广东地区变电站接地网土壤腐蚀性评估方法技术

本发明专利技术公开了一种广东地区变电站接地网土壤腐蚀性评估方法，涉及一种土壤腐蚀性评估方法。本发明专利技术包括下列步骤：①取接地网所在埋深位置的土壤按照常规方法进行八种土壤参数测量（１）；②利用八指标综合评分方法确定综合评分（２）；③根据八指标综合评分结果确定土壤腐蚀性等级（３）；所述的八种土壤参数包括土壤质地（１．１）、土壤ｐＨ值（１．２）、土壤电阻率（１．３）、土壤含盐量（１．４）、土壤含水量（１．５）、腐蚀电位（１．６）和土壤Ｃｌ↑［－］＋２ＳＯ↓［４］↑［２－］含量（１．７）。本发明专利技术不仅可以用于广东地区运行变电站接地网钢材土壤腐蚀环境的评价和新建变电站接地网钢材土壤腐蚀环境的预测，也可以在广东地区其他行业埋地钢材的腐蚀防护评价进行应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种土壤腐蚀性评估方法，尤其涉及一种广东地区变电站接地网 土壤腐蚀性评估方法。
技术介绍
变电站接地网是由扁钢、圆钢、角钢等通过焊接等方法组成的网状接地装置， 具有将电力系统与大地相连、提供故障电流及雷电流的泄放通道、稳定电位、提 供零电位参考点等功能，是电力系统设备安全及人身安全的重要保障。金属土壤 腐蚀主要属于电化学腐蚀，腐蚀原电池是其最基本的形式。接地网长期处于地下 恶劣的运行环境中，土壤的腐蚀不可避免。我国受资源、技术经济问题的限制， 主要采用钢材作为接地网材料，钢材使用数量巨大。各地变电站接地网腐蚀调査 表明，接地网的腐蚀问题相当突出，且地区和环境差异极大。接地网的截面应满 足泄放电力系统故障电流的要求，包括热稳定的要求和动稳定的要求。腐蚀可能 造成接地网钢材截面的减小、接头的锈蚀锈断等，容易引起接地网电气连接不良， 最严重到造成变电站电气设备的"失地"。随着电力系统的发展，接地短路电流不 断增大，对接地网的安全可靠性提出了很高的要求， 一旦发生因土壤腐蚀引起的 接地网事故，相应的后果十分严重，类似的事故在各地屡见不鲜。我国电力系统变电站设计时，较多关注的是接地电阻是否合格，接触电势和 跨步电势是否满足要求等，运行维护规程一般要求5-10年对接地网开挖检查钢 材接地体其腐蚀状况，主要根据钢材剩余重量和截面推算平均腐蚀率，定期开挖 测量接地网钢材平均腐蚀率的评价方法可以用于运行变电站接地网材料腐蚀的 评价，对于新建变电站因普遍缺乏埋地金属腐蚀数据而无法指导腐蚀防护设计。 我国电力行业标准DL/T 621-1997《交流电气装置的接地》要求接地装置的防腐 蚀设计宜按当地的腐蚀数据进行设计，但没有提出具体的评价方法和腐蚀数据取值方法。我国电力行业标准DL/T 5394-2007《电力工程地下金属构筑物防腐技术 导则》参考石油天然气行业标准，提出采用检测金属材料在土壤中的腐蚀电流密 度和平均腐蚀速率判定腐蚀等级的方法，对于一般地区的土壤腐蚀性主要采用土 壤电阻率作为评价标准，辅以氧化还原电位和pH值。金属材料在土壤中的腐蚀 电流密度测量需要很长时间才能得到相对稳定的数据，目前也缺乏可靠的测量仪 器。平均腐蚀速度通过现场埋片法测量周期太长不适合普遍应用。对于一般地区 的土壤腐蚀性采用土壤电阻率进行判定应主要针对原始土壤，而变电站接地网基 本是回填土，目前有很多例子表明土壤电阻率与土壤腐蚀性没有直接的对应关 系。申请人在广东地区对21个变电站接地网和土壤的大量样本数据分析表明， 土壤电阻率、含水量、pH、容重、总孔隙度、含气率、电位梯度(杂散电流)、氧 化还原电位、腐蚀电位、含盐量、电导率以及各种离子成分这些土壤腐蚀因素既 能影响土壤金属腐蚀，它们之间也存在交互作用。在不考虑其他腐蚀性因素的情 况下，各腐蚀性因素与地网腐蚀性之间不存在简单的函数关系，没有一个土壤因 素可单独决定土壤的腐蚀性，仅仅一项指标无法对土壤腐蚀性进行预测。如果想仅仅通过一项指标对土壤腐蚀性进行判断，经常会出现误判现象，必须考虑多种 因素的交互作用。国外有研究者也提出过基于单因素或者多因素的一些的土壤腐蚀性分级标 准，得到的分级标准并不统一，最著名的是根据与腐蚀有关的12项土壤性质与 状况建立的德国Baeckman综合评分体系。申请人根据在广东地区对24个变电 站接地网和土壤数据对德国Baeckman综合评分指标正确率进行检验表明，采用 德国Baeckman综合评分法评价广东地区接地网土壤腐蚀性结果很不理想，该方 法不适合广东地区土壤腐蚀性评估，同时该标准考虑因素过多，在实际应用中很 难收集齐全，有的因素的测量也不便。申请人的研究表明采用土壤腐蚀与单一土壤参数的不存在明显的函数关系 或者分类范围，接地网的腐蚀是土壤多因素共同作用的结果，根据各地区土壤特 点建立因地制宜的土壤腐蚀性评估方法是十分必要的，目前还没有适合广东地区 变电站接地网土壤腐蚀性的评估方法。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于克服目前各种土壤腐蚀评估技术存在的缺点,根据广东 地区电力系统发展十分迅速而变电站腐蚀问题缺乏合适的评价方法的不足，提出 一种简单、准确、方便现场实施的。具体地说，本专利技术包括下列步骤① 取接地网所在埋深位置的土壤按照常规方法进行八种土壤参数测量；② 根据上述八种土壤参数测量结果，利用广东地区变电站接地网土壤腐蚀性 八指标综合评分方法确定八指标综合评分；③ 根据八指标综合评分结果确定土壤腐蚀性等级； 所述的八种土壤参数是土壤质地；土壤pH值；土壤电阻率；土壤含盐量；土壤含水量；腐蚀电位；土壤cr+2sof含量。本专利技术对广东地区21个变电站80个样本土壤腐蚀性评价结果与接地网实际 腐蚀结果的对比表明，预测总体正确率为89.3%，满足实际应用要求。 本专利技术具有下列优点和积极效果① 可以在不停电和不截取接地网钢材的情况下通过土壤参数的测量实现对 运行变电站接地网钢材腐蚀环境的评价，确定接地网钢材的腐蚀等级，以校核接 地网钢材截面；② 可以在新变电站选址时通过土壤参数的测量对新变电站接地网钢材腐蚀 环境进行预测，预测接地网钢材的腐蚀等级，以正确设计选用合适的钢材截面及 因地制宜地采用合适的防腐蚀措施；③ 具有操作简单、预测准确率高、方便现场实施的优点；④ 本专利技术不仅可以用于广东地区运行变电站接地网钢材土壤腐蚀环境的评 价和可以用于广东地区新建变电站接地网钢材土壤腐蚀环境的预测，也可以在广东地区其他行业埋地钢材的腐蚀防护评价应用。 附图说明图1是本专利技术流程框图2是本专利技术详细流程框图。其中l一八种土壤参数测量， U—土壤质地，1.2— 土壤pH值，1.3— 土壤电阻率， 1.4~土壤含盐量， 1.5—土壤含水量， 1.6~腐蚀电位，1.7—土壤cr+2so,含量；2— 八指标综合评分；3— 土壤腐蚀性等级。具体实施例方式一、下面结合图l、图2对八种土壤参数测量1进行详细说明1、 土壤质地U土壤质地1.1分类包括砂土，砂粉土，粉土或粉壤土，粘壤土和粘土共五类，八指标综合评分2方法中该指标评分称为Z1，分数分别为-6， -4， 0， 4和6。2、 土壤pH值1.2土壤pH值1.2数值范围包括>8.5， 〉7.0且^8.5， 〉5.5且^7.0， 〉4.5且55.5 和￡4.5共五类，八指标综合评分2方法中该指标评分称为Z2,分数分别为-4， -2， 0， 2和4。3、 土壤电阻率1.3土壤电阻率1.3数值范围包括〉50am， 〉20且^50am和^20Q.m共三类， 八指标综合评分(2)方法中该指标评分称为Z3，分数分别为-2， 0和2。74、 土壤含盐量1.4土壤含盐量1.4数值范围包括<0.01%， 20.01%且<0.05%, 20.05且<0.1%， 20.1%且<0.75%和^).75%共五类，八指标综合评分2方法中该指标评分称为Z4， 分数分别为-5， -3， 0， 3和5。5、 土壤含水量1.5土壤含水量1.5数值范围包括<3%， ^3%且<7%或^40%， ^7%且<10%或 230%且<40%， 210°/。且< 12%或^25°/。且<30%和^12%且&l本文档来自技高网...

【技术保护点】
广东地区变电站接地网土壤腐蚀性评估方法，其特征在于包括下列步骤：　①取接地网所在埋深位置的土壤按照常规方法进行八种土壤参数测量（１）；　②根据上述八种土壤参数测量结果，利用广东地区变电站接地网土壤腐蚀性八指标综合评分方法确定八指 标综合评分（２）；　③根据八指标综合评分结果确定土壤腐蚀性等级（３）；　所述的八种土壤参数是：　土壤质地（１．１）；　土壤ｐＨ值（１．２）；　土壤电阻率（１．３）；　土壤含盐量（１．４）；　土壤含水 量（１．５）；　腐蚀电位（１．６）；　土壤Ｃｌ↑［－］＋２ＳＯ↓［４］↑［２－］含量（１．７）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陆培钧，黄松波，豆朋，黄涛，王建国，周蜜，向念文，
申请(专利权)人：广东电网公司佛山供电局，
类型：发明
国别省市：44[中国|广东]