Разработка комплексной защиты электросетевых конструкций от коррозии с использованием активированных материалов

• Автор: Сафрошкина, Людмила Дмитриевна
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 157 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ЭЛЕКТРОСЕТЕВЫХ КОНСТРУКЦИЙ И УЩЕРБЫ ОТ

ИХ РАЗРУШЕНИЯ. ЗАДА ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. КОРОЗИОНИОЕ СОСТОЯНИИ ЭЛЕКТРОСЕТЕВЫХ КОНСТРУК ЩЙ.

1.1.1. Коррозионное состояние заземлителей на действующих электроустановках.

1.1.2. Повреждения железобетонных опорных конструкций и ущербы от них.

1.1.3. Состояние силовых кабелей

1.2. Причины и механизм подземной коррозии электросетевых конструкций

1.2.1. Образование корродирующих систем и коррозия стальных заземлителей.

1.2.2. Коррозия железобетонных электросетевых конструкций.

1.2.3. Электрокоррозия
1.3. Анализ способов повышения долговечности электросетевых конструкций.
1.3.1. Пассивные методы защиты
1.3.2. Активные защиты
2. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМА КОРРОЗИИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ
ЭЛЕКТРОСЕТЕВЫХ КОНСТРУКЦИЙ И АНАЛИЗ ОСНОВНЫХ ПРИНЦИПОВ ИХ ЗАЩИТЫ
2.1. Воздействие постол ньх токов на заземляющие системы
электроустановок
2.1.1. Исследование электрокоррозии заземлителей подстанций при
применении плавки гололеда на постоянном токе
2.1.2. Исследование воздействия блуждающих постоянных токов на
заземляющие системы подстанций.
2.2. Исследование эффективности электрических методов защиты заземляющих систем
2.2.1. Оценка эффективности электродренажной защиты заземляющей
системы подстанции кВ Челябинская.
2.2.2. Методика расчета катодной защиты подземных электросетевых
конструкций
2.2.3. Расчет катодной защиты подстанций 0 кВ Макаровская
Сахалинэнерго
2.3. Оптимизация применения катодных защит заземляющих систем
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ГРУНТОВОЙ КОРРОЗИИ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ
СИСТЕМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕКТРОСЕТЕВЫХ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ АКТИВИРОВАННЫХ МАТЕРИАЛОВ
3.1. Исследование грунтовой коррозии типовых железобетонных
электросетевых конструкций.
з .2. Обоснование треювашй к разработке дол овечных железобетонных электросетевых конструкций
3.2.1. Расчет длины электропроводной части железобетонных опор
3.2.2. Расчет срока службы железобетонных электросетевых конструкций
3.3. Разработка составов бетона с использованием активированных
ЦЕМЕ1ГТА И ПЕСКА.
3.3.1. Оценка опасности физической коррозии железобетонных
электросетевых конструкций из активированных материалов
3.4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ГРУ1ГГОВОЙ КОРЮЗИИ В ЗАЗЕМЛЯЮЩЕЙ СИСТЕМЕ
3.4.1. Расчет коррозионных токов для модели заземляющей системы.
3.4.2. Экспериментальные исследования грунтовой коррозии в заземляющей системе при использовании железобетонных конструкций из активированных материалов
4. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМА КОРРОЗИИ СИЛОВЫХ КАБЕЛЕЙ И
ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ИХ ЗАЩИТЫ .
4.1. анализ механизма коррозионных повреждений силовых кабелей
4.2. Влияние различных подземных конструкций на коррозию кабелей.
4.3. Экспериментальные исследования эффективности катодной защиты
силовых кабелей
4.4. Защита от грунтовой коррозии силовых кабелей в алюминиевой
ОБОЛОЧКЕ И ШЛАНГОВОМ ИЗОЛИРУЮЩЕМ ПОКРЫТИИ
5. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРИМЕНЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ ЗАЩИТ ЭЛЕКТРОСЕТЕВЫХ КОНСТРУКЦИЙ .
5.1. Расчет срока службы электросетевых коклрую щй
5.2. Методика расчета ущерба от коррозии электросетевых конструющй.
5.3. Методика выбора способа защиты от коррс хзии электрсюетбвых
конструкций.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Новосибирск, г. Сибирского НИИ энергетики, в Сибирском проектноизыскательском институте энергетических систем и электрических сетей, в Новосибирской государственной академии водного транспорта с по г. Публикации. По теме диссертации опубликовано печатных работы. Структура и объм работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованных источников и 6 приложений. Общий объм 7 с. Состояние электросетевых конструкций и ущербы от их разрушения. Опыт эксплуатации электросетевых конструкций в агрессивных грунтовоклиматических условиях показывает, что наибольшим разрушениям подвергаются железобетонные электросетевые конструкции ЭК стойки опор ВЛ, фундаменты, стойки УСО, кабели силовые и связи, трубопроводы тепло и водопроводы и искусственные заземлители электроустановок, провода и металлические конструкции воздушных линий электропередачи и т. Наиболее интенсивным коррозионным разрушениям подвергаются заземляющие системы ЗС тяговых подстанций железных дорог электрифицированных на постоянном токе. Вследствие полного разъедания горизонтальных шин с общей длиной разрушения до Ом на подстанцию на ряде тяговых подстанций ЗападноСибирской ж. В Новосибирскэнерго выявлены случаи полного коррозионного разрушения подсоединений к контурам заземлений на трансформаторных подстанциях. Анализ данных эксплуатации заземляющих устройств в Новосибирскэнерго показывает, что сравнительно большое количество из них не удовлетворяют нормам по сопротивлению растеканию. Так, в городских электросетях Новосибирскэнерго из 4 ЗС опор ВЛ 7 шт. ЗС трансформаторных подстанций из шт. Подобное положение может быть обусловлено, наряду с другими факторами, коррозией. Рис. Примеры разрушений стальных искусственных заземлителей. В случае высокоомных грунтов или полных коррозионных разрушений искусственных заземлителей ИЗ наблюдались выносы высоких потенциалов за пределы подстанций, например, на подстанции 0 кВ Нара в Читаэнерго, с повреждениями оборудования и человеческими жертвами. Для выявления наиболее опасных с точки зрения коррозии условий работы ЗС проводят сравнение их состояния, приведенное к одному году табл. Наиболее опасна для всех регионов электрокоррозия ИЗ на постоянном токе, если плотность их при отекании с ИЗ превышает 0, Ам2 строка 1, табл. В целом преобладают незначительные разрушения ИЗ. Таблица 1. Гумус перемеш. Таблица 1. Зпектрокоррозия Тяговая пст Чулымская, ЗапСиб. Грунтовая ТЭЦ2, г. В зависимости от места и вида разрушения НЗ может происходить вынос опасного потенциала по оболочкам кабелей, ложное срабатывание защиты и устройств автоматики или отказ в их срабатывании, возникновение обратных напряжений на изоляции и е пробой или перекрытие . Проведенный анализ показал, что с учетом требований надежности самой ЗС и надежности работы основного оборудования ЗС электроустановки должна быть спроектирована с учетом требуемого срока службы. Для этого необходимо, чтобы уровень коррозионных повреждений элементов ЗС оставался в пределах допустимого. С этой целью необходимо проанализировать известные способы защиты ЗС от коррозии и повысить эффективность их применения. Железобетонные электросетевые конструкции опоры, фундаменты, ригели, анкерные плиты, и т. За это время еще не накоплена достаточно полная статистика их повреждений во всем спектре возможных грунтовоклиматических условий. Такие данные существуют лишь для районов с наиболее коррозионноопасными условиями. К ним относятся, в первую очередь, отдельные районы Туркменистана. Как показывает опыт эксплуатации, срок службы железобетонных ЭК нередко составляет всего лет, что в 5 раз меньше расчетного. Ущерб от этого очевиден. Это заставило эксплуатацию проводить массовые обследования состояния ЖБ ЭК. Анализ статистики состояния ЖБ ЭК показывает , что наибольшим разрушениям подвержены ЖБ ЭК из вибрированного бетона рис. Однако известны случаи разрушения всего за три года эксплуатации и центрифугированных стоек на сульфатостойком цементе. Так, на ВЛ 0 кВ Челекенская дефектны стойки.