變電站接地施工標準

變電站接地施工標準二0一七年六月2021/5/91變電站接地施工標準☆變電站接地系統概述☆接地裝置☆電力電纜接地☆站內二次接地

晉煤供電2021/5/92☆第一章變電站接地系統概述變電站接地系統設計的重要意義變電站的接地網上連接著全站的高低壓電氣設備的接地線。它是維護變電站安全可靠運行，保障運行人員和電氣設備安全運行的根本保證和重要措施。如果接地電阻較大，在發(fā)生電力系統接地故障或其他大電流入地時，可能造成地電位異常升高，如果接地網的網格設計不合理，則可能造成接地系統電位分布不均，局部電位超過安全值規(guī)定。這會給運行人員的安全帶來威脅，還可能因反擊對低壓或二次設備以及電纜絕緣造成損壞，使高壓竄入控制保護系統、變電站監(jiān)控和保護設備會發(fā)生誤動、拒動，由此帶來巨大的經濟損失和社會影響。如何作好變電站接地設計，使其達到安全運行的要求，是變電站設計所關心和要研究問題之一。

晉煤供電2021/5/93☆第一章變電站接地系統概述術語和定義接地體（極）：埋入地中并直接與大地接觸的金屬導體，稱為接地體（極）。接地體分為水平接地體和垂直接地體。自然接地體：可利用作為接地用的直接與大地接觸的各種金屬構件、金屬井管、鋼筋混凝土建筑的基礎、金屬管道和設備等，稱為自然接地體。接地線：電氣設備、桿塔的接地端子與接地體或零線連接用的在正常情況下不載流的金屬導體，稱為接地線。接地裝置：接地體和接地線的總和，稱為接地裝置。接地：將電力系統或建筑物電氣裝置、設施過電壓保護裝置用接地線與接地體連接，稱為接地。接地電阻：接地體或自然接地體的對地電阻和接地線電阻的總和，稱為接地裝置的接地電阻。接地電阻的數值等于接地裝置對地電壓與通過接地體流入地中電流的比值。接地網：由垂直和水平接地體組成的具有泄流和均壓作用的網狀接地裝置。

晉煤供電2021/5/94☆第一章變電站接地系統概述變電站接地的分類

變電站接地比較常見的有三種分別為：

※工作接地：為了使電力系統能夠正常運行所需要的工作接地。

※保護接地：如將電氣裝置中不帶電的金屬部分與接地裝置連接起來。

※防雷接地：如金屬避雷針接地、金屬避雷器接地等。

晉煤供電2021/5/95☆第一章變電站接地系統概述

※接地電阻

伴隨著擴大的電力系統的規(guī)模,變電站的母線上將會出現越來越大的接地故障電流,因而使在接地設計中要滿足電力行業(yè)標準DL/T621-1997《交流電氣裝置的接地》中第5.1.1條要求R≤2000/I是非常困難的。現行標準與原接地規(guī)程的一個很明顯的區(qū)別：對接地電阻值的要求不再規(guī)定要達到0.5Ω?，F行標準規(guī)定:雖然接地電阻可以適當加大,但不能超過5Ω,且應該按定進行校驗。但這不是說一般情況下接地電阻都可以采用5Ω，接地電阻放寬是有附加條件的，這就是需要滿足接地標準第6.2.2條的規(guī)定。即：防止轉移電位引起的危害，應采取各種隔離措施，考慮短路電流非周期分量的

晉煤供電2021/5/96

☆第一章變電站接地系統概述

影響，當接地網電位升高時，3-10kV避雷器不應動作或動作后不應損壞，應采取均壓措施，并驗算接觸電位差和跨步電位差是否滿足要求，施工后還應進行測量和繪制電位分布曲線?，F行標準雖然放寬了對接地電阻值的規(guī)定，但并沒有降低對接地網整體性的嚴格要求，其實對接地網的安全性要求更高更全面了，這就是接地設計必須遵循的原則和對接地網的考核要求。

公司對變電站接地網接地電阻要求不大于0.5Ω。

晉煤供電2021/5/97☆第二章接地裝置

晉煤供電※接地網型式

變電站接地網除應利用自然接地極外，應敷設以水平接地極為主的人工接地網，并應符合下列要求:1、人工接地網的外緣應閉合，外緣各角應做成圓弧形，圓弧的半徑不宜小于均壓帶間距的1/2，接地網內應敷設水平均壓帶，接地網的埋設深度不宜小于O.8m。2、接地網均壓帶可采用等間距或不等間距布置。3、35kV及以上變電站接地網邊緣經常有人出入的走道處，應鋪設瀝青路面或在地下裝設2條與接地網相連的均壓帶。在現場有操作需要的設備處，應鋪設瀝青、絕緣水泥或鵝卵石。4、6kV和10kV變電站和配電站，當采用建筑物的基礎作接地極，且接地電阻滿足規(guī)定值時，可不另設人工接地。2021/5/98☆第二章接地裝置

晉煤供電種類、規(guī)格及單位地上地下室內室外交流電流回路直流電流回路圓鋼直徑（mm）68l0l2扁鋼截面（mm2）厚度（mm）603100410041006角鋼厚度（mm）22.546鋼管管壁厚度（mm）2.52.53.54.5

除臨時接地裝置外，接地裝置應采用熱鍍鋅鋼材。水平敷設的可采用圓鋼和扁鋼，垂直敷設的可采用角鋼和鋼管。腐蝕比較嚴重的地區(qū)的接地裝置，應適當加大截面積，或采用陰極保護等措施。不得采用鋁導體作為接地體或接地線。當采用扁銅帶、銅絞線、銅棒、銅包鋼、銅包鋼絞線、鋼鍍銅、鉛包銅等材料作為接地裝置時，其連接應符合相關規(guī)定。接地裝置的人工接地體，導體截面應符合熱穩(wěn)定和機械強度的要求，但不應小于表1和表2所列規(guī)格。表1鋼接地體和接地線的最小規(guī)格2021/5/99☆第二章接地裝置

表2銅接地體的最小規(guī)格

晉煤供電

種類、規(guī)格及單位地上地下銅棒直徑（mm）46銅排截面（mm2）1030銅管管壁厚度（mm）23低壓電氣設備地面上外露的銅接地線的最小截面應符合下表的規(guī)定。表低壓電氣設備地面上外露的銅和鋁接地線的最小截面名稱銅（mm2）明敷的裸導體4絕緣導體1.5電纜的接地芯或與相線包在同一保護外殼內的多芯導線的接地芯l不得利用蛇皮管、管道保溫層的金屬外皮或金屬網、低壓照明網絡的導線鉛皮以及電纜金屬護層作接地線。蛇皮管兩端應采用自固接頭或軟管接頭，且兩端應采用軟銅線連接。2021/5/910☆第二章接地裝置

晉煤供電※接地裝置安裝施工工藝

工藝要求要點：

（1）接地體埋設深度應符合設計規(guī)定，當設計無規(guī)定時，不宜小于0.6m；（2）鋼接地體的搭接應采用搭接焊，搭接長度和焊接方式應滿足下列規(guī)定：①扁鋼為其寬度的兩倍（且至少3個棱邊焊接。）②圓鋼為其直徑的6倍（接觸部位兩邊焊接）。③圓鋼與扁鋼連接時，其長度為圓鋼直徑的6倍（接觸部位兩邊焊接）。④扁鋼與鋼管、扁鋼與角鋼焊接時，為了連接可靠，除應在其接觸部位兩側進行焊接外，并應焊以由鋼帶彎成的弧形（或直角形）卡子或直接由鋼帶本身彎成弧形（或直角形）與鋼管（或角鋼）焊接。）2021/5/911

☆第二章接地裝置※接地體搭接焊示范

晉煤供電2021/5/912☆第二章接地裝置

晉煤供電※接地扁鋼搭接面積不足

2021/5/913☆第二章接地裝置

工藝要求要點：

（3）變電站的接地裝置應與線路的避雷線相連，

且有便于分開的連接點。

晉煤供電2021/5/914☆第二章接地裝置

晉煤供電工藝要求要點：（4）避雷針（帶）與引下線之間

的連接應采用焊接或熱劑（放熱）焊接；獨立的避雷針的接地裝置與道路或建筑物的出入口等的距離應大于3m,小于3m時要采取均壓措施。獨立避雷針與引下線之間未采用焊接

2021/5/915☆第二章接地裝置工藝要求要點：（5）設備及構支架接地位置應規(guī)范統一、連接可靠，制作美觀，接地標識明顯、正確。

晉煤供電構支架接地高度、朝向一致2021/5/916☆第二章接地裝置

晉煤供電設備接地高度、朝向一致接地制作美觀、標識明顯

2021/5/917☆第二章接地裝置工藝要求要點：（6）每個電氣裝置的接地應以單獨的接地線與接地匯流排或接地干線相連接，嚴禁在一個接地線中串接幾個需要接地的電氣裝置。

晉煤供電套管底座串聯接地2021/5/918☆第二章接地裝置

工藝要求要點：（7）重要設備和設備構架應有兩根與主地網不同地點連接的接地引下線，且每根接地引下線均應符合熱穩(wěn)定及機械強度的要求，連接引線應便于定期進行檢查測試。（8）高壓配電裝置間隔和電抗器、電容器等的柵欄門鉸鏈處應用軟銅線連接，以保證良好接地。

晉煤供電網門接地2021/5/919☆第二章接地裝置

《國家電網公司十八項電網重大反事故措施》中對接地要求如下：14.1.1.2對于110kV及以上新建、改建變電站，在中性或酸性土壤地區(qū)，接地裝置選用熱鍍鋅鋼為宜，在強堿性土壤地區(qū)或者其站址土壤和地下水條件會引起鋼

質材料嚴重腐蝕的中性土壤地區(qū)，宜采用銅質、銅覆鋼（銅層厚度不小于0.8mm）或者其他具有防腐能材質的接地網。對于室內變電站及地下變電站

應采用銅質材料的接地網。14.1.1.3

在新建工程設計中，校驗接地引下線熱穩(wěn)定所用電流應不小于遠期可能出

現的最大值，有條件地區(qū)可按照斷路器額定開斷電流考核；接地裝置接地

體的截面不小于連接至該接地裝置接地引下線截面的75%，并提出接地裝置

的熱穩(wěn)定容量計算報告。14.1.1.5

變壓器中性點應有兩根與地網主網格的不同邊連接的接地引下線，并且每根

接地引下線均應符合熱穩(wěn)定校核的要求。主設備及設備架構等宜有兩根與主

地網不同干線連接的接地引下線，并且每根接地引下線均應符合熱穩(wěn)定校核

的要求。連接引線應便于定期進行檢查測試。

晉煤供電2021/5/920☆第二章接地裝置14.1.1.6

施工單位應嚴格按照設計要求進行施工，預留設備、設施的接地引下線必須

經確認合格，隱蔽工程必須經監(jiān)理單位和建設單位驗收合格，在此基礎上方

可回填土。同時，應分別對兩個最近的接地引下線之間測量其回路電阻，測

試結果是交接驗收資料的必備內容，竣工時應全部交甲方備存。14.1.1.7

接地裝置的焊接質量必須符合有關規(guī)定要求，各設備與主地網的連接必須可

靠，擴建地網與原地網間應為多點連接。接地線與接地極的連接應用焊接，

接地線與電氣設備的連接可用螺栓或者焊接，用螺栓連接時應設防松螺帽或

防松墊片。14.1.1.9變電站控制室及保護小室應獨立敷設與主接地網緊密連接的二次等電位接地

網，在系統發(fā)生近區(qū)故障和雷擊事故時，以降低二次設備間電位差，減少對

二次回路的干擾。

晉煤供電2021/5/921☆第三章電力電纜接地對于用電量不大的地方通常使用三芯交聯聚乙烯絕緣電力電纜，電流較大的地方通常采用單芯交聯聚乙烯絕緣電力電纜。交流系統中三芯電纜的金屬屏蔽層接地一般在電纜線路的兩端進行接地，因為大多數高壓系統中流過三個線芯的電流矢量和通常為零，在屏蔽層基本上沒有感應電壓，所以兩端接地也不會有感應電流，不會產生電纜過熱現象。

晉煤供電2021/5/922☆第三章電力電纜接地

晉煤供電在公司近幾年的新建、擴建項目中大多采用的都是單芯高壓電纜。由此也帶來了單芯電纜單芯電纜金屬屏蔽層接地的問題。單芯電纜芯線通過電流時，在交變電場作用下，其周圍產生的磁場會與屏蔽層交鏈，屏蔽層必然會產生一定的感應電動勢，由于單芯電纜每相之間存在一定的距離，感應電勢不能抵消，當電纜長度較長導通電流較大時，電纜兩端屏蔽層感應電壓會很大，交流系統中單芯電纜線路一回或兩回的各相按通常配置排列情況下，在電纜屏蔽層上任一點非直接接地處的正常感應電勢值，可按下式計算：2021/5/923☆第三章電力電纜接地式中：表示感應電勢，表示電纜屏蔽層的電氣通路上任一部位與其直接接地處的距離，表示單位長度的正常感應電勢。

通過上式可知電纜金屬屏蔽層感應電壓數值與電纜長短、電流大小成正比，距離接地點越遠感應電壓越高，通過電纜的電流越大產生的感應電壓越高。此外感應電壓還與電纜的擺放位置有關，當電纜三相間距離增減，相對位置改變時，感應電壓都會改變，相關實驗證明緊貼的三角形布置產生的感應電壓最小。

晉煤供電2021/5/924☆第三章電力電纜接地

晉煤供電按照GB50217—2007《電力工程電纜設計規(guī)程》規(guī)定，4.1.10規(guī)定，電纜線路的正常感應電勢最大值應滿足下列規(guī)定：1、未采取能有效防止人員任意接觸屏蔽層的安全措施時，不得大于50V。2、除上述情況外，不得大于300V。

如果大于此規(guī)定電壓時，應采取屏蔽層分段絕緣或絕緣后連接或交叉互聯的接線等方式。現將設計和施工中常用幾種高壓單芯交聯聚乙烯絕緣電力電纜接地方式。

2021/5/925☆第三章電力電纜接地

晉煤供電1、金屬屏蔽層一端接地的方式

金屬屏蔽層一端接地是指電纜線路一端金屬屏蔽直接接地，另一端金屬屏蔽對地開路，如下圖所示。圖單芯電纜屏蔽層一端接地示意圖

當線路較短時，金屬屏蔽層一端接地后另一端電壓一般不會很高，所以不會產生不良結果，可以消除屏蔽層感應電流，減少線路損耗。但當電纜長度稍長時，不接地端可能會產生較高的感應電壓，數值可能超過50V。當系統發(fā)生相間或對地短路時，電纜屏蔽層不接地端會攜帶相電壓，金屬屏蔽層不能承受這種高電壓導致對地擊穿，造成更大的損失。

綜上所述，這種方式多于線路較短，且金屬屏蔽層上任一點的正常感應電壓小于50V才能使用。2021/5/926☆第三章電力電纜接地

晉煤供電2、金屬屏蔽層中間接地方式

電纜屏蔽層中間接地方式是電纜中間直接接地，兩端直接接地或經過護層保護器接地，是一端直接接地的引伸，可以把一端直接接地或電纜的最大長度增加一倍，接線方式和原理與一端直接接地一樣。電纜線路很長時，即使采用屏蔽層中間接地，也會有很高的感應電壓。圖單芯電纜屏蔽層中間接地示意圖2021/5/927☆第三章電力電纜接地

晉煤供電3、金屬屏蔽層一端接地，另一端通過護層保護器接地當線路相對較長采用一端接地時，必須采取的措施是限制金屬屏蔽層上的感應電壓，以防止不接地端的電壓過高擊穿金屬屏蔽層，為了保護電纜金屬屏蔽層絕緣，在不接地的一端應加裝金屬屏蔽層保護器，此方法也是一端直接接地的引伸，如圖所示，護層保護器在正常運行條件下呈現較高的電阻，對地相當于短路。當金屬屏蔽層出現一定值的電壓時，護層保護器的電阻變小，相當于對地斷路，感應電流迅速通過護層保護器進入接地系統，泄壓后作用在金屬屏蔽層上的電壓低于護層保護器導通的感應電壓，對人和設備不構成威脅。

圖單芯電纜屏蔽層一端接地，另一端通過護層保護器接地示意圖

2021/5/928☆第三章電力電纜接地

晉煤供電4、金屬屏蔽層交叉互聯的接地方式當高壓單芯電纜線路過長時，宜采用金屬屏蔽層交叉互聯的接地方式，如下圖所示。交叉互聯的電纜線路，每個絕緣接頭應設置金屬屏蔽層電壓限制器。線路終端非直接接地時，該終端部位應設置金屬屏蔽層電壓限制器。感應電壓最高的地方出現在絕緣接頭處，因此在此處裝設護層保護器，把上述交叉互聯接地方式當做一個分段，理論上可以把各種長度的電纜都分成這樣的段，各種長度的單芯電纜金屬屏蔽層都可采用此方式接地。圖單芯電纜屏蔽層交叉互聯接地示意圖

2021/5/929☆第三章電力電纜接地

晉煤供電通過對單芯電纜4種接地方式的分析，根據GB50217—2007《電力工程電纜設計規(guī)程》的要求，對于35kV及以下單芯電纜金屬屏蔽層接地方式總結如下：1、線路不長，且能滿足屏蔽層任一點的感應電壓不應超過50-300V（未采取不能任意接觸屏蔽層的安全措施時不大于50V，采取有效措施時不大于300V），應采取在電纜一端或中央部位單點直接接地。2、當線路相對不長，負荷較大時，電纜金屬屏蔽層可采用一端接地，另一端經護層保護器接地的方式。3、除上述情況外的長線路，宜劃分適當的單元，且在每個單元內按3個長度盡可能均等的區(qū)段，應設置絕緣接頭或實施電纜金屬屏蔽層的絕緣隔離，以交叉互聯接地。

2021/5/930☆第三章電力電纜接地

晉煤供電GB50217—2007《電力工程電纜設計規(guī)程》中對控制電纜金屬屏蔽的接地方式有要求，控制電纜金屬屏蔽的接地方式應符合下列規(guī)定：1、計算機監(jiān)控系統的模擬信號回路控制電纜屏蔽層，不得構成兩點或多點接地，應集中式一點接地。2、集成電路、微機保護的電流、電壓和信號的電纜屏蔽層，應在開關安置場所與控制室同時接地。

《國家電網公司十八項電網重大反事故措施》中要求微機型繼電保護裝置所有二次回路的電纜均應使用屏蔽電纜，嚴禁使用電纜內的空線替代屏蔽層接地。2021/5/931☆第四章變電站二次接地

晉煤供電隨著電力系統自動化程度的不斷提高，現在變電站內應用了大量的繼電保護裝置和測量控制裝置以及通訊裝置。隨著這些弱電設備的不斷增加，變電站內的電磁環(huán)境變得十分復雜，一次設備正常工作或發(fā)生故障時不可避免地會對二次系統產生電磁干擾。所以對變電站內二次系統的抗干擾就非常重要。等電位接地網將其各點可能產生的電位差降到了最低，保證了接在等電位面上的各二次回路對地絕緣良好，有效地避免了將主接地系統的電位差引入到二次系統干擾二次回路的正常運行。因此在變電站內敷設既獨立又與主接地網緊密聯系的二次系統接地網(即等電位接地網)是十分必要的。

2021/5/932☆第四章變電站二次接地

晉煤供電※等電位接地網的敷設《國家電網公司十八項電網重大反事故措施》中規(guī)定等電位接地網應滿足以下要求：

15.7.3.1

應在主控室、保護室、敷設二次電纜的溝道、開關場的就地端子箱及保護

用結合濾波器等處，使用截面不小于100mm2的裸銅排（纜）敷設與主接地

網緊密連接的等電位接地網。

15.7.3.2在主控室、保護室柜屏下層的電纜室（或電纜溝道）內，按柜屏布置的方

向敷設100mm2的專用銅排（纜），將該專用銅排（纜）首末端連接，形成

保護室內的等電位接地網。保護室內的等電位接地網與廠、站的主接地網

只能存在唯一連接點，連接點位置宜選擇在電纜豎井處。為保證連接可靠，

連接線必須用至少4根以上、截面不小于50mm2的銅纜（排）構成共點接地。15.7.3.3分散布置的保護就地站、通信室與集控室之間，應使用截面不少于100mm2

的銅纜（排）可靠連接，連接點應設在室內等電位接地網與廠、站主接地

網連接處。

2021/5/933☆第四章變電站二次接地15.7.3.4

靜態(tài)保護和控制裝置的屏柜下部應設有截面不小于100mm2的接地銅排。屏柜

上裝置的接地端子應用截面不小4mm2的多股銅線和接地銅排相連。接地銅排

應用截面不小于50mm2的銅纜與保護室內的等電位接地網相連。15.7.3.5沿二次電纜的溝道敷設截面不少于100mm2

的銅排（纜），并在保護室（控

制室）及開關場的就地端子箱處與主接地網緊密連接，保護室（控制室）的

連接點宜設在室內等電位接地網與廠、站主接地網連接處。15.7.3.6開關場的就地端子箱內應設置截面不少于100mm2的裸銅排，并使用截面不

少于100mm2的銅纜與電纜溝道內的等電位地網連接。15.7.3.7保護裝置之間、保護裝置至開關場就地端子箱之間聯系電纜以及高頻收發(fā)信

機的電纜屏蔽層應雙端接地，使用截面不小于4mm2多股銅質軟導線可靠連

接到等電位接地網的銅排上。

晉煤供電2021/5/934☆第四章變電站二次接地15.7.5

重視繼電保護二次回路的接地問題，并定期檢查這些接地點的可靠性和有效性

。繼電保護二次回路接地，應滿足以下要求：15.7.5.1公用電壓互感器的二次回路只允許在控制室內有一點接地，為保證接地可靠

，各電壓互感器的中性線不得接有可能斷開的開關或熔斷器等。己在控制室