变电站接地施工标准PPT

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1、变电站接地施工标准 二0一七年六月,晋 煤 供 电 分 公 司,变电站接地施工标准,变电站接地系统概述 接地装置 电力电缆接地 站内二次接地,晋煤供电,第一章 变电站接地系统概述,变电站接地系统设计的重要意义 变电站的接地网上连接着全站的高低压电气设备的接地线。它是维护变电站 安全可靠运行，保障运行人员和电气设备安全运行的根本保证和重要措施。如 果接地电阻较大，在发生电力系统接地故障或其他大电流入地时，可能造成地 电位异常升高，如果接地网的网格设计不合理，则可能造成接地系统电位分布 不均，局部电位超过安全值规定。这会给运行人员的安全带来威胁，还可能因 反击对低压或二次设备以及电缆绝缘造成损坏，

2、使高压窜入控制保护系统、变 电站监控和保护设备会发生误动、拒动，由此带来巨大的经济损失和社会影响。如何作好变电站接地设计，使其达到安全运行的要求，是变电站设计所关 心和要研究问题之一。,晋煤供电,第一章 变电站接地系统概述,术语和定义 接地体（极）：埋入地中并直接与大地接触的金属导体，称为接地体（极）。接地体分 为水平接地体和垂直接地体。 自然接地体：可利用作为接地用的直接与大地接触的各种金属构件、金属井管、钢筋 混凝土建筑的基础、金属管道和设备等，称为自然接地体。 接地线： 电气设备、杆塔的接地端子与接地体或零线连接用的在正常情况下不载流的 金属导体，称为接地线。 接地装置：接地体和接地线的

3、总和，称为接地装置。 接地：将电力系统或建筑物电气装置、设施过电压保护装置用接地线与接地体连接，称 为接地。 接地电阻：接地体或自然接地体的对地电阻和接地线电阻的总和，称为接地装置的接地 电阻。接地电阻的数值等于接地装置对地电压与通过接地体流入地中电流的 比值。 接地网：由垂直和水平接地体组成的具有泄流和均压作用的网状接地装置。,晋煤供电,第一章 变电站接地系统概述,变电站接地的分类 变电站接地比较常见的有三种分别为： 工作接地：为了使电力系统能够正常运行所需要的工作接地。 保护接地：如将电气装置中不带电的金属部分与接地装置连接起来。 防雷接地 ：如金属避雷针接地、金属避雷器接地等。,晋煤供电

4、,第一章 变电站接地系统概述,接地电阻 伴随着扩大的电力系统的规模,变电站的母线上将会出现越来越大的接 地故障电流,因而使在接地设计中要满足电力行业标准DL/T621-1997交流 电气装置的接地中第5.1.1条要求R2000/I是非常困难的。现行标准与 原接地规程的一个很明显的区别：对接地电阻值的要求不再规定要达到 0.5。 现行标准规定:虽然接地电阻可以适当加大,但不能超过5,且应该按 定进行校验。但这不是说一般情况下接地电阻都可以采用5，接地电阻放 宽是有附加条件的，这就是需要满足接地标准第6.2.2条的规定。即：防止 转移电位引起的危害，应采取各种隔离措施，考虑短路电流非周期分量的,晋

5、煤供电,第一章 变电站接地系统概述,影响，当接地网电位升高时，3-10kV避雷器不应动作或动作后不应损 坏，应采取均压措施，并验算接触电位差和跨步电位差是否满足要求， 施工后还应进行测量和绘制电位分布曲线。 现行标准虽然放宽了对接地电阻值的规定，但并没有降低对接地 网整体性的严格要求，其实对接地网的安全性要求更高更全面了，这 就是接地设计必须遵循的原则和对接地网的考核要求。 公司对变电站接地网接地电阻要求不大于0.5。,晋煤供电, 第二章 接地装置,晋煤供电, 接地网型式 变电站接地网除应利用自然接地极外，应敷设以水平接地极为主的人工接地网，并应符合下列要求: 1、人工接地网的外缘应闭合，外缘

6、各角应做成圆弧形，圆弧的半径不宜小于均压带间距的1/2 ，接地网内应敷设水平均压带，接地网的埋设深度不宜小于O.8m 。 2、接地网均压带可采用等间距或不等间距布置。 3、35kV 及以上变电站接地网边缘经常有人出入的走道处，应铺设沥青路面或在地下装设2 条与接地网相连的均压带。在现场有操作需要的设备处，应铺设沥青、绝缘水泥或鹅卵石。 4、6kV和10kV变电站和配电站，当采用建筑物的基础作接地极，且接地电阻满足规定值时，可不另设人工接地。,第二章 接地装置,晋煤供电,除临时接地装置外，接地装置应采用热镀锌钢材。水平敷设的可采用圆钢和扁钢，垂直敷设的可采用角钢和钢管。腐蚀比较严重的地区的接地装

7、置，应适当加大截面积，或采用阴极保护等措施。不得采用铝导体作为接地体或接地线。当采用扁铜带、铜绞线、铜棒、铜包钢、铜包钢绞线、钢镀铜、铅包铜等材料作为接地装置时，其连接应符合相关规定。 接地装置的人工接地体，导体截面应符合热稳定和机械强度的要求，但不应小于表1和表2所列规格。 表1 钢接地体和接地线的最小规格,第二章 接地装置,表2 铜接地体的最小规格,晋煤供电,低压电气设备地面上外露的铜接地线的最小截面应符合下表的规定。,表 低压电气设备地面上外露的铜和铝接地线的最小截面,不得利用蛇皮管、管道保温层的金属外皮或金属网、低压照明网络的导线铅皮以及电缆金属护层作接地线。蛇皮管两端应采用自固接头或

8、软管接头，且两端应采用软铜线连接。,第二章 接地装置,晋煤供电, 接地装置安装施工工艺 工艺要求要点： （1）接地体埋设深度应符合设计规定，当设计无规定时，不宜小于0.6m； （2）钢接地体的搭接应采用搭接焊，搭接长度和焊接方式应满足下列规定： 扁钢为其宽度的两倍（且至少3个棱边焊接。） 圆钢为其直径的6倍（接触部位两边焊接）。 圆钢与扁钢连接时，其长度为圆钢直径的6倍（接触部位两边焊接） 。 扁钢与钢管、扁钢与角钢焊接时，为了连接可靠，除应在其接触部位两侧进行焊接外，并应焊以由钢带弯成的弧形（或直角形）卡子或直接由钢带本身弯成弧形（或直角形）与钢管（或角钢）焊接。）,第二章 接地装置,接地体

9、搭接焊示范,晋煤供电,第二章 接地装置,晋煤供电,接地扁钢搭接面积不足,第二章 接地装置,工艺要求要点： （3）变电站的接地装置应 与线路的避雷线相连， 且有便于分开的连接点。,晋煤供电,第二章 接地装置,晋煤供电,工艺要求要点： （4）避雷针（带）与引下线之间 的连接应采用焊接或热剂（放 热）焊接；独立的避雷针的接地装置与道路或建筑物的出入口等的距离应大于3m,小于3m时要采取均压措施。,独立避雷针与引下线之间未采用焊接,第二章 接地装置,工艺要求要点： （5）设备及构支架接地位 置应规范统一、连接可靠， 制作美观，接地标识明显、 正确。,晋煤供电,构支架接地高度、朝向一致,第二章 接地装置

10、,晋煤供电,设备接地高度、朝向一致,接地制作美观、标识明显,第二章 接地装置,工艺要求要点： （6）每个电气装置的接地应以单独的接地线与接地汇流排或接地干线相连接，严禁在一个接地线中串接几个需要接地的电气装置。,晋煤供电,套管底座串联接地,第二章 接地装置,工艺要求要点： （7）重要设备和设备构架应有两根与主地网不同地点连接的接地引下线，且每根接地引下线均应符合热稳定及机械强度的要求，连接引线应便于定期进行检查测试。 （8）高压配电装置间隔和电抗器、电容器等的栅栏门铰链处应用软铜线连接，以保证良好接地。,晋煤供电,网门接地,第二章 接地装置,国家电网公司十八项电网重大反事故措施中对接地要求如下

11、： 14.1.1.2 对于110kV 及以上新建、改建变电站，在中性或酸性土壤地区，接地装置选 用热镀锌钢为宜，在强碱性土壤地区或者其站址土壤和地下水条件会引起钢 质材料严重腐蚀的中性土壤地区，宜采用铜质、铜覆钢（铜层厚度不小于 0.8mm）或者其他具有防腐能材质的接地网。对于室内变电站及地下变电站 应采用铜质材料的接地网。 14.1.1.3 在新建工程设计中，校验接地引下线热稳定所用电流应不小于远期可能出 现的最大值，有条件地区可按照断路器额定开断电流考核；接地装置接地 体的截面不小于连接至该接地装置接地引下线截面的75%，并提出接地装置 的热稳定容量计算报告。 14.1.1.5 变压器中性

12、点应有两根与地网主网格的不同边连接的接地引下线，并且每根 接地引下线均应符合热稳定校核的要求。主设备及设备架构等宜有两根与主 地网不同干线连接的接地引下线，并且每根接地引下线均应符合热稳定校核 的要求。连接引线应便于定期进行检查测试。,晋煤供电,第二章 接地装置,14.1.1.6 施工单位应严格按照设计要求进行施工，预留设备、设施的接地引下线必须 经确认合格，隐蔽工程必须经监理单位和建设单位验收合格，在此基础上方 可回填土。同时，应分别对两个最近的接地引下线之间测量其回路电阻，测 试结果是交接验收资料的必备内容，竣工时应全部交甲方备存。 14.1.1.7 接地装置的焊接质量必须符合有关规定要求

13、，各设备与主地网的连接必须可 靠，扩建地网与原地网间应为多点连接。接地线与接地极的连接应用焊接， 接地线与电气设备的连接可用螺栓或者焊接，用螺栓连接时应设防松螺帽或 防松垫片。 14.1.1.9 变电站控制室及保护小室应独立敷设与主接地网紧密连接的二次等电位接地 网，在系统发生近区故障和雷击事故时，以降低二次设备间电位差，减少对 二次回路的干扰。,晋煤供电,第三章 电力电缆接地,对于用电量不大的地方通常使用三芯交联聚乙烯绝缘电力电缆， 电流较大的地方通常采用单芯交联聚乙烯绝缘电力电缆。交流系统中 三芯电缆的金属屏蔽层接地一般在电缆线路的两端进行接地，因为大 多数高压系统中流过三个线芯的电流矢量

14、和通常为零，在屏蔽层基本 上没有感应电压，所以两端接地也不会有感应电流，不会产生电缆过 热现象。,晋煤供电,第三章 电力电缆接地,晋煤供电,在公司近几年的新建、扩建项目中大多采用的都是单芯高压电缆。由此 也带来了单芯电缆单芯电缆金属屏蔽层接地的问题。 单芯电缆芯线通过电流时，在交变电场作用下，其周围产生的磁场会与 屏蔽层交链，屏蔽层必然会产生一定的感应电动势，由于单芯电缆每相之间 存在一定的距离，感应电势不能抵消，当电缆长度较长导通电流较大时，电 缆两端屏蔽层感应电压会很大，交流系统中单芯电缆线路一回或两回的各相 按通常配置排列情况下，在电缆屏蔽层上任一点非直接接地处的正常感应电 势值，可按下

15、式计算：,第三章 电力电缆接地,式中： 表示感应电势， 表示电缆屏蔽层的电气通路上任一部位与其直接接地处的距离， 表示单位长度的正常感应电势。 通过上式可知电缆金属屏蔽层感应电压数值与电缆长短、电流大小成正比，距离接地点越远感应电压越高，通过电缆的电流越大产生的感应电压越高。此外感应电压还与电缆的摆放位置有关，当电缆三相间距离增减，相对位置改变时，感应电压都会改变，相关实验证明紧贴的三角形布置产生的感应电压最小。,晋煤供电,第三章 电力电缆接地,晋煤供电,按照GB502172007电力工程电缆设计规程规定，4.1.10规定，电缆线路的正常感应电势最大值应满足下列规定： 1、未采取能有效防止人员

16、任意接触屏蔽层的安全措施时，不得大于50V。 2、除上述情况外，不得大于300V。 如果大于此规定电压时，应采取屏蔽层分段绝缘或绝缘后连接或交叉互联的接线等方式。现将设计和施工中常用几种高压单芯交联聚乙烯绝缘电力电缆接地方式。,第三章 电力电缆接地,晋煤供电,1、金属屏蔽层一端接地的方式 金属屏蔽层一端接地是指电缆线路一端金属屏蔽直接接地，另一端金属屏蔽对地开路，如下图所示。 图 单芯电缆屏蔽层一端接地示意图 当线路较短时，金属屏蔽层一端接地后另一端电压一般不会很高，所以不会产生不良结果，可以消除屏蔽层感应电流，减少线路损耗。但当电缆长度稍长时，不接地端可能会产生较高的感应电压，数值可能超过50V。当系统发生相间或对地短路时，电缆屏蔽层不接 地端会携带相电压，金属屏蔽层不能承受这种高电压导致对地击穿，造成更大的损失。 综上所述，这种方式多于线路较短，且金属屏蔽