金属对构成（I是软钢棒）每1条软钢棒腐蚀量/g1年后3年后7年后镀锌钢棒（G）G-I+50+122+64覆铜钢棒（C）G-I-85-327-685同上（C）C-2I-48-155-364同上（C）C-2I-38-274-344铸铁棒（N）N-I+6-50-127不锈钢棒（S）S-I+1-26-158覆不锈钢钢棒（B）B-I+10+22+29同上（B）2B-I---31、变电站地网腐蚀金属对效应引起的软钢棒重量141、变电站地网腐蚀

直流电引起的腐蚀量（电腐蚀）

金属原子价化学当量用1mA，1年间的电量产生的电解量/g铜163.5420.8铜231.7710.4铅2103.633.9锡259.3518.7锡429.679.7镍229.369.6镍319.576.4铁227.929.1铁318.626.1锌232.6910.7铝38.992.91、变电站地网腐蚀直流电引起的腐蚀量（电腐151、变电站地网腐蚀

各种金属的交流腐蚀

（电腐蚀）

金属电解质溶液交流电流密度相对于直流的腐蚀比铝5000ppmNaCl0.2mA/cm20%5000ppmNaCl1.55.0金斯敦饮料水2.213.55000ppmNaCl3.515.0人工土壤水520.0人工土壤水1031.0人工土壤水2039.0人工土壤水4040.0人工土壤水20048.5铁人工土壤水50.06中性土壤7.70.04人工土壤水100.10中性土壤15.50.04人工土壤水200.11人工土壤水400.13中性土壤46.50.05中性土壤77.50.05铜金斯敦饮料水2.20.5人工土壤水50.27人工土壤水100.18中性土壤15.50.08人工土壤水200.11人工土壤水400.091、变电站地网腐蚀各种金属的交流腐蚀（161、变电站地网腐蚀

铁的电腐蚀量

（电腐蚀）（单位：g/dm2）电解质溶液电流的种类，电流密度/(mA/dm2)直流1.2交流1.2直流1.2+交流1.2NaCl(10-4N)2.40～2.600～0.042.48土壤3.64～3.721.04～1.363.98～4.111、变电站地网腐蚀铁的电腐蚀量（电腐蚀）171、变电站地网腐蚀

四、混凝土中的腐蚀

金属电位/V镍-0.04铜-0.20钢铁-0.18锡-0.98镉-0.87铅-0.65锌-0.451、变电站地网腐蚀四、混凝土中的腐蚀金属电位/V镍-018第二节地网检查的步骤

及方法变电站地网腐蚀及改造第二节地网检查的步骤

及方法变电192、地网检查的步骤及方法

10年以上的地网需要开挖检查挖检需要遵循科学的方法和步骤分析挖检结果，得出科学结论对腐蚀严重的地网提出整改建议保存分析报告2、地网检查的步骤及方法10年以上的地网需要开挖检查202、地网检查的步骤及方法

一、选择开挖检查位置母线架构接地点所用变接地点电缆沟内的接地体引下线有电流处的接地点避雷针下面集中接地点配电室接地点地网中间架构或开关接地点2、地网检查的步骤及方法一、选择开挖检查位置母线架构接地点212、地网检查的步骤及方法

二、开挖要求顺引下线开挖，一直挖到引下线和水平接地线连结处，在水平地网前方左右开挖1.5米。沿避雷针引下线开挖，找出垂直接地体，进行检测及拍照。2、地网检查的步骤及方法二、开挖要求顺引下线开挖，一直挖到222、地网检查的步骤及方法

三、取样方法变电站电压等级名称引下线水平接地带土壤数量长度（mm）数量长度（mm）数量（kg）110kV240024001220kV340034001500kV3400340012、地网检查的步骤及方法三、取样方法变电站电压等级名232、地网检查的步骤及方法

四、检查内容水平接地带腐蚀情况引下线腐蚀情况垂直接地体腐蚀情况电缆沟内接地带腐蚀情况设备与地的接触电阻2、地网检查的步骤及方法四、检查内容水平接地带腐蚀情况242、地网检查的步骤及方法

五、检查方法直观法量直径法称重法深孔法检测土壤的PH值2、地网检查的步骤及方法五、检查方法直观法25第三节地网检查实例变电站地网腐蚀及改造第三节地网检查实例变电站地网腐蚀及改造263、地网检查实例

深圳220kV水贝站挖检情况介绍地网的自然情况检查数量检查办法检查结果腐蚀原因分析防腐蚀措施3、地网检查实例深圳220kV水贝站挖检情况介绍地网的自然273、地网检查实例一、地网的自然情况地网面积水平接地极网格情况垂直接地极电缆沟情况引下线长m宽m面积m2规格mm总长度m平均网格距离m网格数个规格mm根数个电缆沟内敷设长度m水平地网跨接数目个规格mm数量根2231373055150×580100060Ф224603、地网检查实例一、地网的自然情况地网面积水平接地极网格情况283、地网检查实例二、检查数量对变电站地网进行了全面检查水平地网开挖了16处，为总长度的10%垂直接地体检查为垂直接地体总数的10%引下线应为总引下线数量的10%网格搭接处、电缆沟长度均为各自总量的10%3、地网检查实例二、检查数量对变电站地网进行了全面检查293、地网检查实例三、检查办法直观法：用肉眼观察其腐蚀情况，用卡尺测量其直径，计算腐蚀程度。称重法：用电子称称其重量，检查腐蚀情况。3、地网检查实例三、检查办法直观法：用肉眼观察其腐蚀情况，用303、地网检查实例四、检查结果主接地网腐蚀引下线电缆沟垂直接地体平均腐蚀率最严重的情况平均腐蚀率最严重的情况平均腐蚀率最严重的情况平均腐蚀率最严重的情况60%圆钢直径的70%58%圆钢直径的68%50%扁钢厚度的65%65%角钢厚度的80%其他缺陷：1、设备接地接触不良4处；2、设备未接地的2处；3、引下线与接地网连结超过3米的有10处；4、水平地网埋深不足，小于0.6米的有10处，共100米。3、地网检查实例四、检查结果主接地网腐蚀引下线电缆沟垂直接地313、地网检查实例五、腐蚀原因分析

电缆沟内接地带腐蚀接地引下线腐蚀水平地网腐蚀3、地网检查实例五、腐蚀原因分析323、地网检查实例已被腐蚀一半左右的圆钢

水贝站地网腐蚀情况图片

电缆沟内接地带的腐蚀情况3、地网检查实例已被腐蚀一半左右的圆钢水贝站地网腐蚀情况图333、地网检查实例水贝站地网腐蚀情况图片

运行10年的Φ18mm圆钢直径仅剩12mm3、地网检查实例水贝站地网腐蚀情况图片运行10年的Φ18m343、地网检查实例六、防腐蚀措施

提高导体的截面积改为铜材敷设改善施工工艺序号金属性质年腐蚀率R（%）1普通钢材32铜13镀锌钢材2广东地区普遍的土壤腐蚀率3、地网检查实例六、防腐蚀措施序号金属性质年腐蚀率R（%）1353、地网检查实例220kV变电站地网用铜和钢的投资比较材料直径规格/mm数量单价/万元总价/万元地网寿命/年铜Ф141站535342年钢Ф221站424216年3、地网检查实例220kV变电站地网用铜和钢的投资比较36第四节铜地网的设计

与施工变电站地网腐蚀及改造第四节铜地网的设计

与施工变电站374、铜地网的设计与施工一、铜地网的设计地网导体截面积的选择：地网的寿命计算：4、铜地网的设计与施工一、铜地网的设计地网导体截面积的选择：384、铜地网的设计与施工二、110KV中心城变电站用钢敷设地网的造价

序号名称型号及规格单位数量单价金额1水平接地线Φ22圆钢m220021.0046200.002设各接地引下线Φ16圆钢m70016.0011200.003垂直接地极L50×5角钢根5740.002280.004祼铜线185mm2m100240.0024000.005铜排-40×4m100120.0012000.006镀锌扁钢-60×6m190020.0038000.007其它施工费等170000.00合计303680.004、铜地网的设计与施工二、110KV中心城变电站用钢敷设地网394、铜地网的设计与施工110KV中心城变电站用铜材敷设地网的造价

序号名称型号及规格单位数量单价金额1铜排-50×5m2200120.00264000.002设各接地引下线Φ16m70016.0011200.003垂直接地极L50×5根5740.002280.004祼铜线185mm2m100240.0024000.005铜排-40×4m100120.0012000.006镀锌钢-60×6m190020.0038000.007焊接点、接头250000.00合计601480.004、铜地网的设计与施工110KV中心城变电站用铜材敷设地网的404、铜地网的设计与施工三、铜材的选取铜绞线电镀铜包钢单线和绞线圆铜及铜板材钢镀铜接地棒4、铜地网的设计与施工三、铜材的选取铜绞线414、铜地网的设计与施工30%导电率的铜包钢线

芯线直径（mm）铜层厚度mm直流电阻标称直径允许误差标称厚度允许电阻ΩKm≤1.63±0.010.172＋0.004-0.00428.151.45±0.010.153＋0.004-0.00435.481.29±0.010.136＋0.004-0.00444.831.15±0.010.12＋0.004-0.00356.371.02±0.010.11＋0.003-0.00371.230.81±0.0070.085＋0.002-0.0021130.724±0.0070.076＋0.002-0.00271430.64±0.0070.067＋0.002-0.006183.50.57±0.0070.06＋0.0018-0.0052360.51±0.0070.053＋0.0016-0.0043004、铜地网的设计与施工30%导电率的铜包钢线芯线直径（mm424、铜地网的设计与施工电镀铜包钢绞线

型号规格截面积（mm2）单丝直径（mm）股数外径（mm）HD16C161.7075.10HD25C252.1576.50HD35C352.5277.60HD50C503.0079.00HD70C703.52711.00HD95C952.521912.60HD120C1202.801914.00HD150C1502.303716.00HD185C185