浅谈变电所接地设计-变电所接地规范.docx

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1、浅谈变电所接地设计:变电所接地规范 【摘要】本文主要针对某市变电所接地设计方面的一些基本概念进行阐述，并结合详细工程设计，提出了一些平安、牢靠、切实可行的做法，以利于变电所的平安运行。 【关键词】变电所； 接地电阻； 短路电流 【 abstract 】 this article mainly aims at the design of city substation grounding some basic concepts is expounded, combined with a specific engineering design, and put forward some safe,

2、 reliable, practical and feasible practice, so as to facilitate the safe operation of the substation. 【 keywords 】 substation; Grounding resistance; Short-circuit current 中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号： 0、引言 接地网的重要性能就是保证人员的平安及机械的正常运行，但是接地工作很简单令人忽视，因为它是一项隐藏工程，平常不被人所关注，对它的测定仅仅凭借视察电阻测量的数据。随着电力系统电压等级的上升及容量的增加，接

3、地不良引起的事故扩大问题屡有发生。因此,接地问题越来越受到重视。变电所地网因其在平安中的重要地位，一次性建设、维护困难等特点在工程建设中受到重视。另外，在设计及施工时也不易限制，这也是工程建设中的难点之一。因此，为保证电力系统的平安运行，如何降低接地工程造价，本文从设计的角度谈谈变电所接地设计中的有关问题。 一、关于接地电阻 1、电力设备接地设计技术规程( SDJ8 79) 中对接地电阻值有详细的规定，一般不大于 0. 5。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在技术经济上极不合理时，大接地短路电流系统接地电阻允许达到 5，但应实行措施，如防止高电位外引实行的电位隔离措施，验算接

4、触电势，跨步电压等。依据规程规定，主要是以发生接地故障时，接地电位的上升不超过 2000v 进行限制，其次以接地电阻不大于 0.5 和 5 进行要求。因此，人们普遍认为，110kv 及以上变电所中，接地电阻值小于 0. 5即认为合格，大于 0. 5就是不合格，不管短路电流有多大都不必实行措施，这是不合理的。 2、接地短路电流分析 当系统发生接地故障时，产生的接地短路电流会通过三种途径流入系统接地中。经架空地线 杆塔系统;经设备接地引下线，地网流入本站内变压器中性点;经地网入地后通过大地流回系统中性点。而对地网接地电阻起确定性作用的只是入地短路电流。所以，正确地考虑和计算各部分短路电流值，对合理

5、地设计地网有着很大的影响。 2.1 架空地线系统的影响 对于有效接地系统 110kv 以上变电所，线路架空地线都干脆与变电站内出线架构相连。当发生接地短路时，很大一部分短路电流经架空地线系统分流，因此，在计算时，应考虑该部分分流作用，发生接地故障时，总的短路电流是肯定的，只要增大架空地线的分流电流，就可减小入地短路电流，因此，降低架空地线的阻抗也是平安接地设计重要的一个分支。架空地线采纳良导体，正确利用架空地线系统分流，将使地网的设计条件更为有利。 2.2入地短路电流分析 入地短路电流是总的接地短路电流减去架空地线的分流，再减去流经变压器中性点的电流(也就是流经变电器的零序电流)。如此计算，入

6、地短路电流值相对比较小。由于接地电阻允许值 R2000I，所以接地电阻相应的允许值就比较大，设计也简单满意。另外，对于一个给定的地网，其接地电阻也基本确定:从R0. 5 / S 可知，对实际的接地网面积削减有很大影响。 3、正确分析短路电流 沟通电气装置的接地(DL/T621-19101)中对接地电阻值有详细的规定，一般状况下规定通常不大于0.5。在高土壤电阻率地区，当要求接地装置做到规定的接地电阻在技术经济上很不合理时，大接地短路电流系统接地电阻可以为R5， 必需实行相应措施，如防止高电位外引、均压设计、验算接触电势、跨步电压等。依据规程规定，主要是以发生接地故障时，接地电位的上升不超过2k

7、v进行限制，其次以接地电阻不大于 0.5和5进行设计。实际中，人们往往认为，接地电阻测量值小于0.5即为合格，大于0.5就是不合格，而没有认清其背后的机理，忽视短路电流的大小，这是不恰当的。 4、接地装置的设计 4.1土壤电阻程度的检查是获得地质环境，进而进行接地工作的前提，所以要求特别精确的数字，但实际状况下这个数字并不能满意人的要求，因为检查手段和技术还不能令人满足，数字并不具有代表性，一些取样点过于密集或者太少，都造成无法概括多变和困难的地形。所以应当多取点，参照有关设计手册等相关的文件，选用一个与特别地形相匹配的方法来进行检查，缩小误差。 4.2 接地网布置依据地网接地电阻的估算公式:

8、R0.5/S 式中-土壤电阻率(m),S-接地网面积(m2)R-地网接地电阻()地网面积一旦确定,其接地电阻也就基本肯定,因此,在地网布置设计时,应充分利用变电所的全部可利用面积,假如地网面积不增加,其接地电阻是很难减小的。 4.3 垂干脆地极的作用在110kv变电所中, 一般采纳水平接地线为主,带有垂干脆地极的复合型地网。依据 R=0.5/S 可知,接地网的接地电阻与垂干脆地极的关系不大。理论分析和试验证明,面积为 3030m2101101m2的水平地网中附加长 2.5m,40mm的垂干脆地极若干,其接地电阻仅下降 2.88%。但是,垂干脆地极对冲击散流作用较好。 4.4 地网均压网的设计依

9、据设计规程规定, 当包括地网外围 4根接地线在内的均压带总根数在18 根以下时, 宜采纳长孔接地网。 5、关于接地引下线 当发生接地短路时，首先通过接地电流的就是设备接地引下线，在我国八十年头的设计中，往往只取引下线的截面为主网截面的一半，这很不合理。 5.1 接地线截面的热稳定校验依据热稳定条件，接地线的最小截面应符合下式要求SIgt/c 式中：S接地线的最小截面 mm2；Ig流过接地线的短路电流稳定值A；c材料热稳定系数（钢c=70）；t短路等效持续时间s。对于引下线可按上式校验，对于主网，考虑主网的分流作用，可按上式的0.7倍考虑。关于短路等效持续时间的取值问题，也是近年来引起争辩的问题

10、之一。t 值取值的合理与否，对材料运用量有较大的影响。目前各类变电所爱护配置不同，是否考虑主爱护失灵，采纳后备爱护动作时间，以及主爱护拒动与接地短路同时发生的概率等，都是值得探讨的问题。参照有关方面的规定及专题探讨，建议对于220kv 变电所，取 t=1.0s。其次，主网的截面略小些也比较合理，这也是合理设计地网的一种措施。 5.2 接地引下线设计应留意的几个问题 5.2.1接地引下线应就近入地，并以最短的距离与地中的主网相连。设备引下线不应与电缆沟中的通长扁钢连接，因其敷设于电缆沟内壁表面的混凝土上，不起散流作用。发生短路时，易造成局部电位上升，引起电缆绝缘破坏等。 5.2.2带有二次回路的

11、电气设备如CT、PT等，为减小接地引下线的阻抗，保证与主网牢靠连接，应采纳两根截面相同的，每根都能满意热稳定和腐蚀要求的接地线，在不同的部位与主网连接。 5.2.3加强主控室及弱电系统与地网连接的牢靠性。 5.2.4不得运用钢筋混凝土电杆中的予应力钢筋作为主要引下线。 6、结论 在进行变电所的接地设计时,应明确工程项目建设标准、设施作用、设施设计寿命;应充分收集有关资料数据,尽可能进行现场勘察,驾驭现场实际状况。依据工程实际状况选择最经济合理的地网设置方案。施工完毕后现场进行校验。 第7页 共7页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页