《对变电站接地网设计和施工中存在问题的分析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《对变电站接地网设计和施工中存在问题的分析（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、对变电站接地网设计和施工中存在问题的分析通过贯彻和学习 GB/T17949-12000、DL/T621 1997，与以往接地网设计施工及测量方面的一些做法进 行比较，在许多技术问题上还有较大的差距，存在不少误区，需要进行纠正，现说明如下：1地网设计地网的关键是设计，设计参数决定了地网的基本状况，一般说来，地网工程是一项粗糙工程，不可能达到 精确，但经过不少工程技术人员的努力工作和实验，得到了不少估算公式和计算公式，使地网的设计有了 一定的模式，这些都体现在有关标准和规程中，但需要设计人员对这些标准和规程有全面的理解，才能正 确地应用，使设计比较合理，并保证安全。1.1地网设计中存在的问题目前的
2、情况是，变电站地网设计只给一张总体布置图及其简要说明，既没有提供设计计算说明书，也不知 道某些重要参数如何得到，如土壤电阻率由地质勘探部门提供，而地质部门是如何测量的，是否能反映地 面下到深度为地网等效半经的土壤分层情况，设计人员并不知晓，又如规程中决定地网电阻的关键参数入 地电流的取值，其中涉及到中性点分流和避雷线分流系数的取值，一些设计人员都不知如何选择计算，在 这种情况下设计出来的地网电阻值，其可信度是很低的，由此而推算出来的跨步电压，接触电压，地面电 位，其可信度就可想而知了。除此以外，还存在如下几个问题：（1）总体布置图当作竣工图纸给运行单位是不妥的，因为实际施工中有不少改动，是不可
3、能做到横平、竖 直的，拐弯的增减的都存在。（2）总体布置图只画出主干线，一些特殊设备的接地线如何连接，如电缆沟（要求一米以外有一主干线，每隔1015米与电缆沟地线相连） 主变中性点接地地点 （要求有2根引下线引到不同的主干线连接）等与主干线的连接点在何处，应当在图上标示出来。（3） 总体布置图未考虑设备密集区的接地线连接，如开关、CT、刀闸都是排成一列，可往往中间无主干线， 连到远处主干线，耗费材料，又增大了接地引下线的长度，影响接地效果，施工中会带来一些问题，宜临 时增加12条主干线，而照图施工的人就不管这么多了。（4）控制室，高压室及穿墙套管的接地网无单独的接地设计图，运行单位无从查起，不
4、知道引入了几条主 干线，不知道主干线是否穿过房子地下，以往设计和施工是围绕房子铺一圈地网，而屋内的接地则通过电 缆沟引入，这就很不安全了，因为有时是先盖房子而后铺地网的，盖房子如未预埋主干线，盖好之后是不 可能再铺的。（5） 防雷设施的接地也没有在图上标示，只在大概的位置画了几个垂直接地极，而实际施工时到底往哪一 侧布置，还要看附近设备情况，既不能靠近路，也不能太靠近设备（特别是端子箱和电缆沟），由于没有图，施工人员往往随意布置而造成不合理，不安全。（6）有些避雷针放在地网中间，设计人员未认真考虑对设备，对路的距离，施工时常常不能满足要求，又 无好的对策，只能违背规程。(7) 变电站引外和金属
5、管道引内接地的措施也常常未加考虑，设计上未采取任何措施和说明。总之，只有一张总布置图是不行的，对上述这些部位应有分图，并与土建、设备基础的施工图互相衔接起 来，且要求房屋基础钢筋，设备基础钢筋与地网主干线连通，以提高接地效果。1.2 对地网设计的建议和要求(1)关于入地短路电流的计算按 DL/T621 1997 标准中的计算公式1= (ImaxIn )(1 Kel)和l=ln (1 Ke2)并取两式中较大值，式中 I为入地短路电流，即通过地网进 行散流的电流。Imax 为接地短路时的最大接地短路电流，由于上述公式仅适用于有效接地系统，该值可向运行方式和继电 保护部门索取，也可以自己计算，一般采
6、用单相接地时的最大方式下的接地短路电流。In 为发生最大接地短路电流时，流往变电站主变接地的中性点的短路电流，当该站运行中变压器中性点不 接地时，该电流实际上不存在，上述公式可简化为 I=Imax (1 Ke1)Ke1为站内短路时，与变电站地网相连的所有避雷线的分流系数，对Ke1的取值DL/T621 1997中无说明，根据一些专家的资料中提出的意见，只有 1 路进线时可取 0.15， 2路时取 0.28， 3路时取 0.38， 4路时取 0.47 ,5路以上时取0.50.58，实际上还是粗略的，因为出站后的线路走廊有的在农田中， 有的在山地上， 其分流效果是有较大区别的，因此，应根据实际情况做
7、相应的增减。Ke2为站外接地时，避雷线向两侧的分流系数，一般取0.18，这种情况也只适用于有变压器中性点接地的变电站的站外接地时，值得指出的是，一般变压器中性点只有 1 个时，分流系数为 0.3，即站内接地时， 流往主变接地点的电流只占 Imax 的 30%，如果有 2个中性点接地(如遮山变) ，则应在50%左右，实际变压器中性点接地时的电流还是应以继电保护部门计算和实测为准。 因为这与变压器本身的阻抗有关， 当然， 当设计地网时，变电站的变压器还未制造出来，只好粗略地估算。按上述取值方法，只有当站内有 2个中性点接地时，站外接地时中性点入地电流才有可能大于站内短路时 的入地短路电流。取值时还
8、应考虑至少10年的发展规划，需乘以1.21.5的系数。另外，有些站由于地形及地质构造的原 因，散流比较困难，例如在山区，土壤电阻率不均匀，还应乘以散流系数1.25。(2 )关于土壤电阻率p的取值和测试方法p是决定地网质量的关键参数，选站址时，就应当考虑该处的土质情况，如p太大，地网接地阻抗满足不了 RW 2000/I的要求，就必须采取一系列措施，增加不少费用。p的取值，不能仅取表层土壤的p，按大型地网的散流模型，是一个在地网之下的半球形(如图1)，即 应取从地面至深度为地网等效半径之内的平均土壤电阻率， 同时还应知道在这个半球之内的土壤分层情况， 即各层土壤的P，作为设计的依据。因此，国标规定
9、，对这种大体积土壤的土壤电阻率的测量，最准确的方法是四点法，(如图2)图1 图 2图3计算公式：R=V/Ip =2 n aR从而得出深度直到a的视在土壤电阻率p。必须指出，上式不适于打入深度为b的接地棒，该式仅适用于埋在深度为b的带绝缘连接的小电极，且 b 0.1a 时。假如地网的直径为 200m贝U a应取100m当a从5m到100m取若干点，可测出若干 p值，则可画出该站 的视在土壤电阻率曲线，如图三中的曲线所示：分析：每个拐点(曲率转折处)所对应的电极间距( a)的深度处开始出现另一层土壤。该图说明有三层土 壤，如虚线所示，更详尽的分析和总的视在土壤电阻率的计算，请参照国标。(3) 关于
10、接地电阻值的要求按 DL/T621 1997 的规定，R 2000/I即: IR 2000 (V)据资料介绍，国外也有要求 IR Ig /c Vte，式中的te，为简化起见对110kV及以上系统取1s，对35kV及以下取2s，但存在一问题，按 DL/T621中的，还应接两相异地短路校验热稳定”的要求，只要不是 全电缆系统，1035kV部分的电气装置要按两相短路电流进行校验，这种两相异地短路有时是会发生的， 由于电压等级低，两相短路时，电流将很大，一般均大于高压侧的接地短路电流，造成1035kV部分的接地线（引下线）截面要大于 110220kV设备的接地引下线，为满足这一要求，又不想增加接地引下
11、线的截 面，可在设计施工时采取一些措施来满足这一规定，具体办法如下：a. 对室内配电装置， 要保证穿过高压室的主网干线不得少于 2 条，并分别引到两侧盘底槽钢上， 这样盘柜 的接地就可以了。b. 对出线套管部分，由于都有速断保护，te可取1s，固定穿墙套管不得使用水泥板，应使用钢板，以便在室外焊接大截面的接地线，并引至主网接地（建议不要在室内引下），如果还不够，可以将两路出线的 钢板连接构成二路并联接地线，这就可以满足要求。c. 主变进线部分， 由于进线桥架一般都有 3 个支柱，每个支柱都引下一根接地线构成并联地线，另外将穿墙套管的钢板与桥架的槽钢连接（一般最多一米远），也解决了进线穿墙套管的
12、接地截面不足的问题。d. 电抗器室，电容器室，只要有 2条以上主干线引入并相互连通，也可满足截面要求。由于两相异地短路接地的几率较低，也由于10kV母线及出线的相间距离较小，一旦发生弧光接地， 在变电站内就很容易发展为三相短路，故发生接地线烧断的情况极少。2 地网施工安装只要设计时做到上述的各项要求，图纸详尽清晰，材料符合要求，施工时只要加强监督，遇到问题及时请 示，并修改局部设计，就不难保证施工质量。问题是由于现场人员的素质低，又没有专业监理，地网施工的质量就难保证，会出现虚焊、断开、串联接 地现象，甚至引下接地线不接到主网干线等也有可能发生。如新建几个农网 110kV 站，主变 35kV 出口侧避雷器装于龙门架上， 根本未考虑其接地要求， 只在一侧与构 架在水泥杆的接地引下线点焊连接。为防止上述违规事件的发生，关键是地网检查试验要由专业人员去认真进行通断检查，做好中间验收和竣 工验收，发现不合格及时返工，才能保证施工质量。关于设备的接地方式，土建时将接地引下线引至支柱的钢圈处，设备安装时
