110kV变电站接地网的优化设计分析

在电网建设过程中,变电站是其中关键的一环,而要保证变电站运行的可靠性,则接地网的设计又是一项重要内容。110kV变电站在电力传输过程中担负着升压、降压的作用,而变电站的设备安全以及工作人员的人身安全均与接地网的可靠性有着直接的关系,从而影响到整个电力系统运行的性能。本文就针对110kV变电站接地网的优化设计展开讨论。

油田、矿山、电力设备管理与技术

l0 V变电站接地网的优化设计分析 k l 金蕾四川省电力公司宜宾电业局四川宜宾 6 4 0 40 0 摘要:电网建设过程中,在变电站是其中关键的一环,保证变电站运行的可靠性,而要则接地网的设计又是一项重要内容。1k变电站在电力传输 10v过程中担负着升压、降压的作用,而变电站的设备安全以及工作人员的人身安全均与接地网的可靠性有着直接的关系,从而影响到整个电力系统运行 的性能。文就针对1 O V变电站接地网的优化设计展开讨论。本 lk

关键词:1k变电站接地网优化设计 10V

井的施工方法如下:第一,利用斜钻技术在变电站地网四个角上用井深5米, 0倾斜角约在3度; 0斜井的方向由地网中心其实接地电阻就是接地网导体电阻与接网相对于无限远处、无钻机钻出斜井,每从限大电极间大地土壤的电阻的串联,前者与后者相比过小,所以在向外辐射。口井内的顶部与底部分别设置一套离子接地极,而利用其对深层土壤的电阻率加以改善,将斜井的降阻作用充分发挥实际的计算过程中可以忽略,水平主接地网接地电阻的计算公式如出来。在井内两个离子接地极利用联结电极线联结起来;采用G M E下: 接地增强剂进行回填,从而保证接地极与大地保持良好的接触。第 R=0:, 5Q 二,电站内要设置四套离子接地极,变对站内地网的土壤电阻率进上式中: R为主接地网接地电阻; p为土壤电阻率,为接地网面 s行改善中,的安装位置要根据实际情况来确定。具体 积。从该式可以看出,如果土壤电阻率是一定的,则接地网面积就决 32深井式垂直接地极 .定了接地电阻;如果 p较高,值地网接地电阻要达到设计要求就比深井式垂直接地极是以水平接地网为基础,向大地纵深寻求扩较困难。一些地区的土壤电阻率相对较高,因为扩大地网面积要按大接地面积。如果大地上层土壤电阻率较高,下层较低时,垂直接地照土壤电阻率的平方增长,所以采用传统扩大接地网面积的方法对极穿入第二层时会对接地电阻产生较大影响。深井接地极对场地的于降低地网的接地电阻是没有作用的。如果要求接地电阻低于0 5 .要求不高,而且气候条件、季节因素也不会对其产生影响。有相关试 Q,为 30 m,

p 0 Q 则水平地网的面积至少要在9 00以上,这 00 m ̄显然验数据证明,直接地体附加于水平接地网,以减少 2垂可%~8右%左是不可能、是不可取的。也 的接地电阻,而垂直接地体的长度增加至均压网的长、宽尺寸,均压 2、变电站允许最大接地电阻的确定网趋势近于半个球时,对接地电阻的影响才会比较明显,可以减少 布置深井接地极时要注意,为了防止垂直接地极互相屏蔽作在设计接地网过程中,将流经接地装置的入地短路电流值确约3。要垂直接地极的间距至少是其长度的两倍以上,通常在接地网四定下来,然后取站内、站外发生接地短路时入地短路电流值的较大用,周外缘部位设置深井接地极。此外,要设置帽檐形的辅助均压带,其值。中站内发生接地短路时人地短路电流值计算公式如下:其 作用是为了降低深井接地极地表的跨步电压,对深井接地极地面上 I I 1。=I 一K ( )的电位分布也有所改善。 而站外发生接地短路时入地短路电流值计算公式如下: —

1、计算水平主接地网接地电阻

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I ( K2一卜。 )上述两个公式中:为接地短路点最大接地短路电流; I… I n为流经变电站接地中性点最大接地短路电流; K。,与K分别为站内与站外短路时避雷线的分流系数。计算分流系统要以变电站的实际情况为基础,而计算流经接地网入地短路电流则要参照系统的最大运行方式,还要将未来十年的发展以及因零序保护对接地短路电流所产生的影响等因索。地短路发生在接地网内与接地网外的分流系数 接有很大差别。如果一些地区的土壤电阻率比较高,又缺少相关分流系数的资料,以参照相关的试验资料,可接地网内短路时Ke= ., l 05接地网外短路时K。 0 1, .。=

33扩大接地面积 .

扩大接地网面积可以明显的降低接地电阻。不过这种外引接地网的方法会受到变电站四周场地的局限,尤其是一些市区的变电点,其四周会有公共建筑或者私人住宅等设施,只可以保证最起码的安全距离。因此在市区变电站的接地设计中通常不采用该方法。 上述几种降低电阻的方法各有特点,也各自都有特定的使用条件,在实际设计过程中,不同地区、不同的土壤条件要采取不同的方案,

才能提高降低接地电阻的有效性。并且各种方法可以配合使用, 实际效果可能会更好。

4、注意事项

3、减小接地电阻

设计接地网之前,测试、要先研判变电站地域的地质情况。因为土壤电阻率有一定的不均交性,尤其是深度不同,电阻率的差别就比较大,这就是土壤分层特性。由于大地的结构不同造成这种差是别,水层与非水层的差别,比如或者普通土壤与岩石层的差别等等。 所以要先测试变电站所在工的土壤分层状况,而确定出地层电阻从率较低的位置,下来再针对不同降低接地电阻的方法进行计算,接 从而确定出最佳方案。

在设计过程中,注意以下事项:要 第一,准确测量土壤电阻率。只有保证土壤电阻率的准确性,才能将设计误差控制在最小范围内。了使测量电阻率的准确性得到为保证,勘测时必须采用两种以上的方法进行测量,照测量结果,对比如温纳法与接地摇表法以及电流电压法等等。能忽略变电站岩土不工程的勘察报告,每个变电站的实际地质情况进行比较分析,对确定出土壤电阻率比较低的位置与地层。设计过程中埋深的确定要因地制宜,要把水平网埋深在土壤电阻率低的土层里。 第二,要提前进行接地施工。在平整站址前就要进行接地网施 31接地斜井 .在原土层实施可以有效的降低接地电阻,如果有条件的话,填土要求1O V变电站的场地标高不得低于5年一遇的洪水位, 1k 0而工, 且要高于城市规划道路的标高。考虑到这两点要求,有些标高不符层尽量采用电阻率低的土质。第三,接地斜井与深井式垂直接地极可作优先考虑方案,二者合条件的则要进行填高处理,在选择填土层的土壤时要选择电阻率对主地网的降阻效果十分明显,而且经济性强,对于一些占地面积低的,通常在3~10 m范围内。 0 5 Q 往往原土层的土壤电阻率会比较 k变 l 高,为了避开深层土壤差的区域,将上层较好的土壤充分利用起来,较小的1O V电站或者不合格接地网的改造等比较适用。 第四,选择接地体。如果接地网导体的截面满足一定条件后,增可以利用斜井降低接地电阻。而且由于是斜井,以深井之间的互所

相屏蔽作用就有所减少,这对于降低接地电阻也非常有利。接地斜 1 hn ce c T c

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