變電站接地網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)(一)

1、變電站接地網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì) 一 摘要：接地網(wǎng)等間距布置存在地電位分布不均勻的問(wèn)題。在建 220kV 新塘變電站采用了不等間距布置，即從地網(wǎng)邊緣到中心，均壓導(dǎo)體間 距按負(fù)指數(shù)規(guī)律增加。運(yùn)用 GPC接地參數(shù)計(jì)算程序?qū)煞N方法進(jìn)行分 析和計(jì)算，結(jié)果說(shuō)明接地網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)能顯著地改善導(dǎo)體的泄漏電流密 度分布，使土壤外表的電位分布均勻，提高平安水平，節(jié)省鋼材和施 工費(fèi)用。關(guān)鍵詞：變電站接地網(wǎng)設(shè)計(jì) 隨著電力系統(tǒng)容量的不斷增加， 流經(jīng)地網(wǎng)的入地短路電流也愈來(lái)愈大， 因此要確保人身和設(shè)備的平安，維護(hù)系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，不僅要強(qiáng)調(diào)降 低接地電阻，還要考慮地網(wǎng)上外表的電位分布。在以往接地設(shè)計(jì)中， 接地網(wǎng)的均壓導(dǎo)體都按 3m，5

2、m， 7m，10m 等間距布置，由于端部和 鄰近效應(yīng)，地網(wǎng)的邊角處泄漏電流遠(yuǎn)大于中心處，使地電位分布很不 均勻，邊角網(wǎng)孔電勢(shì)大大高于中心網(wǎng)孔電勢(shì)，而且這種差值隨地網(wǎng)面 積和網(wǎng)孔數(shù)的增加而加大。本文結(jié)合在建工程 220kV 新塘變電站的接 地網(wǎng)設(shè)計(jì)，闡釋了接地網(wǎng)不等間距布置的方法及其合理性。1 接地網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的合理性1.1 改善導(dǎo)體的泄漏電流密度分布面積為190mK 170m的新塘變電站接地網(wǎng)，在導(dǎo)體根數(shù)相同的情況下， 分別按 10m 等間距布置和平均 10m 不等間距布置。沿平行導(dǎo)體 、 、 、 、 的泄漏電流密度分布曲線。從此可見(jiàn)，不等間距布置的接地網(wǎng)，邊上導(dǎo)體 的泄漏電流密度較等間距布置的

3、接地網(wǎng)平均 低 15%左右；對(duì)于導(dǎo)體 的泄漏電流密度，這兩種布置的接地網(wǎng)幾乎 相等 僅相差 0.3%；對(duì)于中部導(dǎo)體 、 、 ，不等間距布置的接地 網(wǎng)的泄漏電流較等間距布置的接地網(wǎng)分別提高了 9%，14%和 15%。由 此可見(jiàn)，不等間距布置能增大中部導(dǎo)體的泄漏電流密度分布，相應(yīng)降 低了邊緣導(dǎo)體的泄漏電流密度，使得中部導(dǎo)體能得到更充分的利用。1.2 均勻土壤外表的電位分布由表 1 的計(jì)算結(jié)果可知，不等間距布置的接地網(wǎng)能較大地改善外表電 位分布，其最大與最小網(wǎng)孔電位的相對(duì)差值不超過(guò) 0.7%，使各網(wǎng)孔電 位大致相等，而等間距地網(wǎng)， 其最大與最小網(wǎng)孔電位的相對(duì)差值在 12.2% 以上。同時(shí)不等間距地網(wǎng)的最大接觸電勢(shì)較等間距地網(wǎng)的最大接觸電 勢(shì)降低了 60.1%，極大地提高了接地網(wǎng)的平安水平。 表 1 計(jì)算結(jié)果比擬 布置最大網(wǎng)孔電位 VmaxkV最小網(wǎng)孔電位 VminkV最大接觸電勢(shì) Vjmax kV接地電阻R/Q F %等間距5.709 5.0810.7990.52312.2不等間距5.5445.5060.3150.5190.7注：1) 8 =(VmaVmin)/Vmin;2) 地網(wǎng)面積為190mX 170m3) 長(zhǎng)方向?qū)w根數(shù)n1=18,寬方向?qū)w根數(shù)n2=20。1.3 節(jié)省大量鋼材和施工費(fèi)用如果按10m等間距布置的新塘變電站接地網(wǎng)，最大接觸電勢(shì)在