變電站接地網(wǎng)計算應(yīng)用分析報告

1、 .110kV變電站接地網(wǎng)計算應(yīng)用分析胡 偉，田德軍，潘昕（宜昌東陽光火力發(fā)電有限公司，湖北 宜昌443300）摘要：本文針對武漢市黃陂區(qū)110kV宋崗變電站的接地網(wǎng)設(shè)計作詳細計算，并對出現(xiàn)的接地電阻過大的問題做詳細的解決措施，使地網(wǎng)的接地電阻滿足設(shè)計要求。變電站接地網(wǎng)接地電阻對設(shè)備保護具有重要作用，如果接地電阻過大，對設(shè)備起不到保護作用，遇雷雨天氣會造成設(shè)備及人身傷亡事故，因此本文對變電站接地網(wǎng)做詳細計算。關(guān)鍵詞:接地網(wǎng) 接地電阻 計算 分析 解決引言本文通過事例計算來分析變電站接地網(wǎng)接地電阻，通過計算，來確定接地網(wǎng)是否滿足規(guī)程要求，如果不滿足，我們怎樣解決。本文基于設(shè)計事例分析，對變電站接

2、地網(wǎng)做詳細計算，以達到我們設(shè)計中遇見的具體問題，具體分析。一.水平接地網(wǎng)熱穩(wěn)定截面計算根據(jù)湖北省電力設(shè)計院系統(tǒng)室提供的參數(shù)經(jīng)計算，110kV側(cè)單相接地短路電流Id(1)=10.37kA以110kV側(cè)單相接地短路電流Id(1)=10.37kA為準，計算地網(wǎng)熱穩(wěn)定截面如下：接地引下線熱穩(wěn)定截面 Sg³其中：te-短路的等效持續(xù)時間，取0.6s c-接地線材料的熱穩(wěn)定系數(shù)，取c=70 Sg³= =114.75(mm2)水平接地網(wǎng)熱穩(wěn)定截面 S=75%·Sg=0.75x Sg =86 (mm2) 按腐蝕速度0.065mm/年考慮30年的腐蝕，接地引下線選用606mm的扁鋼

3、，則30年后截面:S30年=(60-0.06530)(6-0.06530)= 235.1 (mm2)> Sg =114.75(mm2)結(jié)論：滿足要求。水平接地網(wǎng)選用606mm的扁鋼，則30年后截面:S30年=(60-0.06530)(6-0.06530)=235.1 (mm2) > S=86(mm2)結(jié)論：滿足要求。二.接地電阻的計算根據(jù)湖北省電力設(shè)計院地質(zhì)勘測土壤接地電阻率測試報告，原始土層土壤電阻率一般范圍為52.886.7W·m,平均值為76.4W·m，取-0.6米層的土壤電阻率的平均值r= 76.4W·m；其中變電站有效面積為3699.2平方米

4、。接地電阻R=0.5=0.5×76.4/=0.628 (W)規(guī)程要求有效接地系統(tǒng)和低電阻接地系統(tǒng)中發(fā)電廠、變電站保護接地電阻宜符合下式要求：R 式中：R考慮季節(jié)變化的最大接地電阻()；R 其中：I為流經(jīng)接地裝置的入地短路電流，根據(jù)湖北省電力設(shè)計院系統(tǒng)室提供參數(shù)注入地的計算電流為4.8kA R規(guī)=2000/4800=0.42(W)R=0.628 (W)結(jié)論：不滿足要求。措施：根據(jù)地質(zhì)測試報告，下層土壤比上層土壤電阻率低許多，故采用深井接地方式。三.接地裝置的電位計算 Ug=IR其中：I-入地短路電流，為4.8kA R-接地裝置的接地電阻 Ug=IR=4.8x0.628=3 (kV)四.

5、最大接觸電勢的計算 Utmax= KtmaxUg 其中：Utmax -最大接觸電位差 Ktmax -最大接觸電位差系數(shù)當接地網(wǎng)的埋設(shè)深度h=0.60.8m時 Ktmax=Kd·KL·Kn·Ks Kd=0.841-0.225lgd=0.841-0.225lg0.03=1.18 (d為均壓帶等效直徑，用扁鋼，等效直徑d0.5b，其中b為扁鋼寬度)。 KL=1.0 Kn=0.076+0.776/n=0.076+0.776/8=0.173 (n為均壓帶計算根數(shù)) Ks=0.234+0.414lg=0.234+0.414lg=0.97526 Ktmax=Kd·KL

6、·Kn·Ks=1.18x1x0.137x0.97526=0.15766最大接觸電位差 Utmax= KtmaxUg =0.15766x3x103=475(V)規(guī)程要求的接觸電位差為： Ut=其中：rf-人腳站立處地表面的土壤電阻率，取rf=76.4W·m（實測推薦數(shù)據(jù)） Ut=241.3 (V)< Utmax結(jié)論：不滿足要求。措施：應(yīng)采用高電阻率的絕緣操作地坪來滿足接觸電勢的要求。五.最大跨步電位差計算 Usmax= KsmaxUg Ksmax=(1.5-a2)·ln/ln a2=0.35· b=0.1 n=2其中：L-水平接地極的總長度

7、 L0-接地網(wǎng)的外緣邊線總長度 S-接地網(wǎng)的總面積 T-跨步距離，T=0.8m d-均壓帶等效直徑，d=0.03m h-水平均壓帶的埋深，h=0.6m n=2 =27.2 b=0.1=0.1x=0.268 a2= =0.29 Ksmax=(1.5-a2)·/ln =(1.5-0.22)·ln2222)4.06.0(6.0)4.06.0(6.0-+/ln =0.0794 Usmax= KsmaxUg=0.0794x3000=238(V)規(guī)程要求的跨步電位差為 Us=294(V)> Usmax結(jié)論：滿足要求。六針對接地網(wǎng)接地電阻過大的解決辦法：1采用4口深井接地，地網(wǎng)總接

8、地電阻核算如下：單根深井接地電阻Rlnln0.3685(W)，故R/40.092(W)，因此地網(wǎng)總的等效接地電阻為約為0.1W。2接地裝置的電位核算如下： Ug=IR其中：I-入地短路電流，為4.8kA R-接地裝置的接地電阻 Ug=IR=4.8x0.1=0.48(kV)3最大接觸電勢的核算如下： Utmax= KtmaxUg 其中：Utmax -最大接觸電位差 Ktmax -最大接觸電位差系數(shù)當接地網(wǎng)的埋設(shè)深度h=0.60.8m時 Ktmax=Kd·KL·Kn·Ks Kd=0.841-0.225lgd=0.841-0.225lg0.03=1.18 (d為均壓帶等

9、效直徑，用扁鋼，等效直徑d0.5b，其中b為扁鋼寬度)。 KL=1.0 Kn=0.076+0.776/n=0.076+0.776/8=0.173 (n為均壓帶計算根數(shù)) Ks=0.234+0.414lg=0.234+0.414lg=0.97526 Ktmax=Kd·KL·Kn·Ks=1.18x1x0.137x0.97526=0.15766最大接觸電位差 Utmax= KtmaxUg =0.15766x0.48=76(V)規(guī)程要求的接觸電位差為： Ut=其中：rf-人腳站立處地表面的土壤電阻率，取rf=76.4W·m（實測推薦數(shù)據(jù)） Ut=241.3 (V

10、)> Utmax結(jié)論：滿足要求。七結(jié)束語變電站接地電阻很重要，因此在做施工圖時一定要經(jīng)過周密計算，一旦施工完畢后，接地電阻過大不能滿足防止雷擊要求，再改就很麻煩，廢工、費時、廢料，從而造成浪費。因此，我們在建設(shè)變電站時，對電網(wǎng)的接地電阻計算不容忽視。在變電站接地網(wǎng)設(shè)計中，要確保人身設(shè)備的安全，采用經(jīng)濟可行的方法降低接地電阻。參考文獻1.DL/T621-1997 交流電氣裝置的接地規(guī)程2.孟慶波、何金良， 深壓降阻法的應(yīng)用 高電壓技術(shù)1996110kV substation grounding grid computing application analysisHu Wei, Tian

11、Dejun, Pan Xin (Yichang Dongyangguang Power Company Limited, Hubei Yichang 443300) Abstract: In this paper, Wuhan City Huangpi District 110kV Songgang substation grounding grid design calculation, and has appeared on the grounding resistance to cross big question to do detailed solutions, so that th

12、e grounding resistance of the grounding grid to meet the design requirements. The substation grounding grid resistance protection of the equipment has an important role, if the grounding resistance is too large, the equipment without protective effect, when thunderstorms can cause equipment and personal casualty accident, therefore this article tries to do a detailed calculation of substation grounding grid.Key words: Grounding grid, Grounding resistance ,.Calculation, Analysis ,Solve作者簡介：1胡偉，1973年12月出生，研究生學(xué)歷，碩士學(xué)位，曾從事高電壓技術(shù)研究與開發(fā)，大型火力發(fā)電廠及變電站設(shè)計，現(xiàn)從事發(fā)電