湖北电网220kV变电站接地网腐蚀状况及安全运行对策研究.pdf

湖北省电机工程学会电厂化学专委会 2007 年学术年会论文
湖北电网 220kV 变电站
接地网腐蚀状况及安全运行对策研究


喻亚非詹约章林志伟袁重
(湖北省电力试验研究院,武汉,430077)

[摘要] 报告介绍了 2006 年对湖北电网 220kV 变电站接地网腐蚀状态的调查结果,对接地网这
种重要隐蔽设施的现状进行了开挖检查,对土壤环境、材质、接地网腐蚀散流特性等多方面的研
究和综合分析,发现了引起接地网腐蚀的主要原因与土壤的酸碱性和土壤中含有的侵蚀性离子
- 2-
(Cl +SO4 )总量密切相关,提出了安全运行的有效对策。
[关键词] 湖北电网;220kV 变电站;接地网;腐蚀;对策

1 概述
到 2006 年 6 月湖北省电网有 220kV 变电站 78 座,其中投入运行 15 年以上的有 33 座,
占 %,见附表 1。按照接地网平均腐蚀率 计算,50×5 的扁钢 15 年后截面积腐
蚀 30%,构成安全隐患。事实上近两年黄冈崔家垸和咸宁塘角镇两站开挖检查的情况表明,
有的腐蚀已经很严重,甚至穿孔断裂。为紧密围绕“稳主网,防人身,保设备”的工作重点,
按《国家电网公司开展反事故斗争确保迎峰度夏期间电网安全稳定运行》的有关的要求,
湖北省电力试验研究院在省电力公司的组织下于 2006 年下半年对湖北电网 220kV 运行了 15
年以上的变电站接地网腐蚀状况进行专项调查和综合分析。目的旨在调查因腐蚀造成的不安
全因数及影响程度,有的放矢地制定接地网安全运行的有效措施。
调查的内容主要有地网埋深、主地网及引下线的腐蚀状况、土壤的 pH 值、电导率、土
壤的化学成分分析、土壤的透气性能及地表面绿化状况、地网材质及强度、接地网腐蚀散流
特性研究试验等。
2 接地网现状调查及其综合分析
调查以在变电站现场进行开挖检查方式进行,我们选择了不同地区、不同土壤,运行年
限都在 15 年以上的变电站 20 个,个别变电站运行达 30 多年。腐蚀检查的具体情况见附录
检查表。
湖北省变电站接地网材料主要是不同尺寸的扁钢、园钢及镀锌扁钢、镀锌园钢。
地域分布
湖北电网 220kV 变电站接地网腐蚀状态调查在地域上包括了武汉、孝感、襄樊、十堰、
荆州、荆门、宜昌、黄石、鄂州、黄冈、咸宁、随州 12 个供电公司,除山区少土地质外,
主要土壤地质基本都涉及到了,具有广泛的代表性。
接地网腐蚀状况调查
接地网引下线的腐蚀
接地网引下线的腐蚀在各变电站都有不同程度的发生,腐蚀部位主要集中在地表至地下
100mm 处,其表现形式是接地钢材表面有明显鼓泡状氧化物,氧化物疏松多孔,除掉氧化物
1
湖北省电机工程学会电厂化学专委会 2007 年学术年会论文
后,接地材料腐蚀减薄或锈断,比较典型的照片如图 1、图 2。






图 1 图 2

主地网的腐蚀
调查的 20 个变电站主地网的腐蚀状况各不相同,有的变电站地网腐蚀严重,如咸宁塘
角变(图 4),但这种严重的腐蚀所占比例较小,有的变电站地网几十年基本不腐蚀或腐蚀
较少,如荆州袁市变(图 5),这样的变电站比例也较小。其它的变电站地网腐蚀情况介于
这两者之间占大部分。





图 4 咸宁塘角变地网图 5 袁市变地网

调查的各变电站主地网腐蚀情况见表 1。

表 1 各变电站主地网腐蚀情况简表
运行时间主地网尺寸地网埋深
变电站名称腐蚀状况
(年) mm mm
一处地网氧化皮下不均匀的腐蚀,扁钢减
孝感红石坡 16 扁钢 50×5 650~900
薄较多,另一处腐蚀较轻。
主地网未见明显腐蚀。扁钢下表面个别部
襄樊韩岗 15 扁钢 50×5 500
位有局部腐蚀特征。
主地网未见明显腐蚀。扁钢下表面个别部
襄樊顺安 17 扁钢 60×5 600~700
位有局部腐蚀特征。
扁钢有一较厚氧化皮,氧化皮下有明显局
襄樊乔营 22 扁钢 40×5 300
部腐蚀,扁钢边缘呈锯齿状。
扁钢有轻微的局部腐蚀,主要在扁钢的下
十堰龙虎沟 17 扁钢 60×6 700
表面,扁钢表面可见镀锌层。
荆门枣山 15 园钢φ12 400 腐蚀轻微,园钢直径基本无变化。
荆州袁市 32 园钢φ12 700 表面轻微的均匀腐蚀
荆州容城 15 扁钢 40×5 800 表面均匀基本无腐蚀,可见镀锌层
宜昌猇亭 13 扁钢 50×5 350 以局