变电站接地网的腐蚀防护

论文摘要

接地装置是变电站中确保工作接地、防雷接地、保护接地的的必备措施。在接地网防腐措施中,阴极保护是一种科学、可行的方法,对于已运行的接地网,尤其是在沿海及潮湿土壤地区对电化学腐蚀严重的接地网实施阴极保护,施工简单、保护效果好。但是接地网阴极保护参数存在一个最佳值,以往都以经验值来初步确定。而本课题旨在根据实验室模拟试验,用电化学阻抗谱测试研究外加电流阴极保护的参数,分别对镀锌钢和碳钢在土壤浸出液中阴极极化行为进行了研究,通过实验室模拟实验快速地确定阴极保护参数。并选择一个海边的变电站进行实际的应用,整套外加电流保护系统运行200多天以来,运行稳定正常,并经开挖、检查,表明对碳钢的平均保护度已达到了90%以上。本课题同时开发了一个智能远程监控系统,能通过智能控制手段控制整个阴极保护系统,以达到最佳的保护效果,该系统主要实现对恒电位仪电压/电流信号的采集以及电流、开关量的控制,同时还具有远程的通信能力;控制端的设备主要是电脑与通信模块,通过编写友好的、易于操作的PC程序,实现对远程的恒电位仪的数据采集与控制功能;能根据现场情况的变化,调整阴极保护参数;抛开电话线等有线网络的束缚,而采用无所不在的移动网络作为信息传输的媒介,使得通信信道的建立更为方便,运行的费用也大大降低。本课题分别采用电化学方法测量了镀锌钢和碳钢电极在不同的电位下电化学阻抗谱,建立了确定其阴极保护参数和最佳保护电位的方法,结果表明采用电化学阻抗谱可以确定金属材料在给定条件下的阴极保护参数,在实际中应用整个防腐系统能很好地延缓腐蚀,且有效地延长了接地网的服务寿命。本课题同时还研究了一个阴极保护的智能远程监控系统。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 绪论
• 第一章 变电站的基本情况
• 1.1 土壤腐蚀性的判断
• 1.1.1 土壤的腐蚀性
• 1.1.2 影响土壤腐蚀性的因素
• 1.2 尖峰变电站土壤理化分析结果
• 1.3 本章小结
• 第二章 阴极保护方案的设计
• 2.1 设计标准及规范
• 2.2 设计思路
• 2.3 外加电流阴极保护方案的设计
• 2.3.1 保护对象及工程量计算
• 2.3.2 设计要求及参数选择说明
• 2.3.3 保护电流密度确定
• 2.3.4 最佳保护电位的确定
• 2.3.5 土壤电阻率的确定
• 2.3.6 辅助阳极、参比电极的选择及相关计算
• 2.3.7 电极的安装
• 2.3.8 填充料
• 2.3.9 直流电源的选择
• 2.4 本章小结
• 第三章 接地网腐蚀防护的施工
• 3.1 安装步骤
• 3.2 辅助阳极坑、参比电极坑和试片坑开挖规范
• 3.3 电极埋设注意事项
• 3.3.1 辅助阳极埋设
• 3.3.2 参比电极埋设
• 3.3.3 试片埋设
• 3.4 在接地网阴极点上焊接阴极电缆步骤
• 3.5 恒电位仪就位和安装恒电位仪工作电源
• 3.6 阴极保护装置回路电缆连接
• 3.7 本章小结
• 第四章 阴极保护系统启动及运行结果
• 4.1 各参数与时间的关系曲线图
• 4.1.1 系统运行时输出电流及输出电压
• 4.1.2 各参比电位点处接地装置保护电位值
• 4.1.3 埋设试片的保护情况
• 4.2 本章小结
• 第五章 恒电位仪远程监控系统的设计及实施
• 5.1 恒电位仪远程监控系统的基本要求
• 5.1.1 恒电位仪数据采集/控制的基本接口
• 5.1.2 外电位的控制要求
• 5.2 系统总体结构、测试流程
• 5.2.1 系统总体结构
• 5.2.2 系统远程测控流程
• 5.3 系统的硬件设计方案
• 5.3.1 远程测控设备的硬件设计
• 5.3.2 GSM MODEM 的硬件
• 5.4 系统的通信协议设计
• 5.4.1 术语、定义
• 5.4.2 远程监控设备基本参数
• 5.4.3 数据通信格式
• 5.5 PC 程序的设计编写
• 5.6 监控系统的设计说明
• 5.7 远程监控实施结果
• 5.8 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献