变电站接地网优化设计
变电站接地网优化设计
1 9 5 2 0 6 2 1
计算接地网工频接地参数时 , 需要 同时考虑导体 向大 地的漏 电流, 导体轴向电流在导体 内电阻和 自感上产生 的
压降以及在其它导体上产生的互感 压降。如图 l 所示 , 以 个简单的田字形接地网为例。接地网的短路电流从一个 边角节点入地 , 并假设每段导体 的漏 电流集 中在导体 中点
摘
要: 在不等 电位 数学模型下 , 以网内最大接触 电压差 为 目标 函数 , 使用接 地网工频 参数计算 软
件得到了一种均匀土壤结构下接 地网导体最优布置方案 。优化结果 表明 , D. 6 1 97中给 出的接 与 IT2 . 9 / 1 地网不等间距 布置相 比较 , 障电流入地点处导体得 到了充 分利用 , 故 相应地 减小 了边 缘导 体泄漏 电流 , 改善了土壤 表面的电位分布 , 接地系统的安全性得到 明显提高。 使
=
O r m维列向量, ], 为接地网注入电流。
由于每段导体漏电流会在所有导体表面上产生 电位, 则第_ 『 段导体上的总电位为
, 互尺 =
式中 尺 称为 自电阻, 尺 称为互电阻。采用点匹配矩量法将 ( ) 3 式写成矩阵的形式 , 有: 则
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() 3
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式 中Z、 i 0M . 和
分别为网络变成 2 条支路后 , n 每条支路导体的内阻抗、 自感和不 同导体 间的 外
互感 为人地 电流的频率 引。对图 1 所示电路列出节点电压方程
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110kV变电站接地网的优化设计探讨
110kV变电站接地网的优化设计探讨摘要:本文首先对变电站接地网作了简单介绍,介绍了接地网的设计原则。
然后分析了110kV变电站接地网存在的问题:阻值变大;接地网与设备引线存在薄弱环节;工作人员的操作不当问题;电网设计方法不能满足接地的需要。
最后对110kV变电站接地网的优化设计进行了探讨,以供参考。
关键词:变电站接地网;设计原则;存在问题;优化设计变电站接地网设计需要满足不同安全规范的要求,良好的接地网是整个变电站中防雷接地、保护接地和工作接地三者的统一。
优化变电站的接地网,使其不仅能满足防雷、保护及工作的要求,而且满足一、二次系统电磁兼容的要求,有效提高变电站弱电设备的抗干扰能力,具有重要的意义。
1 变电站接地网的设计原则接地网是对由埋在地下一定深度的多个金属接地极和由导体将这些接地极相互连接组成一网状结构的接地体的总称。
它广泛应用在电力、建筑、计算机,工矿企业、通讯等众多行业之中,起着安全防护、屏蔽等作用。
接地网有大有小,有的非常复杂庞大,也有的只由一个接地极构成,一般根据需要来设计。
变电站接地网设计时要遵循以下原则:接地装置的设计在保证人身安全、设备安全及运营可靠性的基础上,应尽可能减少投资。
通常情况下,利用建筑物低级钢筋或其他可借助利用的金属物接地,辅以人工接地体,形成闭环形接地网络。
综合接地系统的施工应充分考虑接地引出线穿越地下车站结构底板时的防水问题。
在设计接地网基地电阻时主要考虑因素是接地网的面积。
在特殊部位,一般要采取加强集中接地的方式来实现接地,以有效减小接地电阻。
大型接地网网孔数量一般控制在32个以内,过多的设置均压带根数试验表明其减小最大接触系数的效果方面也是有限的,还受到经济性的影响。
小面积接地网可采用置换法来改善电阻率。
接地网的埋深一般控制在0.6米到0.8米之间。
降阻剂应采用物理降阻剂,禁止采用化学降阻剂。
2 110KV变电站接地网存在的问题2.1 阻值变大阻值变大是指变电站的接地网在运行过程中由于土壤或者相关物质,导致所接触的电阻变大。
变电站接地网优化设计
变电站接地网优化设计摘要本文针对变电站接地网的优化设计进行讨论,旨在提高接地网的接地性能和可靠性。
首先介绍了接地网的作用,然后分析了目前接地网存在的问题,包括地电位差大、接地电阻高、接地网的布置不合理等因素。
接着,本文提出了一些优化设计的措施,比如增加接地极的数量、加密接地极之间的连接、采用更优的接地材料等,以提高接地网的接地性能。
最后,文章对接地网的运行和维护进行了简要介绍,为实际操作提供了参考。
引言接地网是变电站电气设备中的重要组成部分,它主要起到保护人身安全和电气设备的作用。
接地网的优化设计对于保证变电站的安全运行、缩短停电时间、提高电网运行质量等方面都具有重要意义。
因此,接地网优化设计是变电站电气设备建设和运行中不可忽视的一环,也是实现安全、稳定、可靠运行的重要保障之一。
接地网的作用接地网是将电气设备接地的一个重要组成部分,它的主要作用如下:1.保护人身安全。
在电气事故中,接地网可以将漏电电流引至地面,避免对人身产生危害。
同时,接地网也可以保护电气设备,避免因为漏电电流过大而导致设备的损坏和停电。
2.提高电气设备的可靠性。
接地网可以对设备进行静电放电和雷电保护,避免因为外界环境影响导致电气设备受损,进而影响电力系统的可靠性。
3.接地电阻的监测。
接地电阻是接地网的重要指标之一,通过对接地电阻的实时监测,可以及时发现和处理接地网中的问题,提高运行可靠性。
接地网存在的问题接地网作为电气设备的保护系统,存在较多的问题,如下:1.地电位差过大。
地电位差是接地网的重要指标之一,指的是在不同地点测量到的地电位差异。
通常,地电位差应小于0.5V,若过大则可能损害电气设备,对人身产生危害。
2.接地电阻过高。
接地电阻是指接地网与地之间的电阻值,相当于接地网的电阻。
接地电阻过高会使得接地网的接地性能下降,应小于10欧。
过高的接地电阻可能导致漏电流过大,使电气设备不能正常运行。
3.接地网布置不合理。
接地网的布置与安装方式直接影响其接地效果和可靠性。
紧凑化布置变电站接地网的设计与优化
紧凑化布置变电站接地网的设计与优化摘要:变电站接地系统的设计是维护电力系统安全可靠运行、保障运行维护人员和电气设备安全的根本保证和重要措施。
本文根据变电站区域地质资料并结合工程设计经验,提出切实可行的接地方案。
并对跨步电压、接触电势不满足区域的处理方案进行对比,避免了常规、粗犷的接地网设计。
关键词:变电站;电气主接地网一、工程概况及计算原始数据1、工程概况变电站安装3台50MVA三绕组有载调压变压器,电压等级为110/35/10kV。
站区围墙内南北向总长52.5m,东西总长36.2m。
主体建筑是一座二层的配电装置楼,采用“一”字型南北布置。
主变压器布置在户外。
2、地质情况根据《岩土工程勘察报告》,站内设计标高176.1m为场地最低点,最低点以下1.5~2.5m厚土层为站址原状素地层填土,以粉土为主。
底层3.6m~4.2m为粉细砂,砂粉成分为长石、石英等,含云母碎屑。
层底埋深10.7m~11.5m为粉质粘土,3.90~14.80m为中粗砂。
拟建场地地基土对混凝土结构及混凝土中的钢筋及钢结构具有微腐蚀性。
3、计算原始数据主变参数:电压比为110±8×1.25%/38.5±2×2.5%/10.5kV,短路阻抗为UdⅠ-Ⅱ%=10.5;UdⅠ-Ⅲ% =17.5;UdⅡ-Ⅲ% =6.5。
根据《岩土工程勘察报告》,本工程土壤电阻率为200Ω?m。
二、接地网截面的计算接地导体截面应根据热稳定条件进行选择,未考虑腐蚀时,接地导体的最小截面应符合下式:采用镀铜扁钢,C值取119(DL/T1312-2013中20%相对导电率,最大允许温度700℃),Sg≥ = × =26.3mm2三、主接地网材料的选择国家电网基建〔2012〕386号文,变电站接地材料的选型要充分考虑土壤的腐蚀状况。
户内变电站接地材料应与建筑物使用寿命相匹配。
户外变电站接地材料使用寿命达到40年。
综上所述,本工程主接地网材料可采用30mm×4mm铜覆钢或采用50mm×4mm的镀锌扁钢。
特高压变电站接地优化设计
特高压变电站接地优化设计摘要:随着我国特高压电网建设的不断推进,“八交八直”的特高压电网框架逐步形成,大量的特高压变电站也将投产运行。
特高压系统的电压等级高、容量大,因此接地短路电流将相当大。
为保证电力系统的安全可靠运行,对接地系统的要求将更加严格。
特高压变电站接地系统的设计应充分考虑特高压电网的特点,在满足安全和经济的原则上对接地设计不断优化。
关键词:特高压;变电站;设计引言电力设备能够正常的运行,保证工作人员的人身安全,接地装置是非常关键的设备。
近年来,电力行业发展较快,提升了电力系统电压等级和容量,如果发生故障问题,不仅通过接地网流散的电流会不断地上升,接地网电位也会增加,接地网本身是一种不外露的工作,再加上人们对于该问题不是很重视,接地网施工本身不细致,测量缺乏准确性等原因,从而导致各种事故的发生,系统不能正常的运行,甚至会造成设备受到损坏。
接地系统优化设计的目的就是合理地布置接地网中的水平导体,根据导体泄漏电流密度分布、土壤表层电位分布情况,进一步地发挥导体的价值性作用,从而有效降低接触电位差和跨步电位差,对人身及设备的安全更具有保障性作用。
根据工程的具体情况,电力系统如果为安全运行状态下,能够有效减少接地网工程费用和造价,因此,对变电站接地网设计时运用的接地网设计方案更为经济、合理。
1接地设计原则(1)保护接地接至变电站接地网的站用变压器的低压侧,采用TN系统,且低压侧电气装置应采用保护等电位联结系统。
(2)采用扁钢与二次电缆屏蔽层并联敷设。
扁铜应至少在两端就近与接地网连接。
(3)评估变电站低压侧35kV金属氧化物避雷器吸收能量的安全性。
(4)验算跨步电压和接触电势。
(5)可将接地网的高电位引向厂、站外或将低电位引向厂、站内的设备,但需对转移电位引起危害采取隔离措施。
对于一般变电站来说,例如舟山地区的变电站,由于系统小、电源接入点不多,因此单相短路电流不大。
2特高压变电站接地优化设计2.1土壤电阻率的测量土壤电阻率测试是接地系统设计的基础。
特高压变电站接地优化设计
特高压变电站接地优化设计摘要:接地网的优化设计就是合理布置接地网中的水平导体,得以均匀导体的电流散流密度以及接地网地表的电位分布,提高导体的利用率,更好地确保人身和设备安全。
本文基于特高压变电站接地优化设计展开论述。
关键词:特高压变电站;接地;优化设计引言随着我国特高压电网建设的不断推进,“八交八直”的特高压电网框架逐步形成,大量的特高压变电站也将投产运行。
特高压系统的电压等级高、容量大,因此接地短路电流将相当大。
为保证电力系统的安全可靠运行,对接地系统的要求将更加严格。
特高压变电站接地系统的设计应充分考虑特高压电网的特点,在满足安全和经济的原则上对接地设计不断优化。
1防雷接地特高压交流输电是指交流1000kV及以上电压等级的输电技术,与常规500kV交流输电相比,1000kV交流输电线路自然输送功率为4~5倍,输电距离为2~3倍,输送相同容量时的损耗只有1/3~1/4、走廊宽度只有1/2~1/3,具有大容量、远距离、低损耗、省占地的突出优势。
特高压交流输电线路杆塔的高度和宽度均较超高压输电线路增加较多,因此线路遭雷击的概率也会增加。
通过研究,交流特高压输电线路的防雷保护应以防雷电绕击为主。
采用电气几何模型法等方法对特高压线路的雷击跳闸率进行了计算研究,得出合理的地线保护角,有效降低雷电绕击率。
全线架设双地线,地线保护角取值:双回路线路保护角,在平原丘陵地区不宜大于3°,在山区不宜大于5°;单回路线路保护角,平原丘陵地区不宜大于6°,在山区不宜大于4°;耐张塔地线对跳线保护角,平原单回路不大于6°,山区单回路和双回路不大于0°;变电站2km进出线段地线保护角不宜大于4°,单回路采用三地线方案加强对中相的保护。
2水平接地网分析变电站接地网的埋置很有讲究,不仅要结合要求来布置接地网,还要考虑接地网的布置对工作人员人身安全的影响。
实践证明,特高压变电站接地网应该埋在冻土层以下,通常为地表以下1.0m以下。
变电站接地网安全分析与优化设计 贾楠
变电站接地网安全分析与优化设计贾楠摘要:接地是为了电力系统安全运行而将电力系统及其电气设备的某些部件与地中的接地装置相连接。
接地网是变电站安全运行的重要保证,能够在系统发生故障时将故障电流迅速排泄,限制地电位升高,保证人身及设备安全,其接地性能一直受到设计和生产运行部门的重视。
良好的接地系统可以有效的保护人身安全,使电气设备免受损害,对设计方案进行评价、接地网工程设计具有较好的借鉴价值。
关键词:变电站;接地网;安全分析;优化设计1接地网多维度安全参数分析接地网的优化设计主要是针对接地网中的导体进行合理的优化布置,使得导体的泄漏电流密度趋于均匀,从而使地表电位均匀分布,降低电位梯度达到降低地网的接触电压和跨步电压的目的,既保证人身安全不受威胁又保证了设备的安全。
接地网的安全分析主要指标有接地电阻、接触电压和跨步电压,另外还有与电缆安全性能有关的二次电缆芯线屏蔽层电位差。
但是在以往的接地网安全设计过分地追求接地电阻,忽略了地表电位分布和网内电位差的安全性。
接地网网内电位差会直接影响二次电缆屏蔽层安全,过大的网内电位差将会导致大电流烧毁电缆屏蔽层。
因此本文在以往安全指标基础上探索多维度参数接地网安全性和优化设计。
接地系统的安全设计优化主要受两个方面影响,一是接地系统所在位置的土壤模型,二是设计的接地网模型参数,由于常见的土壤为水平双层分布,因此本文分析以水平双层土壤为基础。
根据不等电位模型计算原理通过Matlab编程,并建立以下三个不同的双层土壤计算模型。
接地导体为钢材,钢的电阻率为1.7×10-7×Ω⋅m,相对磁导率636,导体半径为0.0067m,接地网埋深0.6m,10kA故障电流注入点为B点,接地网布置和计算模型数据如图1所示:模型1:上层土壤电阻率为300Ω⋅m,厚度4m,下层土壤电阻率为600Ω⋅m,地网规模100m×100m,导体间距10m。
模型2:上层土壤电阻率为126Ω⋅m,厚度6m,下层土壤电阻率为720Ω⋅m,地网规模200m×200m,导体间距10m。
110kV兴隆变电站接地网优化改造技术研究
110kV兴隆变电站接地网优化改造技术研究近年来,电力事业得到了快速发展。
然而,随着电力轻量化设备的增多和电力设备的发展,电磁干扰问题也得到了极大的关注。
接地电路是电力系统中用于消除电磁干扰的重要环节。
因此,接地网的设计和优化变得越来越重要。
本文以110kV兴隆变电站为例,研究接地网优化改造技术。
1. 接地网概述接地网系统是电力系统中的重要组成部分之一,也是消除干扰、防止雷电等电力事故的主要手段。
接地网是由接地体(如接地棒、接地网、接地极等)组成的,用于将电气设备和机器的金属外壳和安全保护电路与大地相连。
良好的接地系统可以有效地消除干扰和防止火灾等事故发生。
2. 兴隆变电站现状110kV兴隆变电站是一个较早的变电站,已有20多年的使用历史。
接地系统是在建设初期设计的,存在一些问题。
首先,接地系统的接地电阻过大,无法满足电气设备的要求。
其次,由于连接方式不规范,部分接地体未与大地完全接触,导致安全隐患。
3. 接地网优化改造技术为了改善接地网的性能,必须改变现有的接地网接线方式。
一般来说,接地体应该向下埋深1.5-2m,以确保与大地的良好接触。
由于兴隆变电站中部分接地体未能完全接触大地,因此需要重新安装接地体。
此外,为了减小接地电阻,还可以采用增加接地体的数量、增加接地体长度、提高接地电阻率等方式。
4. 改造方案在接地网的改造中,应根据现场实际情况,制定具体的改造方案。
对于兴隆变电站,可以采取下列方法:(1)重新安装接地体:重新安装接地体并加强固定,确保所有接地体与大地接触良好。
(2)增加接地体:在原有接地体的基础上增加新的接地体,以增加接地体数量。
(3)增加接地体长度:针对原有接地体长度不足或接地电阻过大的情况,可以考虑延长接地体长度,以有效降低接地电阻。
(4)提高接地电阻率:将接地体材料更换为导电率更高的铜材料,以降低接地电阻。
5. 结论接地网是电力系统的重要组成部分,良好的接地系统可以消除干扰,防止火灾等事故发生。
变电站接地网的优化设计研究
变电站接地网的优化设计研究随着我国经济发展和人民生活水平的不断提高,电力系统的容量也在不断的增大,现代电网也逐渐的向超高压、远距离的方向发展,这对电力系统的安全运行带来了调整。
为了确保电网的安全有效运行,提高电网的稳定和可靠性,必须采取相应的安全保护措施。
变电站的接地网是电网系统中的重要组成部分,对于电力系统的安全运行具有重要的影响。
近两来我国已经发生了由于接地网设计不合理而引发的安全事故,这些事故不仅造成人员的伤亡,同时也带来了巨大的经济损失,产生了不好的社会影响,因此加强对接地网的优化设计具有重要的现实意义。
标签:变电站;接地网;优化设计1 变电站接地网设计的必要性接地是避雷技术最重要的环节,不管是直击雷,感应雷或其它形式的雷,都将通过接地装置导入大地。
因此,没有合理而良好的接地装置,就不能有效地防雷。
从避雷的角度讲,把接闪器与大地做良好的电气连接的装置称为接地装置。
接地装置的作用是把雷电对接闪器闪击的电荷尽快地泄放到大地,使其与大地的异种电荷中和。
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、低压用电系统接地、电缆屏蔽接地、通信、计算机监控系统设备接地,以及变电站维护检修时的一些临时接地。
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,局部电位超过规定的安全值,这会给出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,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,酿成事故,甚至是扩大事故,由此带来巨大的经济损失和社会影响。
2 变电站接地网设计原则由于变电站各级电压母线接地故障电流越来越大,在接地设计中要满足R≤2000/I是非常困难的。
现行标准与原接地规程有一个很明显的区别是对接地电阻值不再规定要达到0.5Ω,而是允许放宽到5Ω,但这不是说一般情况下,接地电阻都可以采用5Ω,接地电阻放宽是有附加条件的,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。
变电站接地系统的优化技术改进发展策略
变电站接地系统的优化技术改进发展策略随着电力系统的发展和智能化水平的提高,变电站的接地系统也面临着更高的要求。
接地系统是保障电力系统正常运行和人身安全的重要组成部分,因此对其优化技术进行改进是十分必要的。
本文将探讨变电站接地系统的优化技术改进发展策略。
首先,变电站接地系统的优化技术应该注重系统的可靠性。
变电站是电力系统的重要节点,一旦接地系统出现问题,则会对整个电力系统产生严重的影响。
因此,在设计接地系统时应考虑各种可能的故障情况,并采取相应的措施进行预防和应对。
例如,可以采用多级保护策略,将变电站接地系统分为不同的层次,确保在任何情况下都能够保持正常的接地状态。
其次,变电站接地系统的优化技术还应注重系统的灵活性。
随着电力系统的发展,变电站的功能越来越复杂,需要能够适应不同的运行需求。
因此,在设计接地系统时应考虑到变电站的功能特点,并采用灵活的接地方案。
例如,可以采用可调节接地电阻的设计,以便根据实际需求进行调整。
此外,可以考虑使用可移动接地电极,以便在需要时快速更换或调整接地位置。
此外,变电站接地系统的优化技术应注重系统的安全性。
电力系统带有高电压和高电流,因此接地系统的安全性是至关重要的。
在设计接地系统时,应考虑到安全隐患的存在,并采取相应的措施进行预防。
例如,可以采用电容型接地设备来降低接地系统的故障电流,从而提高系统的安全性。
此外,还可以加装监测设备,及时监测接地系统的状态,并采取相应的措施进行修复。
最后,变电站接地系统的优化技术应注重系统的可持续性。
随着能源的日益紧缺,节能减排成为当前社会关注的热点。
在设计接地系统时,应考虑到对环境的影响,并采取相应的措施来减少能源的利用和排放。
例如,可以结合可再生能源进行接地设计,利用太阳能或风能等可再生能源来提供电力需求。
此外,还可以采用高效的接地材料和设备,降低能源的损耗和浪费。
综上所述,变电站接地系统的优化技术改进发展策略应注重系统的可靠性、灵活性、安全性和可持续性。
110kV兴隆变电站接地网优化改造技术研究
110kV兴隆变电站接地网优化改造技术研究【摘要】本文研究了110kV兴隆变电站接地网优化改造技术,通过对接地网存在问题进行分析,提出了相应的优化改造技术方案设计,并总结了实施过程与方法。
改造效果评估表明,优化改造后接地网性能得到显著提升。
展望未来,该技术在提高电网安全可靠性和运行效率方面具有广阔的应用前景。
最终结论认为,110kV兴隆变电站接地网优化改造技术的研究对提升电网运行水平具有重要意义,为未来电网建设提供了有益经验和启示。
【关键词】110kV兴隆变电站、接地网、优化改造、技术研究、问题分析、方案设计、实施过程、评估、应用前景、总结、经验启示、未来展望。
1. 引言1.1 背景介绍110kV兴隆变电站是一个重要的电力设施,承担着输送和分配电能的重要功能。
在长期运行过程中,其接地网存在一些问题,如接地电阻过大、接地方式不合理等,导致接地效果不佳,存在一定安全隐患。
为了提高变电站的接地性能,确保设备和人员的安全,对110kV 兴隆变电站接地网进行优化改造技术研究变得尤为重要。
通过对接地网的优化改造,可以有效降低接地电阻,提高接地性能,减少接地电压和接地电流的波动,增强设备的绝缘性能,保障电力系统的正常运行。
优化改造还可以降低运行维护成本,延长设备的使用寿命,提高电网的可靠性和安全性。
为了更好地解决110kV兴隆变电站接地网存在的问题,本文将针对接地网问题进行深入分析,提出合理的优化改造技术方案,并探讨实施过程与方法,对改造效果进行评估,最终展望其在电力系统中的应用前景。
通过本研究,可为类似电力设施的接地网优化改造提供一定的借鉴和参考价值。
1.2 研究意义110kV兴隆变电站接地网优化改造技术研究的研究意义体现在以下几个方面:接地网在电力系统中扮演着至关重要的角色,是保障电力设备和人身安全的重要保障。
通过对110kV兴隆变电站接地网进行优化改造技术研究,可以提高接地网的可靠性和安全性,减少电力系统故障的发生,确保电网运行的稳定性。
变电站接地网的优化设计 邱璐
变电站接地网的优化设计邱璐发表时间:2018-01-06T20:14:14.757Z 来源:《电力设备》2017年第26期作者:邱璐[导读] 摘要:对于变电站接地网的设计,要根据区域的地质条件,采取不同的降阻措施,以最高性价比来设计其接地网,同时应采用新技术和新材料。
(南平闽延电力勘察设计有限公司福建南平 353000)摘要:对于变电站接地网的设计,要根据区域的地质条件,采取不同的降阻措施,以最高性价比来设计其接地网,同时应采用新技术和新材料。
因此,本文对变电站接地网的优化设计进行了分析。
关键词:变电站接地系统;优化措施;地电位升;局部电位升一、变电站接地系统设计过程中主要存在的问题1.1接地参数目标值存在的问题根据规定,比较大的电气系统发生接地短路故障时,包括在110kV及以上变电站的接地系统,其用于接地的电阻值R必须低于2000/I。
否则就会危害到人身和设备的安全。
其中I为经接变电站地网向地中散流的入地故障的电流。
但是随着现在电网容量变得很大,经变电站的接地网或者接地装置向大地中散流的短路电流I也变得越来越大,当发生短路故障时,散入地的故障电流已经到了几千安大,依据规定,用于接地的电阻的值必须要满足零点几欧姆或者以下的数值,变电站的接地电阻值R可大致计算为0.5*/S,其中 为变电站附近的土壤电阻率,S为变电站接地网的面积。
即使在土壤电阻率良好的地方也难以实现,并且现在我国城乡一体化的加快,变电站的建设密度也随之加快,可以用来建设变电站接地网的土地规划的正变得越来越小,变电站的用于接地的电阻的值很难满足规定的用于接地的电阻的数值。
1.2工频接地短路时造成的地电位升高的问题当电力系统发生工频接地短路时产生的地电位升高,是大部分变电站目前面临的比较严重的情况,它不仅会造成变电站不能正常安全的工作,还会威胁在变电站附近的人员的安全。
1.3雷电流入地时造成的局部电位升高的问题分析当变电站遭受雷击时,变电站中用于接地的系统可能会流入很大的雷电的冲击电流,让变电站的接地网战现出复杂的暂态的特性,会引起有危险的电压会迅速升高,严重的危害着变电站的安全可靠的工作。
变电站接地技术改进策略
变电站接地技术改进策略变电站接地技术改进策略变电站接地技术是确保电力系统安全运行的重要环节。
接地系统的良好设计和运行对于防止电气意外事故、保护设备和人身安全至关重要。
然而,随着电力系统的发展和升级,现有的接地技术可能会面临一些挑战和限制。
为了改进变电站接地技术,以下是一些逐步思考的策略。
步骤一:了解现有接地技术的局限性首先,我们需要对现有的变电站接地技术有一个全面的了解。
这包括了解不同类型的接地系统、接地电阻的计算方法、接地网的布置和连接方式等。
此外,还需要了解现有技术在面临新的挑战时可能会面临的局限性,例如地电阻高、雷电冲击等。
步骤二:研究和应用新的接地技术在了解现有技术的基础上,我们可以开始研究和应用新的接地技术。
例如,可以考虑使用混凝土接地极、化学接地极或空间接地技术等。
这些新技术可能能够提供更好的接地效果和更低的接地电阻,从而提高变电站的安全性和可靠性。
步骤三:优化接地系统布置接下来,我们可以优化变电站的接地系统布置。
通过合理地布置接地极、接地网和接地线路,可以降低接地电阻,提高接地系统的性能。
此外,还可以考虑使用互联地网和互连接地技术,以提高接地系统的连通性和可靠性。
步骤四:加强监测和维护一个好的接地系统需要进行监测和维护。
定期进行接地电阻测量和接地系统巡检,可以及时发现接地问题并采取相应的措施。
此外,还可以使用在线监测设备和智能化管理系统,实时监测接地系统的运行状态,及时报警和处理异常情况。
步骤五:加强人员培训和意识提升最后,我们还需要加强人员培训和意识提升。
培训变电站人员,提高他们对接地技术的理解和操作技能,可以提高接地系统的安全性和可靠性。
另外,还需要加强对电气安全的宣传和教育,提高人员对接地系统重要性的认识,从而降低电气事故的发生率。
总结起来,改进变电站接地技术需要逐步思考和探索。
通过了解现有技术的局限性、研究和应用新的接地技术、优化接地系统布置、加强监测和维护以及加强人员培训和意识提升,我们可以不断提高变电站接地系统的安全性、可靠性和性能。
浅谈变电站接地技术及优化接地网的措施
流密 度越大 , 电流密度大的地区 , 散电流所遇 到的阻力也越 而 流
大。
目前常见的接地方式有 : 垂直坑式接地和垂直深井接地 、 水 平射线接地和地 网接 地、 复合均压接地 网( 含水平接地+ 垂直 接
地 + 插 式 接 地 ) 型式 。 以上 类 型 的 接 地 方 式 如 果 在 土 壤 电 阻 斜 等
电力建设
建材发展 导向 2 1 0 0年 l 0月
浅 谈变 电站接地 技术 及优化 接地 网的措 施
钱 臻
摘
要: 本文列举 了电网防雷接地工作存在 的主要 问题. 简述了现代接地方法和现代接地新材料以及如何优化变 电站接地网设计。
关键词 : 现代接地技术; 接地方法 ; 接地 新材料 ; 接地网
和故 障电流很快扩散到土壤中。在恶劣 的土壤条件。 (n - O 岩石、 6 冻土 、 干燥的沙质土壤等) 和不 同的季节变化中同样有效 。
以浙 江 某 10 V变 电所 为例 ,介 绍 几 种 降 阻 措 施 在 变 电 所 1k 的 应用 。 10 V西 凤 变 电所 长 9 m, 8 m, 壤 电阻 率 为 37 . 。 1k 0 宽 4 土 6 D・
装 高分子化学离子材料组合成 的管状接地极 。采用该 离子接地
极 , 际 上 是 与地 球 联 接 在 一起 的 超 级 大 电容 , 能使 雷 击 电流 实 它
l 物 理 降 阻剂
() 1钙基膨 润土降阻剂 : 粉状 , 以钙基膨润 土为主要 原料的 降阻剂 。
() 墨 降 阻 剂 : 状 , 2石 粉 以石 墨 天 然 原 料 为 主 的 降 阻剂 。
接地 技术 是一 门深奥和复杂 的技术 ,也是一 门涵盖众多知 识 的科学 。 随着 人们对安全 的要求越来越 高, 各种设施对接地 的 要求也越复杂 。 近年来 , 接地技术 的种类 、 能、 功 规模 、 用途、 保护 范围都有 了较大的发展和 改变 , 接地技术的重要性越来越 突出。 满足设计要求 , 兼顾经济 , 安全有效地 降低接地 电阻是接地技术
大型变电站接地网优化设计
目录摘要 (Ⅰ)第1章:变电站接地网面临的现状··················( 1 )1.1 接地网的概述·······················( 1 )1.2 接电网的现状分析·····················( 1 )第2章:接地网优化设计的合理性··················( 4 )2.1 关于接地短路电流的计算及接地要求·············( 4 )2.2 对接地网优化设计的分析··················( 6 )第3章:城市变电站接地网设计···················( 8 )3.1 三维立体接地网基本原理··················( 8 )3.2 垂直超深钢镀铜接地棒垂直超深钢镀铜接地棒·········( 9 )3.3 城市变电站接地网设计特点·················( 11 )第4章:接地网优化设计的方法····················( 13 )4.1 接地网接地电阻计算及量大电阻的确定············( 13 )4.2 减小接地电阻的方法···················( 14 )4.3 工程设计中的几点建议···················( 16 )第5章:变电站接地网优化措施····················( 18 )5.1 改进接地网的技术措施·················( 18 )5.2 接地工程设计实践····················( 21 )第6章:与接地网相关问题······················( 23 )6.1 接地网在设计过程中注意事项···············( 23 )6.2 与城市接地网有关的接地·················( 25 )结束语····························( 27 )致谢····························( 28 )参考文献····························( 29 )I摘要随着电力系统容量的不断增加,流经地网的入地短路电流也愈来愈大,因此要确保人身和设备的安全,维护系统的可靠运行,不仅要强调降低接地电阻,还要考虑地网上表面的电位分布。
变电站接地方案优化
变电站接地方案优化变电站接地方案优化变电站接地方案是保障电气系统安全和稳定运行的重要措施。
接地方案的优化可以提高系统的可靠性和抗干扰能力,减少故障率,保护设备和人员的安全。
下面是一个逐步思考的变电站接地方案优化的过程。
第一步:了解接地方案的基本知识在优化接地方案之前,首先需要了解接地方案的基本知识,包括接地原理、接地电阻、接地导体的选择等。
只有对这些基本知识有清晰的理解,才能更好地进行接地方案的优化。
第二步:分析现有接地方案的问题在实际运行中,可能存在一些问题,如接地电阻过大、接地导体布置不合理等。
通过对现有接地方案的分析,找出问题所在,为优化接地方案提供依据。
第三步:确定接地目标在优化接地方案之前,需要确定接地的目标。
接地方案的优化可以有多个目标,如降低接地电阻、提高接地导体的抗腐蚀能力、减少接地系统的故障率等。
根据具体情况,确定接地方案的优化目标。
第四步:选择合适的接地导体接地导体的选择是接地方案优化的重要一环。
根据实际情况,选择合适的导体材料和截面积,确保接地系统具备良好的导电性能和抗腐蚀能力。
同时,还需要考虑接地导体的敷设方式和布置位置,以达到最佳的接地效果。
第五步:优化接地电阻接地电阻是评价接地方案优劣的重要指标之一。
通过采取一些措施,如增加接地导体的长度、增加接地电极的数量等,可以有效地降低接地电阻。
同时,还可以考虑采用接地增阻器等设备,进一步优化接地电阻。
第六步:进行接地系统的分析和测试在优化接地方案之后,需要进行接地系统的分析和测试,验证优化方案的效果。
通过测量接地电阻、接地电位等参数,评估接地系统的性能,确保系统的安全可靠运行。
第七步:制定接地系统的维护计划优化接地方案只是第一步,接地系统的维护同样重要。
制定接地系统的维护计划,包括定期巡检、清理接地导体、检测接地电阻等工作,确保接地系统一直处于良好的工作状态。
总结起来,变电站接地方案的优化是一个逐步思考的过程,需要结合实际情况和目标要求,选择合适的接地导体,并采取相应措施降低接地电阻。
变电站接地网存在的问题及设计改进措施
变电站接地网存在的问题及设计改进措施变电站接地网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设施,接地装置的用途为工作接地、保护接地、雷电保护接地、防静电接地,变电站接地装置贯彻全站的高低压电气设备的接地线、低压用电系统接地、电缆屏蔽接地、通信、计算机监控系统设备接地,以及变电站维护检修时的一些临时接地。
因变电所的接地网不但要满足工频短路电流的要求,还要满足雷电冲击电流的要求,以前由于接地网的缺陷而造成的主设备损坏、变电所停运等事故,给电网的稳定运行带来了极大的危害。
因此,为了保证变电所接地网的可靠安全性,针对玉林市农村电网改造工程中的发现的变电站接地网存在的问题进行整改设计,以及今后在接地网设计与改造方面应该注意的问题,主要就如下几方面进行分析。
标签:变电站;接地网;问题1 设备的接地与地网之间的连通1.1 存在问题(1)变电站在扩建时因节省投资的原因没有扩建新的接地网,只是把新增设备的接地线直接接在电缆沟内的接地带与原地网连接,而电缆沟内阴暗潮湿,易受到腐蚀,接地带连接可靠性就差,因腐蚀而致使断开,连接的设备接地就失去了与接地网的连接。
(2)设备的接地引下线与地网焊接不合格,焊接头焊口长度不够,且大多为点焊,经过长期的锈蚀造成电气上的开路的腐蚀,从焊口处开路。
(3)接地网水平接地体的接头处焊接不合格,经过长期的锈蚀造成电气上的开路的腐蚀形成电气上的开路。
(4)对一些不要求采用专门铺设的接地线接地的设备是利用混凝士构件的内筋接地,而这些混凝士构件在施工时又没有进行可靠的电气连接和试验,从而造成了开路。
1.2 设计及改进措施(1)变电所扩建时,要扩建新的接地网。
新扩建的地网与原地网应多点可靠连接,各焊接头焊口质量要严格把关,对焊口要进行相应的防腐处理。
(2)对利用混凝士构件的内筋接地的设备,在施工时要对混凝士构件进行可靠的电气连接和试验。
(3)设备接地引下线要定期进行防腐处理和维护,对最容易被锈蚀的接地引下线地下近地面10~20cm处,可在此段套一段绝缘,如塑料等,预防腐蚀。
(完整版)电力系统变电站接地网分析与优化毕业设计
毕业论文题目电力系统变电站接地网分析与优化专业:电气工程及其自动化学院:电气工程学院年级:学习形式:学号:论文作者:指导教师:职称:学院制完成时间:年月日郑重声明本人的学位论文是在导师指导下独立撰写并完成的,学位论文没有剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范和侵权行为,否则,本人愿意承担由此而产生的法律责任和法律后果,特此郑重声明。
学位论文作者(签名):年月摘要变电站的接地网是确保变电站工作接地、保护接地和防雷保护接地的必要设施,也是保障人身和设备安全、保证变电站可靠运行的重要手段。
在我国的电力发展史上,曾多次出现因接地网设计不当造成的停电事故和安全隐患,因此,接地网的安全应引起电力部门的高度重视。
特别是近年来我国经济的快速发展推动了电力负荷需求节节攀高,为了满足负荷日益增长的需要,变电站正朝大容量、特高压、紧凑型方向发展。
接地短路电流越来越大,同时国家政策要求新建工程要少占或不占良田好土,建在高土壤电阻率地区的变电站越来越多,这些因素给变电站接地设计和施工造成了困难。
为确保变电站投运后接地网的安全,就必须把好接地网设计这一关,从源头上减少和排除接地网出现故障的隐患。
关键词:变电站、地网设计、接地阻抗、测量AbstracThe substation ground network is to ensure that the substation grounding, protective grounding and lightning protection grounding necessary facilities, and to ensure the safety of person and equipment, to ensure the important means of substation and reliable operation. Power development history in our country, has repeatedly appeared due to improper grounding network design of the power outage and safe hidden trouble, therefore, the safety of grounding network should be paid attention during the height of the power sector. Especially in recent years the rapid development of economy of our country promotes the spiralling power load demand, in order to meet the increasing needs of the load, the transformer substation is moving in the direction of large capacity, high pressure, compact development. Grounding short circuit current to the bigger, at the same time, national policy requires less (or not (new construction land, the good earth, built in high soil resistivity area substation stand more and more, these factors caused difficult to substation grounding design and construction. In order to ensure the safety of substations parameter ground net.through, you must put this good grounding network design, from the source to reduce and eliminate the hidden trouble of the grounding network failure.Key words: substation, in design, grounding impedance, measurement目录摘要 (I)Abstrac (II)目录 (III)1 绪论 (1)1.1 接地技术的背景 (1)1.2 接地的意义 (1)1.3 接地网再国内的发展 (1)2 接地的基本原理 (3)2.1 接地的概念 (3)2.2 接地的作用 (3)2.3 电气接地的分类 (4)2.4 土壤电阻率 (5)2.4.1土壤电阻率ρ的取值 (6)2.4.2 接地电阻值的要求 (7)2.4.3 直接计算法 (9)2.4.4 变电站地网的接地电阻 (10)2.5 跨步电位差与跨步电压 (11)3 变电站接地网设计 (13)3.1 概述 (13)3.2 变电站地网设计的总原则 (13)3.2.1 对接地电阻的要求 (14)3.2.2 接触电位差和跨步电位差允许值 (14)3.3 地网的设计步骤和方法 (15)3.3.1 调查土壤特性 (15)3.3.2 入地故障电流的计算 (16)3.3.3 地网导体材料及截面的选择 (16)3.3.4 选择地网的布置方式 (18)4 变电站接地网优化设计 (20)4.1接地网接地电阻计算及量大电阻的确定 (20)4.2 减小接地电阻的方法 (20)4.2.1 两层接地网 (20)4.2.2 深井式垂直接地极 (21)4.2.3 用自然体接地 (21)4.2.4 引外接地 (21)4.2.5扩大接地面积 (22)4.2.6 使用降阻剂 (22)4.3工程设计中的几点建议 (22)4.3.1 土壤电阻率的测量要准确 (23)4.3.2接地施工应提前进行 (23)4.3.3优先考虑深井式垂直接地极 (23)4.3.4接地体的选择 (23)4.3.5 降低接地电位的其他方法 (23)5 与接地网相关的问题 (25)6 结论 (27)致谢 (28)参考文献 (29)1 绪论1.1 接地技术的背景接地技术作为一门新兴的边缘学科,主要是建立在电学理论基础之上的。
变电站接地网存在的问题及改造意见
变电站接地网存在的问题及改造意见引言变电站是电网中重要的节点和枢纽,而变电站接地网作为保障人员和设备安全的关键环节,必须满足可靠性和安全性的要求。
但是在实际的工作中,我们发现变电站接地网存在着一些问题,本文将围绕这些问题,提出相应的改造意见,以期提高变电站接地网的可靠性和安全性。
问题分析接地线的材料和断面积不合适接地线是变电站接地网的主要组成部分,其具体材料和断面积必须满足相关的要求。
然而在实际的工作中,我们发现有些接地线的材料和断面积不符合标准,导致其承受电流过载,从而影响其使用寿命和安全性。
接地电阻值过大变电站接地网的电阻值必须满足相关的要求,以保障接地保护系统的可靠性和真实性。
然而在实际的工作中,我们发现有些变电站的接地电阻值偏大,从而影响了接地保护系统的性能和可靠性。
接地网的布局不合理变电站接地网的布局必须满足安全性和可靠性的要求,以防止接地保护系统误动作或者失效。
然而在实际的工作中,我们发现有些变电站接地网的布局不合理,从而存在一些安全隐患和故障风险。
改造意见优化接地线的材料和断面积为了保障接地线的安全性和可靠性,我们需要优化其材料和断面积。
具体而言,可以采用优质的铜材作为接地线的主要材料,同时根据电流负荷和环境条件的不同,选择合适的断面积。
统一接地电阻值的测试标准为了减少接地电阻值的误差,我们应该统一测试标准,遵循电气规范和相关标准,从而提高接地保护系统的真实性和可靠性。
优化接地网的布局为了减少接地保护系统的误动作和失效,我们应该优化布局,采用合理的接地方式和布线方式。
具体而言,可以考虑采用至少两种接地方式,从而实现冗余和备份,同时确保接地保护系统的可靠性。
结论本文分析了变电站接地网的三个问题,提出了相应的改造意见,以期提高其可靠性和安全性。
在今后的工作中,我们需要进一步完善接地保护系统的理论和实践,不断探索和创新,从而更好地保障变电站的安全和稳定运行。
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变电站接地网优化设计
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摘要:接地网等间距布置存在地电位分布不均匀的问题。
在建220 kV 新塘变电站采用了不等间距布置,即从地网边缘到中心,均压导体间距按负指数规律增加。
运用GPC 接地参数计算程序对两种方法进行分析和计算,结果表明接地网优化设计能显著地改善导体的泄漏电流密度分布,使土壤表面的电位分布均匀,提高安全水平,节省钢材和施工费用。
关键词:变电站接地网设计
随着电力系统容量的不断增加,流经地网的入地短路电流也愈来愈大,因此要确保人身和设备的安全,维护系统的可靠运行,不仅要强调降低接地电阻,还要考虑地网上表面的电位分布。
在以往接地设计中,接地网的均压导体都按3 m
,5 m
,7 m
,10 m
等间距布置,由于端部和邻近效应,地网的边角处泄漏电流远大于中心处,使地电位分布很不均匀,边角网孔电势大大高于中心网孔电势,而且这种差值随地网面积和网孔数的增加而加大。
本文结合在建工程220 kV 新塘变电站的接地网设计,阐释了接地网不等间距布置的方法及其合理性。
1 接地网优化设计的合理性
1.1 改善导体的泄漏电流密度分布
面积为190 m
×170 m
的新塘变电站接地网,在导体根数相同的情况下,分别按10 m
等间距布置和平均10 m
不等间距布置。
沿平行导体①、②、③、④、⑤的泄漏电流密度分布曲线。
从此可见,不等间距布置的接地网,边上导体①的泄漏电流密度较等间距布置的接地网平均低15%左右;对于导体②的泄漏电流密度,这两种布置的接地网几乎相等(仅相差0.3%);对于中部导体③、④、⑤,不等间距
布置的接地网的泄漏电流较等间距布置的接地网分别提高了9%,14%和15%。
由此可见,不等间距布置能增大中部导体的泄漏电流密度分布,相应降低了边缘导体的泄漏电流密度,使得中部导体能得到更充分的利用。
1.2 均匀土壤表面的电位分布
不等间距布置的接地网能较大地改善表面电位分布,其最大与最小网孔电位的相对差值不超过0.7%,使各网孔电位大致相等,而等间距地网,其最大与最小网孔电位的相对差值在12.2%以上。
同时不等间距地网的最大接触电势较等间距地网的最大接触电势降低了60.1%,极大地提高了接地网的安全水平。
2)地网面积为190 m
×170 m
;
3)长方向导体根数n1=18,宽方向导体根数n2=20。
1.3 节省大量钢材和施工费用
如果按10 m
等间距布置的新塘变电站接地网,最大接触电势在边角
网孔,其值为0.799 kV,但采用不等间距布置时,保持最大接触电势与该值接近,这时可节省钢材31.2%。
2 接地网优化设计的方法
在设计时采用尝试的方法来确定均压导体的总根数和总长度,即先对地网长和宽方向的导体根数n1和n2进行试算,对于大地网一般可采用均压导体间距为10 m 左右试算,若接触电势满足要求,进行技术经济比较后再考虑增减导体的根数。
当确定了n1和n2后,则地网长宽方向的分段数就确定了:长方向上导体分段为k1=n2-1,宽方向上的导体分段为k2=n1-1,然后按下式得出各分段导体的长度。
Lik=L.Sik,
式中
L——地网边长(长方向L=L1,宽方向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,其确定方法如下:
当7≤k≤14时,当k>14时,
对于任意矩形地网,只要长、宽方向导体的布置根数一经确定,就可根据长、宽方向导体的不同分段k,分别按上述推得的公式布置导体的间距。
3 结论
a)采用不等间距布置优化设计接地网,能够使地网各网孔电位趋于一致,从而提高了变电站的安全水平。
b)在同样安全水平下,优化设计的接地网较常规布置的接地网,一般能节省钢材量达38%以上,同时也减少了相应的接地工程投资,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规律增加的新方法来布置接地网,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:水利电力出版社,1985
2 颜怀梁,陈先禄,李定中.接地计算方法及应用不均
匀网孔改善地网电位分布的计算研究[J].重庆大学学报,1985(4)
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