淺談變電站接地網(wǎng)設(shè)計

1、淺談變電站接地網(wǎng)設(shè)計 淺談變電站接地網(wǎng)設(shè)計 摘 要本文闡述了變電站接地網(wǎng)設(shè)計的必要性，介紹了變電站接地網(wǎng)設(shè)計原那么，分析了影響變電站接地網(wǎng)設(shè)計的因素，探討了變電站接地網(wǎng)設(shè)計的要點和措施。 關(guān)鍵詞變電站 接地網(wǎng)設(shè)計 原那么 因素 要點和措施 中圖分類號：TM862 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X48-0021-01 變電站接地系統(tǒng)的合理與否是直接關(guān)系到人身和設(shè)備平安的重要問題。變電站接地包含工作接地、保護接地、雷電保護接地。接地技術(shù)是一門多學(xué)科的綜合技術(shù)，故在今后的工作中去研究，在實踐中不斷探索，以使其更加趨于完善。因此，接地網(wǎng)的設(shè)計，要根據(jù)區(qū)域的地質(zhì)條件，采取不同的降阻措施，以最

2、高性能價格比來設(shè)計其接地網(wǎng)，同時應(yīng)采用新技術(shù)和新材料。 1、變電站接地網(wǎng)設(shè)計的必要性 接地是避雷技術(shù)最重要的環(huán)節(jié)，不管是直擊雷，感應(yīng)雷或其它形式的雷，都將通過接地裝置導(dǎo)入大地。因此，沒有合理而良好的接地裝置，就不能有效地防雷。從避雷的角度講，把接閃器與大地做良好的電氣連接的裝置稱為接地裝置。接地裝置的作用是把雷電對接閃器閃擊的電荷盡快地泄放到大地，使其與大地的異種電荷中和。變電站的接地網(wǎng)上連接著全站的上下壓電氣設(shè)備的接地線、低壓用電系統(tǒng)接地、電纜屏蔽接地、通信、計算機監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備接地，以及變電站維護檢修時的一些臨時接地。如果接地電阻較大，在發(fā)生電力系統(tǒng)接地故障或其他大電流入地時，可能造成地電位

3、異常升高；如果接地網(wǎng)的網(wǎng)格設(shè)計不合理，那么可能造成接地系統(tǒng)電位分布不均，局部電位超過規(guī)定的平安值，這會給出運行人員的平安帶來威脅，還可能因還擊對低壓或二次設(shè)備以及電纜絕緣造成損壞，使高壓竄入控制保護系統(tǒng)、變電站監(jiān)控和保護設(shè)備會發(fā)生誤動、拒動，釀成事故，甚至是擴大事故，由此帶來巨大的經(jīng)濟損失和社會影響。 2、變電站接地網(wǎng)設(shè)計原那么 由于變電站各級電壓母線接地故障電流越來越大，在接地設(shè)計中要滿足R2000/I是非常困難的?，F(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)與原接地規(guī)程有一個很明顯的區(qū)別是對接地電阻值不再規(guī)定要到達0.5，而是允許放寬到5，但這不是說一般情況下，接地電阻都可以采用5，接地電阻放寬是有附加條件的，即：防止轉(zhuǎn)移電

4、位引起的危害，應(yīng)采取各種隔離措施；考慮短路電流非周期分量的影響，當(dāng)接地網(wǎng)電位升高時，310kV避雷器不應(yīng)動作或動作后不應(yīng)損壞，應(yīng)采取均壓措施，并驗算接觸電位差和跨步電位差是否滿足要求，施工后還應(yīng)進行測量和繪制電位分布曲線。變電站接地網(wǎng)設(shè)計時應(yīng)遵循以下原那么：盡量采用建筑物地基的鋼筋和自然金屬接地物統(tǒng)一連接地作為接地網(wǎng)。盡量以自然接地物為根底，輔以人工接地體補充，外形盡可能采用閉合環(huán)形。應(yīng)采用統(tǒng)一接地網(wǎng)，用一點接地的方式接地。 3、影響變電站接地網(wǎng)設(shè)計的因素 要想變電站使接地裝置的對地電位滿足要求，要降低接地電阻R；要使入地電流I或少。 3.1影響接地電阻的因素。變電站電氣接地裝置主要敷設(shè)以水平

5、接地極為主的人工接地網(wǎng)，人工接地網(wǎng)的外緣閉合，各角做成圓弧形，從計算接地電阻的簡易公式中得知，土壤電阻率和地網(wǎng)面積S是影響接地電阻R的主要因素，了解了這些原因有利于針對不同土壤電阻率和地網(wǎng)面積S的情況因地制宜地設(shè)計接地裝置。影響土壤電阻率的因素。 a砂的含水量與電阻率的關(guān)系。含水量越大那么電阻率越小，根據(jù)這些特性，有些地方或利用地下水作為降阻措施，或敷設(shè)水下接地網(wǎng)作為降阻措施，這些措施都可以有效降低接地電阻。b溫度與電阻率的關(guān)系。當(dāng)水分由水變?yōu)楸鶗r，電阻率在0出現(xiàn)一個突然的上升，當(dāng)溫度再下降時，電阻率出現(xiàn)十清楚顯的增大，而溫度從0上升時，電阻率僅平穩(wěn)地下降，因此，接地裝置應(yīng)埋設(shè)在多年凍土層下，

6、一般埋深為0.60.8m即可。c土壤的致密與否對電阻率的影響也是很大的，其根本原因是土壤越致密那么接觸電阻越小，為此，接地裝置敷設(shè)后，要夯實回填的土壤，讓其與接地體致密接觸以減小接觸電阻。另在接地體周圍小范圍內(nèi)采取物理或化學(xué)的降阻措施，使接地電阻大大減小，實際上也包括了消除接觸電阻的原因在內(nèi)。 影響地網(wǎng)面積的因素。地網(wǎng)面積的大小是影響接地電阻的主要因素，但近年來，由于變電站設(shè)計的技術(shù)革新和電力設(shè)備體積不斷減小，大大減小了變電站的占地面積，使地網(wǎng)的敷設(shè)面積也大大減小了，至使接地電阻較難滿足要求。當(dāng)接地電阻不能滿足要求時，必須向外擴展更大的面積，但這又涉及到與有關(guān)部門的協(xié)調(diào)問題，實施起來較為困難。

7、 3.2 影響入地電流的因素。入地短路電流的大小與流回變電站接地中性點的短路電流、架空地線的分流系數(shù)有關(guān)，接地短路發(fā)生在接地網(wǎng)內(nèi)時，為了使變電站所供應(yīng)的短路電流不經(jīng)過大地而直接流回變壓器接地的中性點，應(yīng)加大中性截面，減小其流回電阻，同時增大“地線一桿塔接地系統(tǒng)的分流系數(shù)，接地短路發(fā)生在接地網(wǎng)外時，為了減小短路電流流回變電站接地的中性點受到的阻力，應(yīng)加強開關(guān)站與變壓器地接地帶的敷設(shè)，采用良導(dǎo)體架空地線并充分利用架空地線的分流作用。 4、變電站接地網(wǎng)設(shè)計的要點和措施 4.1 接地裝置設(shè)計要點。雖然接地裝置的電阻主要與接地裝置的面積有關(guān)，加在地網(wǎng)上的23m 的垂直接地極，因?qū)p小接地電阻的作用不大，

8、一般僅在避雷器、避雷針等處作加強集中接地散泄雷電流用，或為穩(wěn)定地網(wǎng)在中間或外緣設(shè)置幾個垂直接地極。接地裝置的網(wǎng)孔大于16個，接地電阻減小很慢；對大型接地網(wǎng)，網(wǎng)孔個數(shù)也不宜大于32個。過分增加均壓帶根數(shù)并不能無限制地減小最大接觸系數(shù)，實驗研究最大接觸系數(shù)最多只能減小到0.10.15。所以應(yīng)采用不等間距風(fēng)格法設(shè)計的接地裝置。接地網(wǎng)埋深達一定時，一般取0.60.8m，接地電阻減小緩慢。在小面積地網(wǎng)內(nèi)，采用置換或化學(xué)方法改善接地體附近的高土壤電阻率，對減小接觸電阻有效果，對減小接地電阻作用不大。接地裝置的四角做成圓弧形可以顯著改善接地網(wǎng)外直角處的跨步電勢。四周也要采用不均勻風(fēng)格并逐步向四周外加深接地體

9、的埋設(shè)深度，一般為1.01.6m。接地材料的選擇時，因地制宜地進行技術(shù)經(jīng)濟比擬，土質(zhì)腐蝕性強的地方可考慮采用銅材作地網(wǎng)，GIS設(shè)備對接地要求較高的和電壓水平高的，也可考慮選用銅材。 4.2 接地裝置設(shè)計的常用措施。常用措施一般有如下9種，它們均有成功經(jīng)驗，在工程中可以根據(jù)具體情況進行選擇。采取不等間距布置來均衡地網(wǎng)電位；電位隔離；利用地質(zhì)鉆孔埋設(shè)長垂直接地極；水平接地帶換土與加降阻劑交替使用；長垂直接地極加降阻劑；利用地下水的降阻作用；引外接地；所內(nèi)超深井接地；利用架空地線桿塔接地系統(tǒng)。 5、結(jié)束語 變電站接地網(wǎng)是一項系統(tǒng)工程，隨著電力系統(tǒng)的飛速開展，系統(tǒng)容量不斷增大，變電站接地網(wǎng)面積逐漸減少，變電站接地網(wǎng)的設(shè)計變得越來越困難。只有對變電站的地質(zhì)、地形、周圍環(huán)境等各方面綜合考慮，選擇適宜的降阻方案才能有效解決問題，以到