接地网方案.doc
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1、施工组织设计本施工组织设计作为工程施工的纲领性文件,用以指导工程的施工与管理。以确保各项管理目标的实现。同时我们按照ISO质量管理体系进行运转体现,“以质量管理为中心,视工程质量为生命,坚持以人为本,严格过程控制,持续质量改进努力完善服务”,为业主提供满意的合格工程。一、工程概况:1、工程名称:登封市电业局(集团)有限公司35KV吴家村变电站接地网及二次系统防雷改造工程2、现场参考数据:(一)2012年3月12日一次设备接地电阻测量报告的相关数据 ,35KV吴家村变电站1#针5.3、2#针5.5、3#针5.7、避雷针接地电阻都符合相关规程要求,村1#主变0.37、村2#主变0.36、曲村2开关
2、0.33、观村3开关0.41、35KV西母避雷器0.3、35KV东母避雷器0.32、1#站用变0.39。(二)2013年4月07日一次设备接地电阻测量报告的相关数据,35KV吴家村变电站村1#主变0.482、村2#主变0.484、村351开关0.488、村352开关0.488、35KV母线PT及避雷器0.491、曲村2开关0.485、观村2开关0.490。3、改造范围:吴家村站主接地网及二次系统、防雷设施。4、变电站二次系统防雷方案:根据经验及规程要求变电站内二次防雷应该做到三级防护、直流保护、采集信号保护、交流电源保护等综合治理的方法,为了考虑的变电站经济性,采用综合治理的方法,具体问题具体
3、分析设计,具体方案可优于如下方案:4.1在变电站直流屏母线上安装直流电源防雷器1台;4.2在主变保护屏通信总线上安装控制信号防雷器2台,直流电源防雷器1台;4.3在综合柜直流电源进线处安装直流电源防雷器1台,同轴电缆防雷器4台,网络信号电涌保护器1台;4.4在线路保护柜通信总线上安装控制信号防雷器2台4.5在2段10KVPT二次侧安装TV防雷器2台,35KVPT二次侧安装TV防雷器1台。说明:二次系统主要是防止雷电波从空间的电磁耦合及从各种通信电源线路侵入设备内,在关键的线路前端加装相匹配的防雷器是非常重要的。5、工期目标:满足甲方要求6、施工材料及工艺要求6.1垂直接地体采用直径为50mm、
4、长度为3m的铜接地体或铜包钢;水平接地体采用宽为60mm,厚度为6mm的镀锌扁钢做成。6.2工作接地与保护接地应分开:水平埋深0.8m,接地体埋设间距5米,3米接地体垂直埋深1.8m;防雷接地:水平埋深1m,垂直埋深1m。6.3焊接部分必须接触良好,焊接面要大于2.5倍直径面。6.4水平接地极之间的连接采用电焊,在焊接头100mm范围涂防腐涂层;水平接地极与垂直接地极之间的连接采用可靠地放热焊接。6.5在人员经常走动的维护通道、主变周围,操作机构四周等重要设备周围铺设直径为60mm的砾石,其厚度不小于150200mm。6.6对避雷针、避雷线和避雷器等防雷设备的接地处理设置68根水平射线,设置6
5、8垂直接地极以加强集中接地。6.7变压器、断路器、隔离开关、补偿电容器等室外设备要进行双接地,并与接地网的不同两点相连接。6.8对厂房、主控室、高压配电室、主变压器四周要设置环形水平接地带,并可靠接地。6.9室外设备的接地都要以单独的接地线接入埋在地中的接地网,不能只接到电缆沟的接地带。6.10填充材料具有良好地防腐、吸水、保温,不受气候变化的影响,接地电阻在施工完成一周后进入持续稳定状态,不受土壤的干湿影响,不会随着时间而上升。6.11采用的所有材料均应有产品说明书及符合国家标准的产品合格证,并复印3份,分别存于生产技术部、变电站、变电工程部。6.12焊接工作完成后对每个焊接点要进行清理,除
6、去表面的焊渣、尘土、用有机溶剂清洗后,刷涂环氧煤沥青漆防腐涂料进行防腐处理。6.13接地网完成后,要工艺美观,并绘制最终接地网图纸,如能根据本次改造发表论文者优先考虑。6.14工程结束后先用黏土进行预回填、剩余的需要回填部分将细土过滤后分层敷设,不得用大石头、碎石或建筑垃圾回填,最终按站内原貌恢复。6.15施工单位每进行下一道工序前,需做隐蔽工程记录,并由现场工作负责人签字认可,重点部位要拍照留证,接地网敷设完成后,经相关部门验收后再回填。二、编制依据GB/T2887-2000 电子计算机场地通用规范GB50343-2004 建筑物电子信息系统防雷技术规范GB50057-94(2000版) 建
7、筑物防雷设计规范DL548-94 电力系统通信站防雷运行管理规程DL/T621-1997 交流电气接地装置DL/T620-1997 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合DL/T475-2006 接地装置工频特性参数的测量导则GB50196-2006 电气装置安装工程接地装置施工及验收规范GB/T17627.1-1998 低压电气设备的高电压试验技术GB/T18802.1-2002 低压配电系统的电涌保护器(SPD)第一部分:性能要求和试验方法GB/T18802.21-2004 低压电涌保护器第21部分:电信和信号网络的电涌保护版(SPD)性能要求和试验方法三、施工准备接地改造施工准备工作是工程的
8、一个重要组成部分,它直接影响到施工工程质量及安全和施工,所以必须高度重视。满足业主要求及工期施工需求。1、人员组织:由公司选派有组织能力,施工管理经验,懂得接地改造的技术人员组成领导小组,并组织身体健康熟练掌握线、杆塔接地改造的技术人员,参加本项工程施工。施工人员在开工时间前三两天到达施工现场,熟悉地方地貌及施工场地周边环境,接受管理人员及技术人员对施工现场勘查情况的讲解,并虚心接受本项工程施工的技术安全交底,同管理人员、技术人员分析施工时出现的技术难点和控制点的作业时存在的安全隐患,让每一个施工人员对本项工程施工技术要求,安全生产做到心中有数,不打盲目仗。另外还要做到材料、施工对象的各项防护
9、措施。2、技术资料组织准备:在工程开工前应做好相应有关资料的组织准备工作,如:填报开工报告、编制施工计划,材料抽检,隐蔽记录、施工记录、安全记录等各项工作。3、材料的购置准备:施工前应购置备齐所用的材料并检验材料的规格,性能是否符合施工操作要求。材料购置时要附带合格证书,质检报告等有关技术资料,材料存放时,应注意防潮、防雨措施,材料存放应置于通风,干燥的地方,如置于室外下面应设隔潮层,外面应用帆布或彩条布遮盖起来。以免受潮、受雨水淋,影响材料的质量及性能。4、劳动保护用品的购置及准备:备安全帽、手套、工作服、劳保鞋等必要的劳动保护用品。5、机具组织: 配备性能完好的机械和计量准确的计量器具进入
10、施工现场,并在开工前对机械进行调试,对计量器具进行校验,以便在施工中机械无故障,计量数字准确无误。四、施工方案1、接地网施工1.1沟槽开挖测量人员根据接地施工平面布置图,放出扁钢的施工平面位置,并每810米设置一根定位控制桩。在水平接地轴线边,每5米设置一水平控制桩,测出设计地面标高作为沟槽开挖深度的控制依据。技术员,质检员对测量进行复查,确保施工时轴线及标高的准确性.。沟槽开挖完毕,经质检员认真检查合格并做好记录后,方可进行接地网敷设。1.2接地施工1.2.1改造后山区杆塔接地电阻单回线路大于15欧姆,双回线路不大于12欧姆;平地接地电阻小于7欧姆。1.2.2新铺设接地体和接地引下线规格:热
11、镀锌扁钢-40*5毫米,砼杆单杆采用12热镀锌圆钢,接地引下线的表面应采取有效防腐处理。在盐碱腐蚀严重的地段,接地装置必须采用导电防腐涂层。接地扁钢与杆塔的连接处应打两个16的孔,连接时应采用下部的孔进行螺栓连接,必须连接可靠。接地扁钢的地面部分应紧贴杆塔。1.2.3在山坡等倾斜地形敷设水平接地体时宜沿等高线开挖,接地沟底面平整,沟深不得有负误差,应清除影响接地体与土壤接触的杂物,以防止接地体受雨水冲刷外露,腐蚀生锈;水平接地体铺设应平直,以保证同土壤更好接触。1.2.4接地极埋深不宜小于0.8米,两水平接地体之间的平行距离不宜小于5米。1.2.5居民区和水田中的接地装置,必须绕杆塔基础敷设成
12、闭合环形。铁塔接地装置布局形式采用方环加放射带的接地型式。1.2.6接地体的连接应采用焊接,焊接必须牢固无虚焊。接地体(线)的焊接应采用搭接焊,其搭接长度必须符合规定:扁钢为其宽度的2倍(且至少3个棱边焊接);圆钢为其直径的6倍:圆钢与扁钢连接时,其长度为圆钢直径的6倍。1.2.7热镀锌钢材焊接时将破坏热镀锌防腐,应在焊痕外100毫米内做防腐处理。1.2.8为有效避免接地极被腐蚀,对腐蚀严重地区接地体焊接铝锌铟镉合金,进行“牺牲阳极、保护阴极”的防腐原理。铝锌铟镉阳极块的安装:在埋地扁钢每间隔40的相对位置上,平行焊接10*60的阳极棒,使电流分布尽可能均匀对称。1.3土方回填在山区石质地段或
13、电阻较高的土质区段应在土沟中至少先填200毫米厚的净土垫层,再敷接地体,然后用净土分层夯实回填。接地体敷设完后的土沟其回填土内不应夹有石块和建筑垃圾等,外取土壤不得有较强的腐蚀性;在回填时应分层夯实。回填后应筑有防沉层,其高度宜为300毫米,工程移交时回填土不得低于地面。1.4接地电阻测试验收符合接地电阻要求值类似工程现场图片1.5主要部件材料的安全、可靠性及使用寿命1.5.1接地网的主要作用及基本要求接地网的作用较多,多数情况下分为三种,主要有雷电流的泄流、故障电流的泄流、工作接地。1.5.1.1雷电流泄流雷电流的能量频谱显著高于工频电流,泄流瞬间的点位差主要决定于电流变化率产生的感抗。防雷
14、装置地上高度hx处的电位:U=UR+UL=IRi+LO.hx.di/dt式中:UR-雷电流流过防雷装置时接地装置上的电阻电压降(KV)UL-雷电流流过防雷装置时引下线上的电感电压降(KV)Ri-接地装置的冲击接地电阻()di/dt-雷电流陡度(KA/s)I-类低昂流幅值(KA)LO-引下线的单位长度电感(H/m)雷电时间尺度为微妙级,相对而言电阻电压降很小。据计算8/20s、1.5/40s、10/700s波型的90%峰值电流积累值分别在24KHZ、87KHZ、11KHZ附近。其频率为工频电流的1000倍左右。感抗变得十分重要。过长的地线对雷电流的泄放作用很小,因而主要用于雷电流泄流的地网其长度
15、应满足防雷接地体的有效长度Le2的要求。1.5.1.2故障电流的泄流由于故障电流主要为低频段的工频电流。时间尺度为秒级,在上式中电感阻抗极小,而电阻阻抗成为主要考虑因素,地网设计中对故障电流的强度的分析计算,以及对接触电压和跨步的分析成为地网设计中的关键。DL/T 621交流电气装置的接地、DL/T 620交流电气装置的过电压保护和绝缘配合规范中有比较明确的技术规定,相对而言对地网的规模和长度限制较小,但对地网的接地电阻值经常有比较苛刻的要求。1.5.1.3工作接地作为设备工作的零电位参考点(使电气装置或设备的非载流金属部分保持在零电位);为维持设备的零电位,其基本要求是把所有接地系统连结起来
16、,这就是共用接地的概念。综上所述,在设计地网时首先应确认其主要目的,并满足其基本要求。在实际中经常是同时有几个目的,应分析情况确定地网设计的基本原则和设计要点。1.5.2接地和接地电阻1.5.2.1接地的意义:接地是把导体(线路和设备)使用导线接到大地,并和埋在大地的接地极和地网连结。接地的主要目的是以大地作为电气设备的零电位,安全泄放雷电流或其它故障电流,避免地电位升高太大,通过均压和等电位联结以保障设备和人员安全。对于现代化的通信、微电子设备而言,除设备和人员安全外,对保障系统和设备的稳定性十分重要。1.5.2.2接地电阻:对于接地系统最重要的要求是接地电阻。它由三部份组成:接地导体包括连
17、接导体及连接器的电阻;接地导体表面与其相连接土壤间的接触电阻;接地导体周围土壤的散流电阻。上述三部分中以土壤的散流电阻对接地的影响最重要,影响因素最复杂。土质、土壤含水量、接地体的形状、尺寸、长度、数量都对其有复杂的影响,接地系统的设计是地网设计的关键。其决定了能否以最低的造价获得最小的接地电阻值。1.5.3设计原则及思路:工作接地、保护接地接地极埋深不小于0.8m防雷接地水平埋深1m,垂直埋深1m对于重要设施的雷电流、故障电流的泻流,我们需从地网泄流的纵向和横向考虑,布置水平接地极和等间距的垂直接地极,以形成3维立体地网。为了减少屏蔽作用,防腐离子接地体最好设置在水平地网外围主干线上,且间距
18、不小于其2倍长度.在内部地网安装一定数量的垂直接地极,进一步固定地网和泄流。水平接地极之间的连接采用电焊,在焊接头100mm范围涂防腐涂层;水平接地极与垂直接地极之间的连接采用可靠的放热焊接。两水平接地体间平行间距不应小于5米接地网的外缘应闭合,外缘各角应做成圆弧形,圆弧的半径不宜小于均压带间距的一半,接地网内应敷设水平均压带。接地网的埋深在冻土地区应敷设在冻土层以下。1.5. 4在高土壤电阻率地区,可敷设引外接地极。这就要求在确定降阻方案时要对风场内的每台风机、变升压站周围进行认真的勘探、测量,测量出其四周土壤电阻率沿水平方向上的分布,找出土壤电阻率较低和适合做引外接地的地方。因为在山区、丘
19、坽地区土壤电阻率在水平方向上大都呈不均匀分布,即总有一些地方的土壤电阻率相对较低,可以的引外接地。在降阻措施中外延接地是最简单有效的,也是在接地工程中最常应用的措施。在决定外延接地时应首先根据可利用来做外延接地的地形、面积、土壤电阻率和接地装置应降低的电阻值来决定外延接地的大小。外延接地部分的接地电阻可用面积公式R=0.5 进行计算,但要注意该公式是在地网的网格达到一定的密度时,才可达到的值,只是如有可能可应用该公式确定外延接地的大致数值。如外延接地以水平地网为主且边缘闭合时,可由下式B= (1)Re=0.213 (2) =3ln (3)Rg=.Re (4)式中:h-水平接地体埋深,m; s-
20、地网面积,m2;L水平接地体总长度,m;L0接地网的外延长度,m;平均视在土壤电阻率,.m; d水平接地极的直径或等效直径,m;RG等值方形地网的接地电阻,;Re任意形状边缘闭合接地因的接地电阻,。所以在设计接地时,应首先考虑降阻的需要决定外延地网的大小;再考虑安全的需要决定外延地网的网格布置、埋深和形状;还要考虑外延地网不被破坏和妨碍以后的建设等综合因素。同时在设计外延接地时还要尽量的考虑减少接地体之间的相互屏蔽,使之发挥最大的降阻效果,节约投资。1.5.5防腐接地极焊接说明采用放热焊(采用时)放热焊原理:焊粉在引燃剂的催化作用下发生化学反应,(焊接不同的金属和具体尺寸需要控制不同的温度和反
21、应时间)的高温铜溶液,隔离垫片使焊粉能够充分反应,铜溶液会沿注入孔快速地流入溶接腔中,完成焊接。其化学表达式为:M O+Al=M+AlO(其中M为需要的可用金属)熔模腔内的熔粉经起火粉点燃后,迅速发生剧烈的氧化还原反应,温度高达12001500,还原后的高温铜浆熔化隔离片经注入孔立即流入模穴内,将熔接点部份的铜缆一起熔化,冷却后即形成了一个完整的对接接头。由于这种熔接方式操作简单,不需外加热源,且连接可靠,其连接质量远高于人工焊接,因此是金属导线连接的较佳方法。放热焊的优点:a. 熔接点的载流能力(熔点)与导体相同,具有良好的导电性能,经检测,焊接前后的直流电阻比率变化率接近于零。这是任何一种
22、传统连接方式无法比拟的。 b. 焊接点是分子结合,永久,不老化。 c. 焊接点象铜一样不受腐蚀影响。 d. 不会受到高浪涌电流的损伤。试验 表明,在短时间大电流的冲击下,导体先于熔焊接头熔化。 e. 操作方便,简单。无需专业人员。 f. 装备简单、轻便,携带方便,操作方便。 放热焊模具选择首先根据接地材料的规格选择匹配的放热焊接模具。连接点防腐处理、土方回填对每个焊接点进行清理,除去表面的焊渣、尘土、用有机溶剂清洗后,刷涂沥青类防腐涂料进行防腐处理。先用黏土进行预回填、剩余的需要回填部分将细土过筛后分层敷设,不得用大石头、碎石或建筑垃圾回填五、售后服务承诺及保障措施承诺按照“优质、高效、创新、
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