电力设备接地设计技术规程.pdf
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1、 电力设备接地设计技术规程电力设备接地设计技术规程 SDJ879 中华人民共和国水利电力部中华人民共和国水利电力部 关于颁发电力设备接地设计技术规程关于颁发电力设备接地设计技术规程SDJ879 的通知的通知(79)水电规字第 3 号 电力设备接地设计技术规程SDJ876 于一九七六年颁发试行后,对电力设备接地设计工作起到了一定的指导和提高作用。现根据近年来的建设经验和各单位的意见,对本规程的内容作了必要的修改和补充,并颁发执行。在执行中如遇到问题,请告我部规划设计管理局。一九七九年一月八日 基 本 符 号 电流、电压、电位和电势 I计算用的单相接地故障电流,计算用的流经接地装置的入地短路电流,
2、厂、所内外接地短路时流经接地装置的电流;Inax接地短路时的最大短路电流;Iz发生短路电流 Inax时,流经发电厂、变电所接地中性点的最大接地短路电流;Ijd考虑 510 年发展的流过接地线的短路电流稳定值;&I低压电力网中,相线与零线之间的短路电流,向量值;Ich通过接地体的雷电冲击电流;Ew发生接地短路时,接地装置的电位;Ej发生接地短路时,接地装置的接触电势;Ek发生接地短路时,接地装置的跨步电势;Ejm发生接地短路时,接地网地表面的最大接触电势;Ekm发生接地短路时,接地网外地表面的最大跨步电势;&Uxge电力网的额定相电压,向量值。电阻、阻抗和电阻率 Zd相线与零线回路的总阻抗,复数
3、;Zb变压器正序、负序和零序阻抗的算术平均值,复数;Rc垂直接地体的工频接地电阻;Rp水平接地体的工频接地电阻;Rc,ch每个垂直接地体的冲击接地电阻;Rp,ch水平接地体的冲击接地电阻;R接地装置的工频接地电阻,单独接地体的工频接地电阻;Rch接地装置的冲击接地电阻;Rch每根水平接地体的冲击接地电阻;Rw接地网的工频接地电阻;计算防雷接地装置所采用的土壤电阻率;b人脚站立处地表面的土壤电阻率;0雷季中无雨水时所测得的土壤电阻率。几何特征 b扁钢的宽度,等边角钢的边长;b1、b2不等边角钢的两个边长;d水平接地体的直径或等效直径,垂直接地体的直径或等效直径;d钢管的外直径;D垂直接地体间距;
4、h水平接地体的埋设深度,水平均压带的埋设深度;L水平接地体的总长度;L1接地网的外缘边长;l垂直接地体的长度,单个水平接地体的长度,水平环型接地体的环的直径;r与接地网面积 S 等值的圆的半径,即等效半径;S接地网的总面积;Sjd接地线的最小允许截面。计算系数 A水平接地体的形状系数;a、a、m、p接地体冲击系数公式中与接地体的形状有关的系数;Kh接地线的热稳定系数;Kf避雷线的工频分流系数;Kj接触系数;Kk跨步系数;Kd接地导体直径影响系数;Kn均压带根数影响系数;Ks接地网面积影响系数;单独接地体的冲击系数;接地体的工频利用系数;ch接地体的冲击利用系数;考虑土壤干燥所取的季节系数。时间
5、参数及其他 t接地短路电流的持续时间;td短路的等效持续时间;n均压带计算根数。第一章 总 则 第 1 条 电力设备的接地设计,必须贯彻执行党的有关方针和政策,认真总结运行经验,并根据设备的类型和运行方式,接地的性质,以及地质特点等,因地制宜,做到安全可靠,经济合理。第 2 条 本规程适用于交流和直流电力设备的接地。有特殊要求的电力设备的接地,还应按有关专用规定执行。雷电活动特殊强烈的地区,还应根据当地实践经验,适当加强接地措施。第二章 一般规定 第 3 条 为保证人身和设备的安全,电力设备宜接地或接零。交流电力设备应充分利用自然接地体接地,但应校验自然接地体的热稳定。第 4 条 直流电力回路
6、中,不应利用自然接地体作为电流回路的零线、接地线或接地体。直流电力回路专用的中性线、接地体以及接地线,不应与自然接地体连接。三线制直流回路的中性线,宜直接接地。第 5 条 不同用途和不同电压的电气设备,除另有规定者外,应使用一个总的接地体,接地电阻应符合其中最小值的要求。第 6 条 如因条件限制,按本规程的要求接地有困难时,允许设置操作和维护电力设备用的绝缘台。绝缘台的周围,应尽量使操作人员没有偶然触及外物的可能。第 7 条 中性点直接接地的电力网,应装设能迅速自动切除接地短路故障的保护装置。中性点非直接接地的电力网,应装设能迅速反应接地故障的信号装置,必要时也可装设延时自动切除故障的装置。第
7、 8 条 低压电力网的中性点可直接接地或不接地。当安全条件要求较高,且装有能迅速而可靠地自动切除接地故障的装置时,电力网宜采用中性点不接地的方式。第 9 条 在中性点直接接地的低压电力网中,电力设备的外壳宜采用低压接零保护,即接零。如用电设备较少、分散,采用接零保护确有困难,且土壤电阻率较低时,可采用低压接地保护,即接地。但如用电设备漏电,设备外壳和与其有电气连接的金属部分、变压器外壳及其接地线都可能带电,应采取装设自动切除接地故障的继电保护装置、使用绝缘垫、安装围栏或采取均压等安全措施。由同一台发电机、同一台变压器或同一段母线供电的低压线路,不宜采用接零、接地两种保护方式。在低压电力网中,全
8、部采用接零保护确有困难时,也可同时采用两种保护方式,但不接零的电力设备或线段,应装设自动节除接地故障的继电保护装置。在城防、人防等场所或条件特别恶劣场所的供电网中,电力设备的外壳应采用接零保护。第 10 条 在中性点非直接接地的低压电力网中,应防止变压器高、低压绕组间绝缘击穿引起的危险。变压器低压侧的中性线或一个相线上必须装设击穿保险器,低压架空电力线路和终端及其分支线的终端,还应在每个相线上装设击穿保险器。以安全电压供电的网络中,为防止高电压窜入引起危险,应将安全电压供电网络的中性线或一个相线接地;如接地确有困难,也可与该变压器一次侧的零线连接。第 11 条 在确定发电厂、变电所接地装置的型
9、式和布置时,应考虑尽可能降低接触电势和跨步电势。在大接地短路电流系统发生单相接地或同点两相接地时,发电厂、变电所、电力设备接地装置的接触电势和跨步电势不应超过下列数值:Etjb=+250025.(1)Etkb=+250 (2)式中 Ej接触电势,V;Ek跨步电势,V;b人脚站立处地表面的土壤电阻率,m;t接地短路电流的持续时间,s。在小接地短路电流系统发生单相接地时,一般不迅速切除故障,此时发电厂、变电所、电力设备接地装置的接触电势和跨步电势不应超过下列数值:Ejb=+50005.(3)Ekb=+5002.(4)在条件特别恶劣的场所,例如矿山井下和水田中,接触电势和跨步电势的允许值宜适当降低。
10、接触电势和跨步电势的计算,可参照附录二。第 12 条 设计接地装置时,应考虑土壤干燥或冻结等季节变化的影响,接地电阻在四季中均应符合本规程的要求,但防雷装置的接地电阻,可只考虑在雷季中土壤的干燥状态的影响。第三章 保护接地的范围 第 13 条 电力设备的下列金属部分,除另有规定者外,均应接地或接零:一、电机、变压器、电器、携带式及移动式用电器具等的底座和外壳;二、电力设备传动装置;三、互感器的二次绕组;四、配电屏与控制屏的框架;五、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;六、交、直流电力电缆接线盒、终端盒的外壳和电缆的外皮,穿线的钢管等;七、装有避雷线的电力
11、线路杆塔;八、在非沥青地面的居民区内,无避雷线小接地短路电流架空电力线路的金属杆塔和钢筋混凝土杆塔;九、装在配电线路杆上的开关设备、电容器等电力设备;十、铠装控制电缆的外皮、非铠装或非金属护套电缆的 12 根屏蔽芯线。第 14 条 电力设备的下列金属部分,除另有规定者外,可不接地或接零:一、在木质、沥青等不良导电地面的干燥房间内,交流额定电压 380V 及以下、直流额定电压 440V 及以下的电力设备外壳,但当维护人员可能同时触及电力设备外壳和接地物件时除外;二、在干燥场所,交流额定电压 127V 及以下,直流额定电压 110V 及以下的电力设备外壳,但爆炸危险场所除外;三、安装在配电屏、控制
12、屏和配电装置上的电气测量仪表、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;四、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,但爆炸危险场所除外;五、额定电压 220V 及以下的蓄电池室内的支架;六、与已接地的机床底座之间有可靠电气接触的电动机和电器的外壳,但爆炸危险场所除外;七、由发电厂、变电所和工业企业区域内引出的铁路轨道,但第 30 条所列的场所除外。第四章 接地电阻 第一节 大接地短路电流系统的电力设备 第 15 条 大接地短路电流系统的电力设备,其接地装置的接地电阻宜符合下式的要求:RI2000 (5)当 I400
13、0A 时,可采用 R 05.(6)式中 R考虑到季节变化的最大接地电阻,;I计算用的流经接地装置的入地短路电流,A。注:按(5)式计算时,R 不计入引进线路的避雷线接地的作用,按(6)式计算时,则可计入上述作用。第 16 条 公式(5)中计算用流经接地装置的入地短路电流,采用在接地装置内、外短路时,经接地装置流入地中的最大短路电流周期分量起始值,该电流应按 510 年发展后的系统最大运行方式确定,并应考虑系统中各接地中性点间的短路电流分配,以及避雷线中分走的接地短路电流。第二节 小接地短路电流系统的电力设备 第 17 条 中性点非直接接地的电力设备,其接地装置的接地电阻,应符合下式的要求:一、
14、高压与低压电力设备共用的接地装置 RI120 (7)二、仅用于高压电力设备的接地装置 RI250 (8)式中 R考虑到季节变化的最大接电电阻,;I计算用的接地故障电流,A。接地电阻不宜超过 10。注:变电所的接地电阻值,可包括引进线路的避雷线接地装置的散流作用。第 18 条 在中性点经消弧线圈接地的电力网中,接地装置的接地电阻按公式(7)、(8)计算时,计算用的接地故障电流应采用下列数值:一、对装有消弧线圈的发电厂、变电所或电力设备的接地装置,计算电流等于接在同一接地装置中同一电力网各消弧线圈额定电流总和的 1.25 倍。二、对不装消弧线圈的发电厂、变电所或电力设备的接地装置,计算电流等于电力
15、网中断开最大一台消弧线圈时的最大可能残余电流值,但不得小于 30A。第 19 条 计算用的接地故障电流,应按 510 年的发展后的系统最大运行方式确定。第 20 条 在小接地短路电流系统中,为保证迅速切除接地故障,应根据发电厂、变电所接地装置的接地电阻验算继电保护装置的两相异点接地短路动作电流,或熔断器熔体的熔断电流。接地短路电流不应小于继电保护装置换算到一次侧的动作电流的 1.5 倍,或熔断器熔体额定电流的 4 倍。当不能符合要求时,可降低接地电阻或采取其他措施。第三节 低压电力设备 第 21 条 低压电力设备接地装置的接地电阻,不宜超过 4。使用同一接地装置的并列运行的发电机、变压器等电力
16、设备,当其总容量不超过 100kVA时,接地电阻允许不超过 10。注:在采用接零保护的电力网中,系指变压器的接地电阻,而用电设备只进行接零,不做接地。第 22 条 在中性点直接接地的低压电力网中,零线应在电源处接地,但第 37 条第一款所列情况以及移动式设备除外。在架空线路的干线和分支线的终端及沿线每 1km 处,零线应重复接地。电缆和架空线在引入车间或大型建筑物处,零线应重复接地(但距接地点不超过 50m 者除外),或在屋内将零线与配电屏、控制屏的接地装置相连。零线的重复接地,应充分利用自然接地体。直流电力网的零线重复接地,应采用人工接地体,并不得与地下金属管道等连接。第 23 条 配电线路
17、零线每一重复接地装置的接地电阻不应超过 10。在电力设备接地装置的接地电阻允许达到 10的电力网中,每一重复接地装置的接地电阻不应超过 30,但重复接地不应少于三处。第 24 条 为防止触电危险,在低压电力网中,严禁利用大地作相线或零线。第四节 高土壤电阻率地区的电力设备 第 25 条 在高土壤电阻率地区,当接地装置要求做到规定的接地电阻值在技术经济上极不合理时,小接地短路电流系统中的电力设备和低压电力设备,接地电阻允许达到 30,发电厂、变电所允许达到 15,但应符合第 11 条的要求。大接地短路电流系统中,发电厂、变电所的接地电阻允许达到 5,但应符合第 37 条的要求。独立的避雷针(线)
18、宜设独立的接地装置。在非高土壤电阻率地区,其接地电阻不宜超过10。在高土壤电阻率地区,当要求做到规定的 10确有困难时,允许采用较高的接地电阻值,并可与主接地网连接,但从避雷针与主接地网的地下连接点至 35kV 及以下设备的接地线与主接地网的地下连接点,沿接地体的长度不得小于 15m,且避雷针到被保护设施的空气中距离和地中距离还应符合防止避雷针对被保护设备反击的要求。架空电力线路的接地应按第 26 条的规定执行。第五节 架空电力线路 第 26 条 有避雷线电力线路每基杆塔的接地装置,在雷季干燥时,不连避雷线的工频接地电阻,不宜超过表 1 所列数值。表 1 有避雷线架空电力线路杆塔的工频接地电阻
19、 土壤电阻率(m)100 及以下 100 以上500 500 以上1000 1000 以上2000 2000 以上工频接地电阻()10 15 20 25 30*如土壤电阻率很高,接地电阻很难降低到 30时,可采用 68 根总长不超过 500m的放射形接地体或连续伸长接地体,其接地电阻可不受限制。35kV 及以上无避雷线小接地短路电流系统中的钢筋混凝土杆和金属杆塔,以及木杆线路中的铁横担,均宜接地,接地电阻不受限制,但年平均雷暴日数超过 40 的地区,不宜超过 30。在土壤电阻率不超过 100m 的地区或已有运行经验的地区,钢筋混凝土杆和金属杆塔可不另设人工接地装置。第 27 条 小接地短路电流
20、系统中,无避雷线的高压电力线路在居民区的钢筋混凝土杆宜接地,金属秆塔应接地,其接地电阻不宜超过 30。中性点直接接地低压电力网中以及高低压共杆的电力网中,钢筋混凝土杆的铁横担和金属杆应与零线连接,钢筋混凝土杆的钢筋宜与零线连接。中性点非直接接地低压电力网中的钢筋混凝土杆宜接地,金属杆应接地,其接地电阻不宜超过 50。沥青路面上的高、低压线路的钢筋混凝土杆和金属杆塔以及已有运行经验的地区,可不另设人工接地装置,钢筋混凝土杆的钢筋、铁横担和金属杆塔,也可不与零线连接。第 28 条 为防止雷电波从低压架空线路侵入建筑物,接户线的绝缘子铁脚宜接地,接地电阻不宜超过 30。土壤电阻率在 20m 及以下地
21、区的铁横担钢筋混凝土杆线路,由于连续多杆自然接地作用,可不另设人工接地装置。屋内有电力设备接地装置的建筑物,在入户处宜将绝缘子铁脚与该接地装置相连,不另设接地装置。人员密集的公共场所,如剧院和教室等的接户线,以及由木杆或木横担引下的接户线,其绝缘子铁脚应接地,并应设专用的接地装置,但钢筋混凝土杆的自然接地电阻不超过 30者除外。年平均雷暴日数不超过 30 的地区、低压线被建筑物等屏蔽的地区,以及接户线距低压线路接地点不超过 50m 的地方,绝缘子铁脚可不接地。第 29 条 当以分相接地方式进行带电作业时,除采取安全措施外,工作地段两端的导线还应设临时接地装置,其接地电阻不宜超过 5,在土壤电阻
22、率较高的地区,不应超过 10。第六节 发电厂的燃油和天然气设施 第 30 条 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、鹤管及套筒等应设防静电和防感应雷接地,油槽车应设防静电临时接地卡。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。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。净距小于 100mm 的平行管道,应每隔 20m 用金属线跨接。净距小于 100mm的交叉管道也应跨接。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
23、钢。防静电接地每处的接地电阻不宜超过 30。露天敷设的管道,每隔 2025m 应设防感应雷接地,每处接地电阻不应超过 10。防感应雷和防静电接地可共用一个接地装置,接地电阻应符合两种接地中较小值的要求。浮动式易燃油、可燃油和天然气贮罐的金属罐顶,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。浮动式电气测量装置的铠装电缆应在引入处用金属导体将电缆外皮与罐体相连,且铠装电缆应埋入地中,长度不宜小于 50m。金属罐罐体钢板的接缝、罐顶与罐体之间以及所有管、阀与罐体之间的连接,应用焊接法、铆接法或其他可靠方法,以保证电气接触良好。钢筋混凝土的和石制的贮罐
24、和贮槽,应沿内壁敷设防静电接地导体。接地导体应引到罐、槽外接地,并应与引入的金属管道、电缆金属外皮连接。贮罐的四周应设闭合环形接地,接地电阻不应超过 30,罐体的接地点不应少于两处,接地点间距不应大于 30m。天然气和易燃油贮罐的呼吸阀、热工测量装置应重复接地,即与贮罐的接地体相连。第 31 条 独立避雷针、避雷线的接地电阻不宜超过 10。在高土壤电阻率地区,当接地电阻难于降到 10时,允许采用较高电阻值,但应符合防止避雷针、避雷线对罐体及管、阀等反击的要求。第五章 接地装置 第一节 一般规定 第 32 条 交流电力设备的接地装置应充分利用直接埋入地中或水中的自然接地体。爆炸危险场所的电力设备
25、接地装置,按专用规定执行。自然接地体的接地电阻符合要求时,一般不敷设人工接地体,但发电厂、变电所除外。利用自然接地体时,应设置将自然接地体和人工接地体分开的测量井。第 33 条 利用自然接地体和引外接地装置时,应用不少于两根导体在不同地点与接地网相连接,但对电力线路除外。第 34 条 在高土壤电阻率地区,为降低电力设备工作接地和保护接地的接地电阻,可采取下列措施:一、一般如在电力设备附近 1000m 以内有电阻率较低的土壤,可敷设引外接地体。经过公路的引外线,埋设深度不应小于 0.8m。二、如地下较深处的土壤电阻率较低,可采用井式或深钻式接地体。三、填充电阻率较低物质或降阻剂。四、敷设水下接地
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