【摘 要】 文章综述了变电所接地设计方面的一些基本概念,和对及格地网应有的周全熟悉。连系具体工程设计,对一般接地方式进行了分析和探讨,提出了一些平安、靠得住、切实可行的做法,以利于变电所的平安运行,控制工程造价。
【要害词】 变电所 接地 探讨
1 前言接地网作为变电所交直流装备接地及防雷庇护接地,对系统的平安运行起着重要的作用。由于接地网作为隐性工程轻易被人轻忽,往往只注重后的接地电阻的丈成效。随着电力系统电压品级的升高及容的增加,接地不良引发的事故扩年夜问题屡有发生。是以,接地问题越来越遭到重视。变电所地网因其在平安中的重要地位,一次性建设、维护坚苦等特点在工程建设中遭到重视。另外,在设计及施工时也不容易控制,这也是工程建设中的难点。是以,为保证电力系统的平安运行,若何下降接地工程造价,本文从设计的角度谈谈变电所接地设计中的有关问题。
2 关于接地电阻
2.1 接地电阻《电力装备接地设计技术规程》(SDJ8—79)中对接地电阻值有具体的划定,一般不年夜于0.5Ω。在高土壤电阻率地域,当接地装配要求做到划定的接地电阻在技术经济上极不合理时,年夜接地短路电流系统接地电阻答理到达5Ω,但应接纳措施,如避免高电位外引接纳的电位隔离措施,验算接触电势,跨步电压等。凭据规程划定,主要是以发生接地故障时,接地电位的升高不跨越2000V进行控制,其次以接地电阻不年夜于0.5Ω和5Ω进行要求。是以,人们普遍认为,110kV及以上变电所中,接地电阻值小于0.5Ω即认为及格,年夜于0.5Ω就是不及格,不管短路电流有多年夜都没必要接纳措施。这是不合理的。
2.1.1 接地的实是控制变电所发生接地短路时,故障点地电位的升高,由于接田主要是为了装备及人身的平安,起作用的是电位而不是电阻,接地电阻是衡地网及格的一个重要参数,但不是的参数。
2.1.2 随着电力系统容的不竭增年夜,一般情况下单相短路电流值较年夜。在有用接地系统中单相接地时的短路电流一般都跨越4kA,而青海地域变电所年夜部门接地电阻又很难做到0.5Ω。是以,从平安运行的角度动身,不管在什么情况下,都应当验算地网的接触电势和跨步电压,需要时应接纳避免高电位外引的隔离措施。
2.2 接地短路电流分析当系统发生接地故障时,发生的接地短路电流经三种途径流进系统接地中性点。
(1)经排挤地线—杆塔系统;
(2)经装备接地引下线,地网流进本站内变压器中性点;
(3)经地网进地后经由过程年夜地流回系统中性点。而对地网接地电阻起决议性作用的只是进地短路电流。所以,准确地斟酌和计较各部门短路电流值,对合理地设计地网有着很年夜的影响。
2.2.1 排挤地线系统的影响对于有用接地系统110kV以上变电所,线路排挤地线都直接与变电站内出线架构相连。当发生接地短路时,很年夜一部门短路电流经排挤地线系统分流,是以,在计较时,应斟酌该部门分流作用,发生接地故障时,总的短路电流是一定的,只要增年夜排挤地线的分流电流,就可减小进地短路电流,是以,下降排挤地线的阻抗也是平安接地设计重要的一个分支。排挤地线采用良导体,准确哄骗排挤地线系统分流,将使地网的设计条件更为有益。
2.2.2 进地短路电流从上述分析可知,进地短路电流是总的接地短路电流减往排挤地线的分流,再减往流经变压器中性点的电流(也就是流经变电器的零序电流)。如斯计较,进地短路电流值相对比力小。由于接地电阻答理值R≤2000I,所以接地电阻响应的答理值就比力年夜,设计也轻易知足。另外,对于一个给定的地网,其接地电阻也基本肯定:从R≈0.5ρ/S可知,对现实的接地网面积削减有很年夜影响。
3 关于接地装配的设计问题
3.1 土壤电阻率的丈工程土壤电阻率的丈是工程接地设计重要的手资料,由于遭到丈装备、方式等条件的限制,土壤电阻率的丈往往不够准确。我省地处青躲高原东部,地结构复杂,变电所占地虽然不年夜,但多为不平均地结构。现在的实测,往往只取3～4个测点,过于简单。建议提高丈精度,设计采用《设计手册》中提供的计较平均电阻率的方式,使设计误差值减小。
3.2 接地网安插凭据地网接地电阻的估算公式:R≈0.5ρ/S式中ρ——土壤电阻率(Ω·m),S—接地网面积(m2)R—地网接地电阻(Ω)地网面积一旦肯定,其接地电阻也就基本一定,是以,在地网安插设计时,应充实哄骗变电所的全数可哄骗面积,假设地网面积不增加,其接地电阻是很难减小的。
3.3 垂直接地极的作用在110kV变电所中,一般采用水平接地线为主,带有垂直接地极的复合型地网。凭据R=0.5ρ/S可知,接地网的接地电阻与垂直接地极的关系不年夜。理论分析和实验证实,面积为30×30m2—100×100m2的水平地网中附加长2.5m,40mm的垂直接地极若干,其接地电阻仅下降2.8～8。可是,垂直接地极对冲击散流作用较好,
是以,在自力避雷针、避雷线、避雷器的引下线处应敷设垂直接地极,以增强集中接地和散泄雷电流。例如,在330kV阿兰变电所的接地设计中,经由过程计较,接地网的设计全数由水平接地体组成,只在避雷针,避雷器四周敷设少许垂直地极,现实运行证实效果是较好的。
3.4 地网均压网的设计凭据设计规程划定,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,宜采用长孔接地网,如图1(a)所示:(a)n=8(b)n=8图1由于110kV变电所占地面积一般不跨越100×100m2,斟酌均压线间屏障作用,均压线总根数通常是8～12根左右,故凭据规程划定,一般采用长孔方式安插,但存在以下几个方面的问题。
3.4.1 方孔地网纵、横向均压带相互交织,是以地网的分流效果于长孔地网,均压效果比长孔地网好且靠得住性高,如图1(b)所示。
3.4.2 长孔地网均压线与主网毗连亏弱,均压线距离较长,发生接地故障时,沿均压线电压降较年夜,易造成二次控制电缆和装备损坏。当某一条均压线断开时,均压带的分流作用较着下降,而方孔地网的均压带纵横交织,当某条均压线断开时,对地网的分流效果影响不年夜。是以,建议在变电所地网设计时,采用正方孔均压网设计,以提高接地平安性。