一起变电站接地网接地电阻超标分析处理
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Ｅ Ｌ Ｅ Ｃ Ｔ Ｒ Ｏ Ｎ Ｉ Ｃ Ｓ ＷＯ Ｒ Ｌ Ｄ・ 探 索 ｓ 观 察
一
起变 电站接地 网接地 电阻超标分析 处理
云 南文 山电力股份有 限公 司 李月芹 云南电 网有 限责任公 司文 山供 电局 蒋体 浩 朱洪明
【 摘 要 】变电站接地 系统在 变电站 中有 着及其重要的地位 ，其作用是将故障电流安全引入地下并为变电站 内设备提供基 准
３ 米的浮土 ，下层 为不规则岩石体 ，且土壤干燥 ，土壤
电阻率 （ 测量值 ： ｐ＝ ７ １ ５ Ｑ・ ｍ ）偏 高。在接地 网的施工完
成后 ，经过测量发现接地 电阻为４ ． ９ ２ Ｑ，远大于设计要求
０ ． ５ Ｑ。其后 ，共进行 了三 次接地 网改造 。第 一次施工调
整 ，在 原 设 计 ２ ５ 组 接 地 极 的基 础 上 增 加 了 １ ０ 组 ，共 ３ ５ 组，
变 电站大 门左上侧围墙外做一外 引地网，地网总长度为３ ９ ０
②接 地 网面积 （ Ｓ ）：接 地 电阻Ｒ 与接地 网面积 成反 比，当接地 网面积越 大 时，接地 电阻越 小 ，但 受变 电站 规模 等限制条件，接地网面积不可能无限扩大 。 ⑨ 接地 总 长度 （ Ｌ ）：接地 电阻Ｒ 与接 地 总 长度Ｌ 反 比，接地 总长度 与接地 网 的布 置 间距 相关 ，但接 地 网长 度不 能无 限延长 。
式 ，以及 电网系统中各分支接地 中性点间的短路 电流分配 情况 ；即当系统短路电流Ｉ ＞４ ０ ０ ０ Ａ 时，Ｒ ≤０ ． ５ Ｑ。
短 路 电流 也越来 越大 ，变 电站一次 设备及 二次保 护对接 地 装置 的要求 不断提 高 。因此 ，为 确保变 电站 的安全 、
稳 定运行 ，确保 人身及 设备 的安全 ， 防止 由于 一次设 备
长 度 成反 比 。
除 以上技 术因素 外 ，接地 电阻偏大 还与 以下 人为因
素有关 ：
Ｅ Ｌ Ｅ Ｃ Ｔ Ｒ Ｏ Ｎ Ｉ Ｃ Ｓ ＷＯ Ｒ Ｌ Ｄ・ 探 索 与 观 察
① 设 计 阶 段 没 有 实 际对 现 场 进 行 勘 探 测 量 ：在 设
计 时 ，只根据 地质 资料 查找设 计手 册所对 应 的土 壤 电阻
３ ． ２ 接地 电阻的计 算 根据地 质条件 ，结 合现场 的实 际情况 ，采用 简单 计
算方法 ：
ｒ＝
接 地 、接 地 网发生 问题造成 高压窜 入二 次回路 及操作 系
统 ，使 保护 系统失 灵 ；若 短路 电流持续 时 间过长 ，导致 接 地 网进 一步 多处烧 断 ，使 变 电站 内出现高 电位差 ，造 成 主设备 的损伤 和人员的伤害 。
④ 水平接地体所埋深度 （ ｈ ）：接地 电阻Ｒ 与水平接地体
３ 原 因分 析
３ ． １ 接地电阻值的要求 根据 电力 行业标 准有关 规 定，接地 装置 的接地 电阻 值需满足Ｒ ＜２ ￣ ０ ０ ０ ／ Ｉ ，即Ｉ Ｒ ￣２ Ｏ Ｏ Ｏ Ｖ 。式中Ｉ 为流经接地装
・４０ ・
所埋深度 （ ｈ ） 成反 比，水平接地体的埋设深度一般小于１ 米。 ⑤接地 网外 缘长度 （ Ｌ ）：接地 电阻Ｒ 与接地 网外缘
参考 电位 ，起到保护 电力 系统、电力设备的安全 、稳定运行 以及运行人员的安全 ；本文以某２ ２ ０ ｋ Ｖ变电站接地 网接地 电阻超 标为例 ，分析接地 电阻超标的原因及整改措施 ，并为后 续建设在设计审查、随工验收及运行维护等阶段提供借鉴。
【 关键 词 】变电站 ；接地 网；接地 电；降 阻措施
得：
Ｒ ： ｏ＿ ５×
率 。而实 际上不 同点土 壤 电阻率 的偏差 很大 ，况且 同种 土壤的 电阻率会存在一定 的差异 。 ② 测 量值存 在 误差 ：设计人 员一般 现场 采用 四极法
测量 原土层 的土壤 电阻率 。这种方法 虽然符合设计规范要
√ ｌ ５ ０ × １ ３ ０
由上式我们可以得出接地网接地 电阻与以下因素有关： ①土壤 电阻率 （ Ｐ）：接地 电阻Ｒ 与土壤 电阻率成正 比 ，特别 是土 壤干燥 的地 区， 由于 土壤 电阻率 偏高 ，对
系统 接 地 电 阻影 响较 大 。
平均深度在 １ ６ 米 。在变 电站 四周都敷设了接地极 ，经测试 接地 电阻从原来４ ． ９ ２ Ｑ下降到１ ． ４ Ｑ。第二次施工调整 ，在
米，每根接地极深９ 米 ，共安装３ ９ 组，经测试，接地 电阻为
０ ． ８ Ｑ。第三次施工 调整，在变 电站大 门左侧 围墙外 ，做
一
扇形地 Fra Baidu bibliotek。地 网总长度为１ ２ ０ 米 ，每根接地极深 ３ 米，共
安装１ ２ 组 ，经测试 ，接地 电阻为０ ． ７ ０ ３ Ｑ。经过三次施工改 造，变 电站的接地 电阻仍未满足设计要求０ ． ５ Ｑ。
（ ３ ｌ ｎ ∞ 砘２ ） × 移 （ １ ｎ ㈢ 一 ｓ 磬 ） ＋ ｏ ． ２ １ ３ ￣ （ １ ＋ Ｂ ） ｊ
）
（ 其 中：Ｂ
２ 现状
某２ ２ ０ ｋ Ｖ 变 电站 所处位 置地 质情 况复 杂 ，其表 皮为 ｌ
～
Ｓ ：接地 网面积 ； Ｌ ：接地总长度 ； Ｌ ：接地 网外缘长度 ； ｈ ：水平接地 体所 埋深度 ； ｄ ：等 效半径 ； ｒ ：接 地 电阻。
置 的入地短 路 电流 ， 当接 地装置 内、外发生 短路 时 ，通
１ 前言
随着 电力系统 容量 的不 断增 加 ，流经系 统接地 网 的
过接 地装置 流入大 地 的最大短 路 电流 对称分 量值 ，该 电
流在考虑 远景规划 （ １ ￣ ｌ Ｊ ５ 至ｌ Ｏ 年左右 ）的系统最大运行方
＝ ２ ． ５ ５ Ｑ
即在面积 １ ５ ０ 米 ×１ ３ ０ 米 的地方做地网只能将接地 电阻 降至２ ． ５ ５ Ｑ，若要将接地 电阻降至０ ． ５ Ｑ，则需要的面积：
＝
求 ，比较科 学而且 准确 的，但是 四极法是属于在场地 中抽
一
起变 电站接地 网接地 电阻超标分析 处理
云 南文 山电力股份有 限公 司 李月芹 云南电 网有 限责任公 司文 山供 电局 蒋体 浩 朱洪明
【 摘 要 】变电站接地 系统在 变电站 中有 着及其重要的地位 ，其作用是将故障电流安全引入地下并为变电站 内设备提供基 准
３ 米的浮土 ，下层 为不规则岩石体 ，且土壤干燥 ，土壤
电阻率 （ 测量值 ： ｐ＝ ７ １ ５ Ｑ・ ｍ ）偏 高。在接地 网的施工完
成后 ，经过测量发现接地 电阻为４ ． ９ ２ Ｑ，远大于设计要求
０ ． ５ Ｑ。其后 ，共进行 了三 次接地 网改造 。第 一次施工调
整 ，在 原 设 计 ２ ５ 组 接 地 极 的基 础 上 增 加 了 １ ０ 组 ，共 ３ ５ 组，
变 电站大 门左上侧围墙外做一外 引地网，地网总长度为３ ９ ０
②接 地 网面积 （ Ｓ ）：接 地 电阻Ｒ 与接地 网面积 成反 比，当接地 网面积越 大 时，接地 电阻越 小 ，但 受变 电站 规模 等限制条件，接地网面积不可能无限扩大 。 ⑨ 接地 总 长度 （ Ｌ ）：接地 电阻Ｒ 与接 地 总 长度Ｌ 反 比，接地 总长度 与接地 网 的布 置 间距 相关 ，但接 地 网长 度不 能无 限延长 。
式 ，以及 电网系统中各分支接地 中性点间的短路 电流分配 情况 ；即当系统短路电流Ｉ ＞４ ０ ０ ０ Ａ 时，Ｒ ≤０ ． ５ Ｑ。
短 路 电流 也越来 越大 ，变 电站一次 设备及 二次保 护对接 地 装置 的要求 不断提 高 。因此 ，为 确保变 电站 的安全 、
稳 定运行 ，确保 人身及 设备 的安全 ， 防止 由于 一次设 备
长 度 成反 比 。
除 以上技 术因素 外 ，接地 电阻偏大 还与 以下 人为因
素有关 ：
Ｅ Ｌ Ｅ Ｃ Ｔ Ｒ Ｏ Ｎ Ｉ Ｃ Ｓ ＷＯ Ｒ Ｌ Ｄ・ 探 索 与 观 察
① 设 计 阶 段 没 有 实 际对 现 场 进 行 勘 探 测 量 ：在 设
计 时 ，只根据 地质 资料 查找设 计手 册所对 应 的土 壤 电阻
３ ． ２ 接地 电阻的计 算 根据地 质条件 ，结 合现场 的实 际情况 ，采用 简单 计
算方法 ：
ｒ＝
接 地 、接 地 网发生 问题造成 高压窜 入二 次回路 及操作 系
统 ，使 保护 系统失 灵 ；若 短路 电流持续 时 间过长 ，导致 接 地 网进 一步 多处烧 断 ，使 变 电站 内出现高 电位差 ，造 成 主设备 的损伤 和人员的伤害 。
④ 水平接地体所埋深度 （ ｈ ）：接地 电阻Ｒ 与水平接地体
３ 原 因分 析
３ ． １ 接地电阻值的要求 根据 电力 行业标 准有关 规 定，接地 装置 的接地 电阻 值需满足Ｒ ＜２ ￣ ０ ０ ０ ／ Ｉ ，即Ｉ Ｒ ￣２ Ｏ Ｏ Ｏ Ｖ 。式中Ｉ 为流经接地装
・４０ ・
所埋深度 （ ｈ ） 成反 比，水平接地体的埋设深度一般小于１ 米。 ⑤接地 网外 缘长度 （ Ｌ ）：接地 电阻Ｒ 与接地 网外缘
参考 电位 ，起到保护 电力 系统、电力设备的安全 、稳定运行 以及运行人员的安全 ；本文以某２ ２ ０ ｋ Ｖ变电站接地 网接地 电阻超 标为例 ，分析接地 电阻超标的原因及整改措施 ，并为后 续建设在设计审查、随工验收及运行维护等阶段提供借鉴。
【 关键 词 】变电站 ；接地 网；接地 电；降 阻措施
得：
Ｒ ： ｏ＿ ５×
率 。而实 际上不 同点土 壤 电阻率 的偏差 很大 ，况且 同种 土壤的 电阻率会存在一定 的差异 。 ② 测 量值存 在 误差 ：设计人 员一般 现场 采用 四极法
测量 原土层 的土壤 电阻率 。这种方法 虽然符合设计规范要
√ ｌ ５ ０ × １ ３ ０
由上式我们可以得出接地网接地 电阻与以下因素有关： ①土壤 电阻率 （ Ｐ）：接地 电阻Ｒ 与土壤 电阻率成正 比 ，特别 是土 壤干燥 的地 区， 由于 土壤 电阻率 偏高 ，对
系统 接 地 电 阻影 响较 大 。
平均深度在 １ ６ 米 。在变 电站 四周都敷设了接地极 ，经测试 接地 电阻从原来４ ． ９ ２ Ｑ下降到１ ． ４ Ｑ。第二次施工调整 ，在
米，每根接地极深９ 米 ，共安装３ ９ 组，经测试，接地 电阻为
０ ． ８ Ｑ。第三次施工 调整，在变 电站大 门左侧 围墙外 ，做
一
扇形地 Fra Baidu bibliotek。地 网总长度为１ ２ ０ 米 ，每根接地极深 ３ 米，共
安装１ ２ 组 ，经测试 ，接地 电阻为０ ． ７ ０ ３ Ｑ。经过三次施工改 造，变 电站的接地 电阻仍未满足设计要求０ ． ５ Ｑ。
（ ３ ｌ ｎ ∞ 砘２ ） × 移 （ １ ｎ ㈢ 一 ｓ 磬 ） ＋ ｏ ． ２ １ ３ ￣ （ １ ＋ Ｂ ） ｊ
）
（ 其 中：Ｂ
２ 现状
某２ ２ ０ ｋ Ｖ 变 电站 所处位 置地 质情 况复 杂 ，其表 皮为 ｌ
～
Ｓ ：接地 网面积 ； Ｌ ：接地总长度 ； Ｌ ：接地 网外缘长度 ； ｈ ：水平接地 体所 埋深度 ； ｄ ：等 效半径 ； ｒ ：接 地 电阻。
置 的入地短 路 电流 ， 当接 地装置 内、外发生 短路 时 ，通
１ 前言
随着 电力系统 容量 的不 断增 加 ，流经系 统接地 网 的
过接 地装置 流入大 地 的最大短 路 电流 对称分 量值 ，该 电
流在考虑 远景规划 （ １ ￣ ｌ Ｊ ５ 至ｌ Ｏ 年左右 ）的系统最大运行方
＝ ２ ． ５ ５ Ｑ
即在面积 １ ５ ０ 米 ×１ ３ ０ 米 的地方做地网只能将接地 电阻 降至２ ． ５ ５ Ｑ，若要将接地 电阻降至０ ． ５ Ｑ，则需要的面积：
＝
求 ，比较科 学而且 准确 的，但是 四极法是属于在场地 中抽