输变电工程要确保接地装置的工程质量

马宏继何远松
摘要：接地装置属隐蔽工程，设计、施工、验收每环节均需严格规范，本文对此进行了阐述和分析。
关键词：接地装置隐蔽工程输变电工程
中图分类号：TU712+.3 文献标识码：A 文章编号：

Abstract: the grounding device is take cover engineering, design, construction and acceptance each link all needs to strict regulation, the paper expounds and analyses.
Keywords: grounding devices take cover engineering transformation project

一、引言
　　接地装置在输变电工程中是个特殊的项目，其工程质量不仅关系到电网中重大设备的运行安全，也关系到电气运行人员的人身安全。在大接地电流系统中，接地装置直接影响继电保护动作的正确性；在小接地电流系统中，不合格的接地网将对巡视设备的人身安全构成严重威胁。因此，城网建设和改造确保接地装置的工程质量就显得特别重要。
二、　影响接地装置工程质量的主要原因
1、选择地网接地线及导体截面不足，或对系统发展规划的短路电流分析结果偏差较大，使接地线及导体的截面不能满足热稳定校验的要求。
2、对接地装置施工防机械损伤、防腐蚀问题重视不够，或根本没有采取必要的防腐措施。
3、接地装置敷设时埋设深度不够，垂直接地体间距过小，焊接质量不合格，没按设计规定进行规范施工，地网材料选用了不合格的产品。
4、接地体(线)连接不正确，在一个接地线中串接了几个需要接地的电气设备，直接接地或经消弧线圈接地的变压器，没有采用专用的接地线。
5、独立避雷针没有设独立的集中接地装置，或该接地装置与主接地网的地下连接点至35kV及以下设备与主接地网的地下连接点，沿接地体的长度小于15m。
6、土壤电阻率偏高，没有按规程要求正确选用降阻剂。
三、几起典型的接地装置扩大事故
1、110kV古竹变电站就曾因雷击110kV线路发生接地故障，接地引下线烧断，地网电位严重升高，变压器主绝缘遭受严重破坏需返厂修复，造成巨大经济损失。后对该站地网进行了开挖检查分析，发现接地引下线截面不足，主变110kV中性点接地引下线机械损伤及腐蚀严重是扩大事故的主要原因。
2、110kV蓝口变电站在1999年雷雨季节曾两次发生雷击避雷针，导致35kV及10kV相关电气设备绝缘破坏事故，原因是该站有两支独立避雷针的集中接地装置，与接地网的地下连接点至35kV及以下设备主接地网的地下连接点沿接地体的长度还不足10m。
3、110kV骆湖变电站选址在一周围空旷的小山丘上，土壤电阻率偏高，地网施工时没有做外引接地，在运行多年降阻剂失效后，地网接地电阻偏高许多(达1.48Ω)，雷暴季节曾发生多起雷击损坏电气设备事故，最严重的曾造成一起全站失压扩大事故。
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四、确保接地装置工程质量的组织、技术措施
1、设计论证阶段对远景短路电流分析要科学严谨
　　国家电力公司以“国电农[1999]191号”文件发布的《农村电网建设和改造技术原则》中明确指出：110kV输变电工程的建设应满足10～15年用电发展需要，35kV输变电工程设计标准可考虑10年负荷发展要求，必须符合规定的设计深度要求等等。由于城乡电网建设和改造工程线长、面广、点多等原因，在具体的工程设计工作中，仍然有边勘察、边设计、边施工的“三边”工程。一些设计单位并没有严格按照国家和行业设计标准、技术规程，按照批准的可研报告和设计文件进行设计，或者并没有充分考虑自身电网的实际，机械地应用参考设计，照搬通用设计，以致在设计论证工作中出现较大的失误。
　　作为110kV输变电工程的地网——一个埋在地下的隐蔽工程，为了满足实用要求，短路电流的稳定值，应根据能够得到的尽可能多年份的系统发展规划，计算出的远景短路电流作依据。这样在系统短路容量增加以及多年腐蚀后发生接地故障而流过短路电流时，接地线和导体的截面仍能满足热稳定校验的要求。切不可认为110kV及以下变电所一般为普通降压变电所，在电网中重要性相对低一些，接地短路电流相对小一些，在选择接地线及导体的截面等技术性分析工作中也可以马虎一些。相反，对于110kV及以下变电所，由于其保护的可靠性差一些，为防止接地装置扩大事故，对15年系统发展规划的短路电流分析同样应该持科学严谨的态度。可以说，合理选择地网接地线及导体截面是保证地网安全运行的重要环节。
　　《接地规程》推荐的设计公式为
Sid≥(Ijd/C) td
　　式中　Sid——接地线的最小截面，mm2；
Ijd——流过接地线的短路电流稳定值，A；
td——继电保护主保护动作的短路持续时间，s；
C——接地线材料的热稳定系数，对大电流接
　　　　　　地系统，铁取70。
2、施工过程要监理到位，强化施工质量管理
　　国办发[1999]16号《关于加强基础设施工程质量管理的通知》一文中明确强调：基础设施项目的施工，必须由具备相应资质条件的监理单位监理。项目监理要实行回避的原则。监理人员要按规定采用旁站、巡视和平行检验等形式，按作业程序即时跟班到位进行监督检查。实践证明，这是确保隐蔽工程施工质量最有效的手段。
　　根据一些引发雷害事故的地网开挖情况来看，地网腐蚀和焊接质量差以及材质不合格是严重威胁地网安全运行的三个主要原因。《验收规范》对装置施工防腐问题、焊接质量及材质选用作了强制规定。因此，在接地装置的施工过程中，监理人员的责任和权力应得到强化，从接地装置的敷设、接地体(线)的连接、防腐措施的实施、焊接质量的跟进、重要结构部位的检查等每一环节监理工作到位，监督施工单位严格按设计图纸及规范工艺进行施工。
　　应该特别强调，在接地装置的施工过程中，对材料设备要严格进行质量检验。材料优劣，直接影响接地工程的质量及接地工程的运行寿命。镀锌或热镀锌材料，其抗腐蚀能力明显强于没有镀锌的材料。因此，接地装置的施工过程，项目法人和施工单位要对采购的材料和设备质量负责，监理单位要严格检验进场的材料，严禁使用材质不合格的产品。
3、工程竣工验收严格把关，加大检查复测的力度
　　新安装的接地装置，为了确定其是否符合设计或《规程》的要求，在工程完工后，必须经过检验才能投入正式运行。检验时，施工单位必须提交下列技术文件：
（1）施工图与接地装置接线图；
（2）接地装置的地下部分与安装纪录；
（3）接地装置的测试记录。
　　另外，必须对接地装置的外露部分进行外观检查。外观检查的项目大致如下：检查接地线或接零线的导线是否完整、平直与连续，接地线与接零线与电力设备的连接，当采用螺栓连接时，是否装有弹簧垫圈和接触可靠；接地线或接零线相互间的焊接，其叠焊长度与焊缝是否合乎要求；接地线与接零线穿过墙壁和基础时，是否加装了防护套管；当与电缆管道，铁路交叉时，是否有遮盖物加以保护，在经过建筑物的伸缩缝处是否装设了补偿装置；接地线或接零线是否按规定进行了涂漆或涂色等。除外观检察外，还必须进行接地装置的工频电阻测量和重点抽查触及接点的电阻。需要特别指出，雨后不应立即进行接地电阻测量，这样会引起较大偏差，极有可能将接地电阻不合格的地网工程交付电网运行。
　　运行过程中对接地装置应进行定期检查和试验，接地线或接零线由于遭受外力破坏或化学腐蚀等影响，往往会有损伤或断裂的现象发生，接地体周围的土壤也会由于干旱、冰冻的影响而使接地电阻发生变化，因此为保证接地与接零的可靠，必须对接地装置进行定期的检查和试验。对存在质量问题的地网，应及早安排开挖检查，力争在雷雨季节将隐患消除。
五、结语
　　必须指出，防雷的关键也在于接地，即使有了完善合格的防雷保护设备，如果接地不合格，也很难保证电网或电气设备的安全可靠运行。因此，作为输变电工程隐蔽项目的接地装置，为保证其工程质量及设计的运行寿命，需要从设计规划论证阶段导体截面热稳定和机械强度的校验，施工过程接地网的敷设，接地体(线)连接，防腐措施的落实，焊接质量的跟进，到工程交接验收环节的外观项目检查，工频接地电阻值及设计要求的其他参数测试的各个环节加强全过程的质量管理。只有这样，才能确保接地装置的工程质量，才是真正体现“预防为主”的安全生产理念，乃至从根本上防止接地装置扩大事故的发生。