变、配电站接地系统常采用填充降阻剂的方法降低接地网接地电阻以达到接地设计要求,但研究发现降阻剂的使用会引起接地电极的腐蚀问题。本课题采用我国产量丰富的膨润土材料作为降阻剂基材,添加常用缓蚀剂钼酸钠与六偏磷酸钠,制备具有缓蚀作用的土壤降阻剂,以解决上述问题。同时,在该土壤降阻剂中添加优良的导电材料石墨,降低土壤降阻剂的电阻率,优化其降阻性能。主要研究内容如下:根据膨润土优良的吸附性能,通过溶液浸渍法,将钼酸钠及六偏磷酸钠与膨润土复合,制备缓蚀型土壤降阻剂。采用SEM分析方法对降阻剂进行形貌表征。以Q235A碳钢为工作电极,通过Tafel曲线及交流阻抗谱研究了反应时间、反应温度及缓蚀剂含量的变化对碳钢电极在该降阻剂中腐蚀情况的影响。结果表明:溶液浸渍法制备缓蚀型土壤降阻剂的制备条件为水与膨润土的质量比为10:1、钼酸钠添加量为5.0 wt.%、六偏磷酸钠添加量为2.0 wt.%、水浴温度为25℃,反应时间为6.0 h。在该条件下制备所得降阻剂中,Q235A碳钢电极的腐蚀电位为-0.563 V,腐蚀电流为0.00647μA。

用钙基膨润土作为原料,掺合其它化学成份,经加工制成的膨润土化学降阻剂降阻效果显著,长期稳定、耐腐蚀、无毒性、价格便宜,就地取材,并具有施工方便等特点。十年来,各地用膨润土化学降阻剂改造大型变电所地网接地电阻、送电线路杆塔防雷接地、配电变台接地均取得了良好的降阻效果。本文介绍了膨润土化学降阻剂的降阻原理、技术特性、应用实践及施工方法。介绍位于戈壁滩上的土壤电阻率高达6000Ω·m的某电厂,为使接地电阻降低又符合经济原则,采用了膨润土长效降阻剂。制造厂提出的施工方法尚不适宜在冻土层厚达1.4m地区。本文介绍了该电厂为控制降阻剂用量采用的施工方法。目前该电厂接地网已基本形成,根据测试,接地电阻率约为0.5Ω·m,效果是显著的。

膨润土降阻剂冲击特性及其稳定性试验,分析了试验结果,推导出便于工程设计使用的计算公式。讨论了使用降阻剂时应考虑的问题。试验结果表明,膨润土降阻剂具有非线性冲击电流伏安特性,在雷电冲击作用下性能稳定。 新疆膨润土的特性,它用作接地装置的降阻剂时无有害物质,导电性、吸湿性、凝胶性及抗腐蚀性均好。在新疆干燥气候环境下通过试验,降阻效率可达6倍左右。 膨润土长效防腐降阻剂自1981年研究成功以来曾有三次改进。近提供的金陵Ⅲ号在抗干旱和耐冲击电流的性能方面有了明显改进,从而进一步保证了降阻剂的长效性与可用性。本文还介绍了近年来膨润土降阻剂用于国内500kV变电所发电厂和其他工程的经验,并提出今后使用降阻剂应注意的事项。

杆塔接地网是输电线路基本也是重要的防雷设施,杆塔接地网良好的接地特性是减少输电线路因雷击造成跳闸事故的重要保证。输电线路杆塔接地网现行的接地降阻措施主要包括使用降阻剂、采用接地模块、增加垂直接地等措施。尽管上述杆塔接地网的降阻措施能够具有部分降阻效果,但在山区应用时存在施工不便、降阻效率低的问题,研究在土壤电阻率较高时的接地降阻策略具有实际工程价值。本文应用防雷接地计算软件CDEGS,搭建山区土壤高电阻率下的输电线路杆塔的多个接地网模型,并研究其自身的接地特性及相应的降阻策略。本文完成的主要研究内容包括:采用CDEGS仿真计算软件分别建立输电线路常见的钢管塔与四角铁塔接地网模型,针对降阻剂降阻、新型降阻材料降阻、外延接地降阻等降阻方式的实际降阻效率及影响因素进行仿真计算,分别对土壤参数、接地网面积、接地网入地电流频率、接地材料等因素对接地降阻效率的影响作用进行计算分析,提出基于新型石墨复合接地材料的高土壤电阻率下杆塔接地网降阻策略。以鲁中山区220kV城川Ⅰ线和220kV龙马线改造工程为例,分析土壤高电阻率地区杆塔接地电阻降低改造的实际应用效果。