雜散電流對直流輸電系統(tǒng)接地極材料的腐蝕影響研究.pdf

1、隨著我國輸電功率的增加、輸電距離的增長以及海底電纜輸電和不同步電網(wǎng)之間的聯(lián)網(wǎng)與送電的實際需求，直流輸電得到了廣泛的應用。但直流輸電過程中接地極材料的腐蝕破壞會增加直流輸電的成本甚至威脅直流輸電系統(tǒng)的安全運行。為了對直流接地材料進行腐蝕防護，本文通過現(xiàn)場采集直流輸電工程地電場、泄露的不平衡電流、土壤電阻率等現(xiàn)場數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上設(shè)計室內(nèi)模擬試驗，采用埋片法、電化學測試等方法，研究了不同含鹽量土壤中，泄露雜散電流對Q235鋼及其焊縫的腐蝕速度

2、及腐蝕的機理，探索雜散電流的腐蝕規(guī)律和特點，為接地極雜散電流腐蝕的防護提供理論基礎(chǔ)。
　　(1)通過現(xiàn)場調(diào)研表明:直流輸電系統(tǒng)存在直流泄露雜散電流，雜散電流最大值可達額定電流的1％。通過對洋縣變電站調(diào)研發(fā)現(xiàn)，變電站存在交流雜散電流。
　　(2)渭南某變電站土壤微觀導電機理的研究表明，在含水量為20％時，以x為含鹽量，土壤的電阻率隨鹽分變化滿足公式:ρ=25.65×exp(-x/0.36)+2.35
　　(3)模擬實驗表

3、明:自然腐蝕條件下，在加鹽量為0、0.75％、1.5％、2.25％、3％的土壤中，Q235鋼及其焊縫材料的腐蝕速度隨含鹽量的增加而增大;直流雜散電流腐蝕時，在含鹽量為0.75％的土壤中，Q235鋼及其焊縫材料的腐蝕速率均達到最大，其中Q235鋼為1.51mm·a-1，焊縫材料為2.23mm·a-1;相同條件下，焊縫腐蝕是母材腐蝕的1.5倍;電化學研究結(jié)果表明，兩種條件下Q235鋼與焊縫材料的腐蝕過程均受陰極氧去極化過程控制。自然腐蝕和雜

4、散電流腐蝕時，Q235鋼及其焊縫材料在土壤中的腐蝕滿足介質(zhì)離子擴散膜層和腐蝕產(chǎn)物粘附膜的雙層電阻模型。自然腐蝕條件下，Q235鋼及焊縫材料在高含鹽量土壤中腐蝕活性較高，腐蝕較快;雜散電流腐蝕條件下，兩種材料的彌散指數(shù)n值較自然腐蝕條件下大，彌散效應明顯，腐蝕產(chǎn)物疏松而且缺陷多，腐蝕活性更高。焊縫材料在不同含鹽量土壤中主要處于亞穩(wěn)態(tài)孔蝕萌生期，含鹽量3％土壤中萌生局部腐蝕傾向最大;雜散電流腐蝕條件下，焊縫材料在不同含鹽量土壤中均有孔蝕趨勢