风力发电场接地材料的选择需综合多方面因素考量,要点如下:
· 土壤电阻率:
· 一般情况下,常规接地材料如水平接地体采用不小于40x4mm的热镀锌扁钢,垂直接地体采用不小于50X50X5mm的角钢。但如果土壤电阻率相对较高,常规材料难以满足接地电阻要求,就需应用特殊的接地装置材料,如长效防腐降阻剂等。
· 当接地周围土壤不够均匀,且地下较深的土壤具有较低的电阻率时,可考虑采用深埋接地极的方法,此时要选择适合深埋且能保持良好性能的材料。
· 土壤腐蚀性:根据岩土工程勘测报告确定场地土对钢结构腐蚀性。对于具有中等腐蚀或强腐蚀的地区,镀锌扁钢易腐蚀,需进行具体核算以满足电站运行设计要求,也可考虑采用镀铜圆钢等更耐腐蚀的材料。镀铜圆钢适用于中强腐蚀性的地质条件,其在大气中易氧化产生致密保护膜,稳定性强、耐蚀性高。
· 接地电阻:材料要能有效降低接地电阻,满足风力发电场相关标准。例如,风机接地电阻一般要求做到4欧姆,箱式变压器接地电阻值也有相应要求,所选材料应有助于达到这些指标。
· 散流效果:不同材料散流效果有差异。角钢制作接地体成本低、制作便捷,但散流效果不理想;钢管制作的接地装置散流效果相对较好,在土壤电阻率较高地区更具优势。
· 耐久性:风力发电场运行周期长,接地材料需有良好耐久性。如采用的热镀锌扁钢、角钢等,热镀锌处理可增强防腐能力,延长使用寿命;一些新型接地材料,如梅花型高效低阻接地体,具有抗盐、酸、碱腐蚀的能力,使用寿命长达50年。
· 机械强度:接地材料要具备一定机械强度,以承受施工和运行中的外力作用,避免因外力导致接地体损坏,影响接地性能。
选择接地材料时,要关注其是否对环境有污染。一些新型接地材料,如低电阻海南接地模块,由于材料与工艺的原因,无任何污染,同时还有很强的抗污染抗腐蚀能力,符合环保要求。
· 材料成本:不同接地材料价格有较大差异。以目前钢铁材料市场的价格,不考虑运输及施工费用,角钢的材料总费用大约是海南接地模块的1/3 - 1/2 。但在高土壤电阻率的情况下,综合考虑工程总费用和全寿命期费用,低电阻接地模块可能更具优势,因为其施工面积小,可节省施工费用。
施工成本:材料的施工难度和施工量会影响成本。例如角钢的施工面积大,施工费用高;而一些新型材料可能安装更简便,可降低施工成本。
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