交流电气装置的接地ppt课件.ppt
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1、交流电气装置的接地1一一主要标准规范主要标准规范二二基本术语基本术语三三发电、变电、送电和配电电气装置接地的一般规定发电、变电、送电和配电电气装置接地的一般规定四四A类电气装置的接地装置类电气装置的接地装置五五A类电气装置的接地电阻要求类电气装置的接地电阻要求六六降低接地电阻的措施降低接地电阻的措施七七接地装置的热稳定校验接地装置的热稳定校验八八新反措中对接地网的新要求新反措中对接地网的新要求 九九某电厂接地网情况简介某电厂接地网情况简介交流电气装置的接地2交流电气装置的接地3一、主要标准规范一、主要标准规范lDL/T 621-1997 交流电气装置的接地交流电气装置的接地lGB 50065-
2、2011 交流电气装置的接地设计规范交流电气装置的接地设计规范lGB 50169-2006 电气装置安装工程接地装置施工及验电气装置安装工程接地装置施工及验收规范收规范lDL/T 596-1996 电气设备预防性试验规程电气设备预防性试验规程lDL/T 620-1997 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合交流电气装置的过电压保护和绝缘配合lDL/T 5091-1999 水力发电厂接地设计技术导则水力发电厂接地设计技术导则l防止电力生产重大事故的二十五项重点要求防止电力生产重大事故的二十五项重点要求交流电气装置的接地4交流电气装置的接地5二、基本术语二、基本术语2.1 接地接地Grounded将
3、电力系统或建筑物中电气装置、设施的某些导电部分,经接地线连接至接地极。2.2 工作接地工作接地Working ground、系统接地、系统接地System ground在电力系统电气装置中,为运行需要所设的接地(如中性点直接接地或经其他装置接地等)。2.3 保护接地保护接地Protective ground电气装置的金属外壳、配电装置的构架和线路杆塔等,由于绝缘损坏有可能带电,为防止其危及人身和设备的安全而设的接地。交流电气装置的接地6二、基本术语二、基本术语2.4 雷电保护接地雷电保护接地Lightning protective ground为雷电保护装置(避雷针、避雷线和避雷器等)向大地泄
4、放雷电流而设的接地。2.5 防静电接地防静电接地Static protective ground为防止静电对易燃油、天然气贮罐和管道等的危险作用而设的接地。2.6 接地极接地极Grounding electrode 埋入地中并直接与大地接触的金属导体,称为接地极。兼作接地极用的直接与大地接触的各种金属构件、金属井管、钢筋混凝土建(构)筑物的基础、金属管道和设备等称为自然接地极。交流电气装置的接地7二、基本术语二、基本术语2.7 接地线接地线Grounding conductor电气装置、设施的接地端子与接地极连接用的金属导电部分。2.8 接地装置接地装置Grounding connection
5、接地线和接地极的总和。2.9 接地网接地网Grounding grid由垂直和水平接地极组成的供发电厂、变电所使用的兼有泄流和均压作用的较大型的水平网状接地装置。交流电气装置的接地8二、基本术语二、基本术语2.10接地电阻接地电阻Ground resistance接地极或自然接地极的对地电阻和接地线电阻的总和,称为接地装置的接地电阻。接地电阻的数值等于接地装置对地电压与通过接地极流入地中电流的比值。按通过接地极流入地中工频交流电流求得的电阻,称为工频接地电阻;按通过接地极流入地中冲击电流求得的接地电阻,称为冲击接地电阻。2.11接地装置对地电位接地装置对地电位Potential of grou
6、nding connection电流经接地装置的接地极流入大地时,接地装置与大地零电位点之间的电位差。交流电气装置的接地9二、基本术语二、基本术语2.12接触电位差接触电位差Touch potential difference接地短路(故障)电流流过接地装置时,大地表面形成分布电位,在地面上离设备水平距离为0.8m 处与设备外壳、架构或墙壁离地面的垂直距离1.8m 处两点间的电位差,称为接触电位差;接地网孔中心对接地网接地极的最大电位差,称为最大接触电位差。2.13跨步电位差跨步电位差Step potential difference接地短路(故障)电流流过接地装置时,地面上水平距离为0.8m
7、 的两点间的电位差,称为跨步电位差。接地网外的地面上水平距离0.8m 处对接地网边缘接地极的电位差,称为最大跨步电位差。交流电气装置的接地10交流电气装置的接地11三、发电、变电、送电和配电电气装置接地的一般规定三、发电、变电、送电和配电电气装置接地的一般规定l交流标称电压1kV以上发电、变电、送电和配电高压电气装置(含附属直流电气装置),简称为A类电气装置;建筑物电气装置统称B类电气装置。 3.1 电力系统中电气装置、设施的某些可导电部分应接地。接地装置应充分利用自然接地极接地,但应校验自然接地极的热稳定。按用途接地有下列4种:la)工作(系统)接地;lb)保护接地;lc)雷电保护接地;ld
8、)防静电接地。交流电气装置的接地12三、发电、变电、送电和配电电气装置接地的一般规定三、发电、变电、送电和配电电气装置接地的一般规定3.2发电厂、变电所内,不同用途和不同电压的电气装置、设施,应使用一个总的接地装置,接地电阻应符合其中最小值的要求。3.3A类电气装置和设施的下列金属部分,均应接地:la)电机、变压器和高压电器等的底座和外壳;lb)电气设备传动装置;lc)互感器的二次绕组;ld)发电机中性点柜外壳、发电机出线柜和封闭母线的外壳等;le)气体绝缘全封闭组合电器(GIS)的接地端子;交流电气装置的接地13三、发电、变电、送电和配电电气装置接地的一般规定三、发电、变电、送电和配电电气装
9、置接地的一般规定lf)配电、控制、保护用的屏(柜、箱)及操作台等的金属框架;lg)铠装控制电缆的外皮;lh)屋内外配电装置的金属架构和钢筋混凝土架构以及靠近带电部分的金属围栏和金属门;li)电力电缆接线盒、终端盒的外壳,电缆的外皮,穿线的钢管和电缆桥架等;lj)装有避雷线的架空线路杆塔;lk)除沥青地面的居民区外,其他居民区内,不接地、消弧线圈接地和高电阻接地系统中无避雷线架空线路的金属杆塔和钢筋混凝土杆塔;交流电气装置的接地14三、发电、变电、送电和配电电气装置接地的一般规定三、发电、变电、送电和配电电气装置接地的一般规定ll)装在配电线路杆塔上的开关设备、电容器等电气设备;lm)箱式变电站
10、的金属箱体。3.4A类电气设备和电力生产设施的下列金属部分可不接地:la)在木质、沥青等不良导电地面的干燥房间内,交流标称电压380V 及以下、直流标称电压220V 及以下的电气设备外壳,但当维护人员可能同时触及电气设备外壳和接地物件时除外;交流电气装置的接地15三、发电、变电、送电和配电电气装置接地的一般规定三、发电、变电、送电和配电电气装置接地的一般规定lb)安装在配电屏、控制屏和配电装置上的电测量仪表、继电器和其他低压电器等的外壳,以及当发生绝缘损坏时在支持物上不会引起危险电压的绝缘子金属底座等;lc)安装在已接地的金属架构上的设备(应保证电气接触良好),如套管等;ld)标称电压220V
11、 及以下的蓄电池室内的支架;le)由发电厂、变电所区域内引出的铁路轨道。 交流电气装置的接地16交流电气装置的接地17四、四、A类电气装置的接地装置类电气装置的接地装置4.1接地装置的一般规定接地装置的一般规定4.1.1各种接地装置应利用直接埋入地中或水中的自然接地极,并设置将自然接地极和人工接地极分开的测量井。发电厂、变电所除利用自然接地极外,还应敷设人工接地极。4.1.2当利用自然接地极和引外接地装置时,应采用不少于两根导体在不同地点与接地网相连接。4.1.3在高土壤电阻率地区,可采取下列降低接地电阻的措施:交流电气装置的接地18四、四、A类电气装置的接地装置类电气装置的接地装置la)当在
12、发电厂、变电所2000m 以内有较低电阻率的土壤时,可敷设引外接地极;lb)当地下较深处的土壤电阻率较低时,可采用井式或深钻式接地极;lc)填充电阻率较低的物质或降阻剂;ld)敷设水下接地网。4.1.4人工接地极,水平敷设的可采用圆钢、扁钢,垂直敷设的可采用角钢、钢管等。接地装置的导体,应符合热稳定与均压的要求,还应考虑腐蚀的影响。按机械强度要求的接地装置导体的最小尺寸应符合表1 所列规格。交流电气装置的接地19四、四、A类电气装置的接地装置类电气装置的接地装置表1 接地装置导体的最小尺寸种种 类类规格及单位规格及单位地上地上地下地下屋内屋内屋外屋外圆钢圆钢直径直径mm688/10扁钢扁钢截面
13、截面mm2244848厚度厚度mm344角钢角钢厚度厚度mm22.54钢管钢管管壁厚度管壁厚度mm2.52.53.5/2.5注:注:1 、地下部分圆钢的直径,其分子、分母数据分别对应于架空线路和发电厂、变电所的接地装、地下部分圆钢的直径,其分子、分母数据分别对应于架空线路和发电厂、变电所的接地装置;置;2 、地下部分钢管的壁厚,其分子、分母数据分别对应于埋于土壤和埋于室内素混凝土地坪中;、地下部分钢管的壁厚,其分子、分母数据分别对应于埋于土壤和埋于室内素混凝土地坪中;3 、架空线路杆塔的接地极引出线,其截面不应小于、架空线路杆塔的接地极引出线,其截面不应小于50mm2,并应热镀锌。,并应热镀锌
14、。交流电气装置的接地20四、四、A类电气装置的接地装置类电气装置的接地装置4.1.5接地装置的防腐蚀设计,应符合下列要求:la)计及腐蚀影响后,接地装置的设计使用年限,应与地面工程的设计使用年限相当。lb)接地装置的防腐蚀设计,宜按当地的腐蚀数据进行。lc)在腐蚀严重地区,敷设在电缆沟中的接地线和敷设在屋内或地面上的接地线,宜采用热镀锌,对埋入地下的接地极宜采取适合当地条件的防腐蚀措施。接地线与接地极或接地极之间的焊接点,应涂防腐材料。交流电气装置的接地21四、四、A类电气装置的接地装置类电气装置的接地装置4.2发电厂、变电所电气装置的接地装置发电厂、变电所电气装置的接地装置4.2.1发电厂、
15、变电所电气装置的接地装置,除利用自然接地极外,应敷设以水平接地极为主的人工接地网。l人工接地网的外缘应闭合,外缘各角应做成圆弧形,圆弧的半径不宜小于均压带间距的一半。接地网内应敷设水平均压带。接地网的埋设深度不宜小于0.6m。l接地网均压带可采用等间距或不等间距布置。交流电气装置的接地22四、四、A类电气装置的接地装置类电气装置的接地装置l35kV及以上变电所接地网边缘经常有人出入的走道处,应铺设砾石、沥青路面或在地下装设两条与接地网相连的均压带。l对于310kV变电所、配电所,当采用建筑物的基础作接地极且接地电阻又满足规定值时,可不另设人工接地。 4.2.2当人工接地网局部地带的接触电位差、
16、跨步电位差超过规定值,可采取局部增设水平均压带或垂直接地极、铺设砾石地面或沥青地面的措施。交流电气装置的接地23四、四、A类电气装置的接地装置类电气装置的接地装置4.2.3发电厂、变电所的接地装置应与线路的避雷线相连,且有便于分开的连接点。当不允许避雷线直接和发电厂、变电所配电装置架构相连时,发电厂、变电所接地网应在地下与避雷线的接地装置相连接,连接线埋在地中的长度不应小于15m。4.2.4发电厂、变电所电气装置中下列部位应采用专门敷设的接地线接地。la)发电机机座或外壳,出线柜、中性点柜的金属底座和外壳,封闭母线的外壳;交流电气装置的接地24四、四、A类电气装置的接地装置类电气装置的接地装置
17、lb)110kV 及以上钢筋混凝土构件支座上电气设备的金属外壳;lc)箱式变电站的金属箱体;ld)直接接地的变压器中性点;le)变压器、发电机、高压并联电抗器中性点所接消弧线圈、接地电抗器、电阻器或变压器等的接地端子;lf)GIS 的接地端子;lg)避雷器,避雷针、线等的接地端子。交流电气装置的接地25四、四、A类电气装置的接地装置类电气装置的接地装置4.2.5当不要求采用专门敷设的接地线接地时,电气设备的接地线宜利用金属构件、普通钢筋混凝土构件的钢筋、穿线的钢管和电缆的铅、铝外皮等。但不得使用蛇皮管、保温管的金属网或外皮以及低压照明网络的导线铅皮作接地线。l操作、测量和信号用低压电气设备的接
18、地线可利用永久性金属管道,但可燃液体、可燃或爆炸性气体的金属管道除外。交流电气装置的接地26四、四、A类电气装置的接地装置类电气装置的接地装置l利用以上设施作接地线时,应保证其全长为完好的电气通路,并且当利用串联的金属构件作为接地线时,金属构件之间应以截面不小于100mm2的钢材焊接。交流电气装置的接地27四、四、A类电气装置的接地装置类电气装置的接地装置4.2.6在有效接地系统及低电阻接地系统中,发电厂、变电所电气装置中电气设备接地线的截面,应按接地短路电流进行热稳定校验。钢接地线的短时温度不应超过400,铜接地线不应超过450,铝接地线不应超过300。4.2.7校验不接地、消弧线圈接地和高
19、电阻接地系统中电气设备接地线的热稳定时,敷设在地上的接地线长时间温度不应大于150,敷设在地下的接地线长时间温度不应大于100。交流电气装置的接地28四、四、A类电气装置的接地装置类电气装置的接地装置l当按70的允许载流量曲线选定接地线的截面时,对于敷设在地上的接地线,应采用流过接地线的计算用单相接地故障电流的60%;对于敷设在地下的接地线,应采用流过接地线的计算用单相接地故障电流的75%。4.2.8与架空送、配电线路相连的666kV高压电气装置中的电气设备接地线,还应按两相异地短路校验热稳定。4.2.9接地线应便于检查,但暗敷的穿线钢管和地下的金属构件除外。潮湿的或有腐蚀性蒸汽的房间内,接地
20、线离墙不应小于10mm。交流电气装置的接地29四、四、A类电气装置的接地装置类电气装置的接地装置4.2.10 接地线应采取防止发生机械损伤和化学腐蚀的措施。4.2.11 在接地线引进建筑物的入口处,应设标志。明敷的接地线表面应涂15100mm 宽度相等的绿色和黄色相间的条纹。4.2.12 发电厂、变电所电气装置中电气设备接地线的连接应符合下列要求:交流电气装置的接地30四、四、A类电气装置的接地装置类电气装置的接地装置la)接地线应采用焊接连接。当采用搭接焊接时,其搭接长度应为扁钢宽度的2倍或圆钢直径的6倍。在GB50169中对焊接有更详细的要求:l扁钢为其宽度的2倍(且至少且至少3个棱边焊接
21、个棱边焊接);l圆钢为其直径的6倍;l圆钢与扁钢连接时,其长度为圆钢直径的6倍;l扁钢与钢管、扁钢与角钢焊接时,为了连接可靠,除应在其接触部位两侧进行焊接外,井应焊以由钢带弯成的弧形(或直角形)卡子或直接由钢带本身弯成弧形(或直角形)与钢管(或角钢)焊接。交流电气装置的接地31四、四、A类电气装置的接地装置类电气装置的接地装置lb)当利用钢管作接地线时,钢管连接处应保证有可靠的电气连接。当利用穿线的钢管作接地线时,引向电气设备的钢管与电气设备之间,应有可靠的电气连接。lc)接地线与管道等伸长接地极的连接处,宜焊接。连接地点应选在近处,并应在管道因检修而可能断开时,接地装置的接地电阻仍能符合本标
22、准的要求。管道上表计和阀门等处,均应装设跨接线。交流电气装置的接地32四、四、A类电气装置的接地装置类电气装置的接地装置ld)接地线与接地极的连接,宜用焊接;接地线与电气设备的连接,可用螺栓连接或焊接。用螺栓连接时应设防松螺帽或防松垫片。 GB50169中要求:至电气设备上的接地线,应用镀锌螺栓连接,不同材料接地体间的连接应进行处理。le)电气设备每个接地部分应以单独的接地线与接地母线相连接,严禁在一个接地线中串接几个需要接地的部分。交流电气装置的接地33四、四、A类电气装置的接地装置类电气装置的接地装置4.2.13 发电厂易燃油、可燃油、天然气和氢气等贮罐,装卸油台、铁路轨道、管道、鹤管、套
23、筒及油槽车等防静电接地的接地位置、接地线、接地极布置方式等应符合下列要求:la)铁路轨道、管道及金属桥台,应在其始端、末端、分支处以及每隔50m 处设防静电接地,鹤管应在两端接地。lb)厂区内的铁路轨道应在两处用绝缘装置与外部轨道隔离。两处绝缘装置间的距离应大于一列火车的长度。交流电气装置的接地34四、四、A类电气装置的接地装置类电气装置的接地装置lc)净距小于100mm 的平行或交叉管道,应每隔20m 用金属线跨接。ld)不能保持良好电气接触的阀门、法兰、弯头等管道连接处也应跨接。跨接线可采用直径不小于8mm的圆钢。le)油槽车应设防静电临时接地卡。lf)易燃油、可燃油和天然气浮动式贮罐顶,
24、应用可挠的跨接线与罐体相连,且不应少于两处。跨接线可用截面不小于25mm2的钢绞线或软铜线。交流电气装置的接地35四、四、A类电气装置的接地装置类电气装置的接地装置lg)浮动式电气测量的铠装电缆应埋入地中,长度不宜小于50m。lh)金属罐罐体钢板的接缝、罐顶与罐体之间以及所有管、阀与罐体之间应保证可靠的电气连接。4.3架空线路杆塔的接地装置架空线路杆塔的接地装置4.3.1高压架空线路杆塔的接地装置可采用下列型式:la)在土壤电阻率100m的潮湿地区,可利用铁塔和钢筋混凝土杆自然接地。对发电厂、变电所的进线段应另设雷电保护接地装置。在居民区,当自然接地电阻符合要求时,可不设人工接地装置。交流电气
25、装置的接地36四、四、A类电气装置的接地装置类电气装置的接地装置lb)在土壤电阻率100m300m的地区,除利用铁塔和钢筋混凝土杆的自然接地外,并应增设人工接地装置,接地极埋设深度不宜小于0.6m。lc)在土壤电阻率300m2000m的地区,可采用水平敷设的接地装置,接地极埋设深度不宜小于0.5m。ld)在土壤电阻率2000m的地区,可采用68根总长度不超过500m的放射形接地极或连续伸长接地极。放射形接地极可采用长短结合的方式。接地极埋设深度不宜小于0.3m。交流电气装置的接地37四、四、A类电气装置的接地装置类电气装置的接地装置le)居民区和水田中的接地装置,宜围绕杆塔基础敷设成闭合环形。
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