[行业技术文章]变电站接地网优化设计-垂直行业-1024商务网移动版

作者：孙旭

　　随着电力系统容的不竭增加，流经地网的进地短路电流也越来越年夜，是以要确保人身和装备的平安，维护系统的靠得住运行，不仅要强调下降接地电阻，还要斟酌地网上概况的电位散布。在以往接地设计中，接地网的均压导体都按3m，5m，7m，10m等间距安插，由于端部和临近效应，地网的边角处泄漏电流远年夜于中心处，使地电位散布很不平均，边角网孔电势年夜年夜高于中心网孔电势，而且这类差值随地网面积和网孔数的增加而加年夜。本文连系在建工程220kV新塘变电站的接地网设计，阐释了接地网不等间距安插的方式及其合理性。

1　接地网化设计的合理性

1.1　改善导体的泄漏电流密度散布

　　面积为190m×170m的新塘变电站接地网，在导体根数不异的情况下，划分按10m等间距安插和平均10m不等间距安插。沿平行导体①、②、③、④、⑤的泄漏电流密度散布曲线。从此可见，不等间距安插的接地网，边上导体①的泄漏电流密度较等间距安插的接地网平均低15左右；对于导体②的泄漏电流密度，这两种安插的接地网几近相等(仅相差0.3)；对于中部导体③、④、⑤，不等间距安插的接地网的泄漏电流较等间距安插的接地网划分提高了9，14和15。因而可知，不等间距安插能增年夜中部导体的泄漏电流密度散布，响应下降了边缘导体的泄漏电流密度，使得中部导体能获得更充实的哄骗。

1.2　平均土壤概况的电位散布

　　由表1的计较成效可知，不等间距安插的接地网能较年夜地改善概况电位散布，其年夜与小网孔电位的相对差值不跨越0.7，使各网孔电位年夜致相等，而等间距地网，其年夜与小网孔电位的相对差值在12.2以上。同时不等间距地网的年夜接触电势较等间距地网的年夜接触电势下降了60.1，极年夜地提高了接地网的平安水平。

表1　计较成效比力

安插	年夜网孔电位Vmax／kV	小网孔电位Vmin／kV	年夜接触电势Vjmax／kV	接地电阻	R／Ωδ／
等间距	5.709	5.081	0.799	0.523	12.2
不等间距	5.544	5.506	0.315	0.519	0.7

注：1)δ=(Vmax-Vmin)／Vmin；

　　2)地网面积为190m×170m；

　　3)长标的目的导体根数n1=18，宽标的目的导体根数n2=20。

1.3　节省年夜钢材和施工费用

　　假设按10m等间距安插的新塘变电站接地网，年夜接触电势在边角网孔，其值为0.799kV，但采用不等间距安插时，连结年夜接触电势与该值接近，这时候可节省钢材31.2，见表2。

2　接地网化设计的方式

　　在设计时采用测验考试的方式来肯定均压导体的总根数和总长度，即先对地网长和宽标的目的的导体根数n1和n2进行试算，对于年夜地网一般可采用均压导体间距为10m左右试算，若接触电势知足要求，进行技术经济比力后再斟酌增减导体的根数。当肯定了n1和n2后，则地网长宽标的目的的分段数就肯定了：长标的目的上导体分段为k1=n2-1，宽标的目的上的导体分段为k2=n1-1，然后按下式得出各分段导体的长度。

表2　使用钢材的比力

安插	n1	n2	Vjmax／kV	钢材长度L／m
等间距	18	20	0.799	6860
不等间距	12	14	0.756	4700

Lik=，

式中　L——地网边长(长标的目的L=L1，宽标的目的L=L2)，m；
　　　Lik——第i段导体长度，m；
　　　Sik——Lik占边长L的百分数。
　　Sik与i的关系似一负指数曲线，即Sik=b1×e-b2i b3，

式中，b1，b2，b3均为常数，其肯定方式以下：
当7≤k≤14时，当k＞14时，

　　对于肆意矩形地网，只要长、宽标的目的导体的安插根数一经肯定，就可凭据长、宽标的目的导体的分歧分段k，划分按上述推得的公式安插导体的间距。

3　结论

　　a)采用不等间距安插化设计接地网，能够使地网各网孔电位趋于一致，从而提高了变电站的平安水平。

　　b)在一样平安水平下，化设计的接地网较常规安插的接地网，一般能节省钢材达38以上，同时也削减了响应的接地工程投资，在技术上、经济上较为合理。

　　c)从边缘到中心均压导体间距采用按负指数纪律增加的新方式来安插接地网，其指数公式的系数b只与某平行导体根数(或平行导体分段数k)有关。

参考文献

1　解广润.电力系统接地技术［M］.北京：水利电力出书社，1985

2　颜怀梁，陈先禄，李定中.接地计较方式及运用不平均网孔改善地网电位散布的计较研究［J］.重庆年夜学学报，1985(4)

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