变电站接地网地电位均压特性及优化设计
关于变电站接地网存在的问题及设计改进措施分析
关于变电站接地网存在的问题及设计改进措施分析摘要：接地网在变电站整个系统中是非常复杂又至关重要的组成部分，它直接关系到人身和设备的安全，它的稳定很大程度上保证了整个系统的安全。
由于接地网作为隐性工程，不管施工还是平时维护往往容易被人忽视，往往只注意一时的接地电阻的测量结果。
随着电力系统的发展，流经地网的入地短路电流也愈来愈大，对变电站接地网的要求越来越高。
本文重点对变电站接地网中存在的问题进行了分析，提出了这些问题和几点改进措施。
关键词：变电站；接地网；问题变电站的接地网对变电站的安全运行至关重要，随着电力系统容量的不断增大，接地短路电流也越来越大。
近几年，由于一次设备接地、接地网发生问题，造成高压窜入二次回路及操作系统，使保护失灵，短路电流时间持续较长，进一步将地网多处烧断，使整个的、变电站多处出现高电位差，造成许多主设备损坏的事故更加严格，不但接地电阻值要低，而且均压效果必须良好，维护水平更要提高，否则，变电站发生短路接地时，就会烧毁电气设备，造成惨重损失。
1、均压问题1.1存在问题（1）变电站接地网的均压不好，特别是横向电位分布不均，电位梯度较大，跨步电压超标，这是由于在接地网设计时把接地电阻作为主要的技术指标，而忽略了地网的均压和散流。
（2）变电站只是设备到哪里，水平接地带连到哪里，或只用长孔地网很少用方孔地网，再加上敷设接地网的施工单位存在偷工减料、不按图施工，所以接地网很不完善。
（3）地网水平接地极埋深不足，有的甚至浮在地的表面，因此，由于地网均压不好，一旦发生接地短路就有可能引起局部电位升高，产生高压，向控制和保护电缆反击，使低压元件损坏。
1.2设计改进措施（1）设计接地网时应尽量采用方孔接地网或不等间距接地技术，并严格保证施工质量。
（2）尽可能地将建筑物的钢筋、埋于地下的金属管道以及其它可利用的金属结构物等连成通路，且与接地网可靠连接。
(3)在高压配电装置的地面下，设置水平敷设的人工接地网，接地网的外缘闭合，网内设置均压带。
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
＝脚
（） ３
（） ４ （） ５
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
＝
（） ２
【 ， ， 】， 维列向量， 为第 ｆ …，： ｎ 段导体的中点， ＝ ＋， ＋ …，： 】ｍ维列向 。 【 ： ＋ ， 。 ， 量， ＋ ， ｎ． 为第 ＋ 个节点的电位；＝ ，， ， ， ｒｎ 『 ， ［。 ２…， ］， 维列向 ， ， ＾ 量， 是第 ｌ 段导体的漏电流； ＝ ，，， ， ［ ｏ… ０ ０
对于变电站接地网的优化设计
工程技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald67DOI：10.16660/ki.1674-098X.2018.17.067对于变电站接地网的优化设计梁洁 宋佩阳(中国能源建设集团辽宁电力勘测设计院有限公司大连分公司 辽宁大连 116011)摘 要：近年来我国电力系统处于高速发展阶段，保障电力系统的安全运营就成为其中的关键所在。
变电站接地网是整个电力系统中的重要保护环节，优化变电站接地网设计能够有效保障整个电网的安全运营，加强对变电站接地网的优化设计研究有利于电器系统的保护和设备的安全运行。
关键词：电力系统 优化设计 变电站接地网中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2018)06(b)-0067-02为确保电力系统安全有效的运营，就必须提供安全有效的保护措施，变电站接地网在整个电网保护系统中占有十分重要的组成地位，但是近年来我国接地网事故频发，主要原因就是接地网设计不合理，在造成人员伤亡的同时，也给国家的财产造成了重大损失。
因此，加强变电站接地网优化设计研究就具有十分重要的现实意义。
1 我国变电站接地网存在的问题1.1 接地网运行问题近年来我国电网建设过程中，为了有效提升电网电容量，电压的等级越来越高，这就导致变电站接地网系统故障率越来越大，产生的短路电流也越来越大。
电网系统发生接地短路时主要有两种：一种是经过接地网散入大地的短路电流的最大电流与接地网接地电阻的乘积，电阻值若较大时就会造成变电站接地网的电位升较大；另一种是虽电阻满足接地网需求，但由于设计问题，变电站的局部易产生较高的电位梯度，给设备和人身带来危害。
在接地网的实际运行过程中，由于城市发展建设较快，城市土地寸土寸金，变电站的占地区间向着更小的方向迈进。
这就造成了变电站接地网的面积越来越小，接地电阻越来越高，为保障变电站的人员安全和设备运行，就需要采取多种降阻方式配合来有效降低接地电阻值。
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。
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变电站接地网的优化设计方案探讨
110kV变电站接地网的优化设计方案探讨摘要：随着我国经济的飞速发展，社会中的各行各业都对电力系统的依赖越来越大，没有了电力，很多企业工厂都无法正常运行。
随着电力系统的持续发展，现如今，电力系统的安全性和稳定性更能得到大家的关注。
然而变电站作为电力系统的枢纽，起着至关重要的作用，变电站接地网的设计和运行对于整个电力系统的作用极其关键。
关键词：110kV；变电站；接地网；优化设计方案前言变电站接地网设计需要满足不同安全规范的要求，建立一个具有低阻抗对地通道的接地系统，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。
本文结合阜阳滑集110kV变电站接地网设计，在接地系统现状分析的基础上，通过优化接地网设计来提高110kV变电站的地网技术水平，以保证变电站内的一次设备、二次设备和微机自控装置的安全稳定运行。
1 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。
变电站接地网设计时应遵循以下原则：①尽量采用建筑物地基的钢筋和自然金属接地物统一连接地作为接地网。
②尽量以自然接地物为基础，辅以人工接地体补充，外形尽可能采用闭合环形。
③应采用统一接地网，用一点接地的方式接地。
2 110kV变电站接地网中存在的问题分析2.1 变电站接地电线的问题一是接地引下线与水平地线截面配合不是很当，如接地引下线截面22mm圆钢时，其接地引下线与地网干线相连的地线截面却往往是12mm圆钢的现象。
电力系统变电站接地网分析与优化
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 (II)Abstrac (III)目录.............................................................................................................................. I V 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 (15)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 (30)参考文献 (28)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。
变电站接地网优化设计
变电站接地网优化设计
摘要；接地网等间距布置存在地电位分布不均匀的问题。
220kV双龙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G-PC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
0引言
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5m、7m、10m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220kV双龙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。
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
变电站接地网存在的问题及解决方法
变电站接地网存在的问题及解决方法随着电力系统的发展接地短路电流越来越大，接地网的问题也越来越突出，接地网的问题往往造成事故或使事故扩大。
一、接地网存在的问题：1、接地网的均压问题，通过对若干座变电站接地网的电位分布测试，发现接地网的均压大多不符合要求，特别是横向电位分布，电位梯度大，跨步电压超标，这是由于在接地网设计时把接地电阻作为主要的技术指标，而忽略了地网的均压和散流尧或只用长孔地网而很少用方孔地网计算，特别是沿电缆沟没有均压措施，由于地网的均压不好，在短路电流或冲击电流入地时就会造成地网的局部电位升高，高压向低压反击烧坏微机控制设备或低压控制回路。
2、设备的接地与地网之间的连通问题，对于运行中的若干座变电站进行全面检查和试验，发现存在的最大问题不是接地网的各项技术指标，而是变电站内的电气设备与接地网的连接问题，设备的接地引下线与地网焊接不良，从焊口处开路，接地网水平接地体的接头处焊接不符合要求，经过长时间的腐蚀形成电气上的开路，设备接地引下线的截面小，经过长时间的锈蚀，从地下锈断，有些设备接地引下线与设备外壳用螺丝连接，经过长时间会锈蚀，在连接处由于生锈形成开路。
3、接地引下线及接地体的截面偏小满足不了短路电流的热稳定，由于接地体或设备的接地引下线不能满足短路电流热稳定的要求，在发生接地短路时，接地引下线往往被烧断，使设备外壳上有较高的过电压，有时会反击到低压二次回路，使事故扩大，有的用户就是因为设备的接地引下线截面不够，在设备发生接地短路时，高压窜入低压回路，烧坏二次保护尧控制电缆，使事故扩大。
4、接地装置的腐蚀问题，接地装置的腐蚀是一个普遍存在的问题，变电站接地网最容易发生腐蚀的是接地引下线，由于腐蚀，接地线不能满足接地短路电流热稳定的要求，或者形成电气上的开路，使设备失去接地，还有电缆沟内的接地带也容易发生腐蚀，尤其是各焊接头。
5、水平接地体的埋深不够，标准规定水平接地体要埋深0.6m以下，可是通过开挖检查发现许多水平接地体埋深不足0.3m，有的甚至浮在地表，由于水平接地体埋深不够，接地电阻受季节影响，尤其受土壤干湿度影响较大，由于表层土壤容易干燥，站以造成接地装置的接地电阻不稳定，由于水平接地体的埋深不够，就影响接地网的均压，在发生接地短路时，地面的跨步电压较大，对巡视人员构成威胁，上层土壤的含氧浓度高，容易发生腐蚀，这也是水平接地体容易损坏的主要原因。
110kV变电站接地网的优化设计分析
110kV变电站接地网的优化设计分析发布时间：2021-09-01T06:31:28.475Z 来源：《中国电业》2021年13期作者：王雪莲[导读] 随着电力事业的快速发展，电力系统的电压等级和容量不断提高王雪莲云南欣博工程咨询有限公司摘要：随着电力事业的快速发展，电力系统的电压等级和容量不断提高，当发生故障时，流经接地系统的电流不断上升，接地网的重要性也随之增大。
接地网中如果存在问题会导致各种事故，不仅电力系统不能正常工作，还会损坏设备。
在110kv变电站中，接地网是一个组成部分，接地网直接影响到变电站设备的正常运行。
需要对其进行有效优化，使接地网更加坚固，能更好地满足任何环境下安全可靠运行的要求。
在此基础上，本文对110kv变电站接地网的优化设计进行详细的分析和研究，为有需要的人提供一定的参考价值。
关键词：110kV变电站；接地网；设计优化引言接地系统优化设计的目的是在接地网上合理布置水平导体，根据导体漏电流密度分布和土壤表面电位分布，发挥导体的重要作用，有效减少接触电位差和步进电位差，对人身和设备的安全进行更好的保护。
结合工程的实际情况，如果电力系统处于安全运行状态，能够极大的减少接地网的成本和建设，因此，变电站接地网设计应采用更经济、更合理接地网设计方案。
1.变电站现状和接地网概述1.1变电站现状分析随着网络技术的进步和农村电网的改造，大多数110kV变电站已经从传统的远程终端设备、就地监控系统、UPS等设备相结合的模式，向无人值守变电站的全自动化模式发展。
部分变电站存在采集信息冗余、多系统应用、厂站设计安装调试难度大等问题，对我国建设安全电网形成了一定的阻碍。
我国经济改革开放后，科技水平有了极大的提升，变电站技术也有了很大的发展，新技术不断涌现。
但其中也存在一定的局限性。
这些新系统的出现都是集成的、独立的，大部分是根据自己的需要形成的，各个子系统之间的协调性差，联系不紧密，相互独立。
浅论110kV变电站接地网的优化设计 戴馨
浅论110kV变电站接地网的优化设计戴馨摘要：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。
在110kv变电站当中，接地网是不可缺少的一部分，接地网对变电站设备的正常运行有着直接的影响，基于普适的地网使用材料现状以及外扩地网设计思路，精确测量电位分布并综合数据进行分析，从运行维护的角度提出分析，提出对于接地网装置设计方面有效改进的措施及建议。
关键词：变电站；接地网；优化设计引言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、变电站现状和接地网概述1.1变电站现状分析随着网络技术的发展和农网的改造，大部分110kV变电站从远方终端装置、当地监控监视系统以及UPS等设备相结合的传统模式演变为无人值守变电站的全自动化模式，尽管如此，仍有一部分变电站存在采集信息重复，多个系统套用，厂站设计安装难以调试，设备互操作性差，标准化和准确性程度低等问题，这些问题相互影响，不利于我国建设安全电网。
改革开放以来，我国经济和科技创新能力快速发展，计算机技术和网络通讯技术发展尤为迅猛，变电站自动化技术得到进一步完善与发展，产生了大量的新技术、新应用系统，但任何新兴事物的出现必然带有一些局限性。
①这些新的系统的出现，各成一体，自成一派，它们大部分都是根据自身所需要的为基础而形成的，各个子系统之间协同能力差，联系并不密切，相互独立。
现代变电站接地技术及优化接地网的措施
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 ＋斜 插式 接 地 ） 型式 。以上 类 型 的接 地方 式 如 果 在 土 等
壤电阻率低 的地区尚可达到接 地要求 ，如果在土壤 电阻率高
的 地 区则 无 法 达 到 ， 因此 ， 型 的接 地 材 料 辅佐 常规 接 地 应 运 新 而 生 。目前 ， 型接 地 材料 分 为 ： 理 型（ 型 、 新 物 粉末 固体 成 型）化 、 学 型降 阻剂 和 离 子接 地 极 等 。
力 也越 大 。
１ 稀 土防雷防腐降阻板（ 、 ： ． ５ 块 棒）实际上是稀土降阻剂
的 成 型 产 品 ， 有 稀 土 降 阻剂 的特 性 ， 自身渗 透 性 差 ， 利 具 但 需
用稀土降阻填充剂帮助增强渗透性和土壤的接触性能。 １ 铸铜接地棒 ：是用特殊 的电铸技术将纯铜均匀覆盖 ． ６ 到低碳钢芯上的一种代替铜材质 的产品 ， 铜层厚度 ０ ５ ｍ以 ．ｍ ２ 上， 粘合度好 ， 不剥 离两头轧制成螺纹可接长 ， 并且即有铜 的 导 电性好 ， 又兼有钢材坚硬 的特点 ， 适合在腐蚀性强的土壤 地
接地极， 实际上是与地球联接在一起的超级大电容， 它能使雷
击 电流 和 故 障 电 流很 快 扩 散 到 土壤 中。 在 恶劣 的土 壤 条件 下 （ 岩 石 、 土 、 燥 的沙 质 土 壤 等 ） 不 同 的 季 节 变化 中 同样 如 冻 干 和 有效 。
２８总 ９ ） ０． 第９ ０（ 期 圈 ６
维普资讯
廑 景 室
ＧＵＡＮＧ ＸＩＤＩ ＡＮ ＹＥ
研究与探讨
热 镀 锌 水 平接 地 扁 钢 （ ５ 一 ０×５ ：２ｍ ） １０
以广西某 １０ Ｖ变 电所为例 ，介绍几种 降阻措施在变 电 ｋ １
110kV变电站接地网的优化设计分析
110kV变电站接地网的优化设计分析摘要:在电网建设过程中,变电站是其中关键的一环,而要保证变电站运行的可靠性,则接地网的设计又是一项重要内容。
110kV变电站在电力传输过程中担负着升压、降压的作用,而变电站的设备安全以及工作人员的人身安全均与接地网的可靠性有着直接的关系,从而影响到整个电力系统运行的性能。
本文就针对110kV变电站接地网的优化设计展开讨论。
关键词:110kV变电站接地网优化设计1、计算水平主接地网接地电阻3、减小接地电阻设计接地网之前,要先测试、研判变电站地域的地质情况。
因为土壤电阻率有一定的不均交性,尤其是深度不同,电阻率的差别就比较大,这就是土壤分层特性。
是由于大地的结构不同造成这种差别,比如水层与非水层的差别,或者普通土壤与岩石层的差别等等。
所以要先测试变电站所在工的土壤分层状况,从而确定出地层电阻率较低的位置,接下来再针对不同降低接地电阻的方法进行计算,从而确定出最佳方案。
3.1 接地斜井3.2 深井式垂直接地极深井式垂直接地极是以水平接地网为基础,向大地纵深寻求扩大接地面积。
如果大地上层土壤电阻率较高,下层较低时,垂直接地极穿入第二层时会对接地电阻产生较大影响。
深井接地极对场地的要求不高,而且气候条件、季节因素也不会对其产生影响。
有相关试验数据证明,垂直接地体附加于水平接地网,可以减少2%～8%左右的接地电阻,而垂直接地体的长度增加至均压网的长、宽尺寸,均压网趋势近于半个球时,对接地电阻的影响才会比较明显,可以减少约30%。
布置深井接地极时要注意,为了防止垂直接地极互相屏蔽作用,垂直接地极的间距至少是其长度的两倍以上,通常在接地网四周外缘部位设置深井接地极。
此外,要设置帽檐形的辅助均压带,其作用是为了降低深井接地极地表的跨步电压,对深井接地极地面上的电位分布也有所改善。
3.3 扩大接地面积扩大接地网面积可以明显的降低接地电阻。
不过这种外引接地网的方法会受到变电站四周场地的局限,尤其是一些市区的变电点,其四周会有公共建筑或者私人住宅等设施,只可以保证最起码的安全距离。
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２．２布置方式对地电位分布的影响
接地体的主要作用是将短路电流释放到大地中 去，由于接地体相互之间的屏蔽作用导致接地体布置 的密集处单位长度接地体的散流能力减弱，因此大部 分电流都从接地网的边缘流人大地，在变电站的边缘 处造成了极大的电位差，威胁着工作人员的生命安全。 为减少由于接地体布置方式所引起的电位差，应对接 地体的数量及间距进行校验。密集布置时导体间距为 １０ｍ，稀疏布置时２２根导体均匀布置。
万方数据
＜电气开关＞（２０１５．Ｎｏ．２） 表１ 导体材料对地电位分布的影响
６７
短路电流一般都是从接地网的中心地带流人大 地，而接地网中心地带的接地体布置的也是最为密集。 因此接地网中心网孔接地体之间屏蔽作用较大，电位 分布很均匀；但边缘网孔由于外缘是大地，没有接地体 限制其散流，因此在边缘网孔处会泄放大量的电流，导 致较大的电位差。
＜电气开关）（２０１５．Ｎｏ．２）
文章编号：１００４—２８９Ｘ（２０１５）０２—００６６—０３
变电站接地网地电位均压特性及优化设计
魏春霞 （辽宁省水利水电勘测设计研究院，辽宁
沈阳
１１０００６）
摘要：变电站接地网地电位分布与接地系统的可靠性及工作人员的生命安全息息相关。均匀的地电位分布降 低了站内最大接触电位差、跨步电位差、转移电位，保证了站内二次设备、电缆及工作人员的安全。首先研究影响 接地网地电位分布的主要因素，然后分析了接地网电位地分布的特性，总结了接地网不等间距布置的规律。 关键词：电位变化百分比；不等间距布置；地电位分布
中图分类号：ＴＭ６３ 文献标识码：Ｂ
Ｔｈｅ Ｅａｒｔｈ Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ Ｖｏｌｔａｇｅ－ｓｈａｒｉｎｇ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ
Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｅａｒｔｈ Ｎｅｔｗｏｋ ｏｆ ｔｈｅ Ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ
ＷＥｌ Ｃｈｕｎ—ｘｉａ
（Ｌｉａｏｎｉｎｇ
２接地网地电位分布特性
本文采用ＣＤＥＧＳ软件中的ＭＡＬＺ模块对接地网 地电位分布特性从接地材料、布置方式及土壤电阻率 方面进行研究旧Ｊ。
２．１
接地材料对地电位分布的影响
不同的金属有不同的电阻率和磁导率，导致它们 的散流能力和互相之间的屏蔽效果存在差异。对具有 不同的电阻率和磁导率的金属的同一接地网的电位分 布不均匀性计算如表１所示。 由此可知，电位变化百分比随着电阻率和磁导率 的增大而增大，而且电阻率的变化是引起电位变化百 分比的主要原因。接地体的材料一般采用铜、铜包钢 或镀锌扁钢，三者的均压效果依次降低。
１
引言
根据《交流电气装置接地设计规范》（ＧＢ５００６５—
ｕ％＝［（Ｕ。。一Ｕ。ｉ。）／Ｕ。。；］×１００％
（１）
其中，溉为电位变化百分比；ｕ一对应最大地电
位升；Ｖｍｉ。对应站内最小地电位升。二），接地网的接地电阻应符合Ｒ≤２０００／ＩＧ。此式 的意义是要求接地网的最大地电位升不大于２ｋＶ。由 于变电站内的二次设备及电缆外皮最高耐受电压为 ２ｋＶ，因此若是接地网的地电位升小于２ｋＶ，那么站内 电气设备都将可靠运行。另外，在工程验收中，普遍要 求变电站接地网的接地电阻要小于０．５ｆｔ。这是由于 在建国初期，电力系统装机容量比较小，短路电流一般 不大于４０００Ａ，因此以０．５ｆｔ作为验收标准。随着电 力系统的发展，短路电流不断增大及变电站位置都处 于土壤条件不好的地区，地电位升远大于２ｋＶ，接地电 阻也很难达到０．５ｆｔ¨。。 基于此，为了保证接地网的可靠性，有必要对其地 电位分布进行研究，尽可能的均衡地电位分布，使其尽 可能成为一个等势体，从而保证站内设备及工作人员 的安全。本文对地电位分布均匀程度以电位变化百分 比做为衡量标准，见式（１）：
Ｔｏｕｃｈ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｍａｇｎ．（Ｖｏｌｔｓ）［Ｗｏｒｓ］
图２等间距布置与不等间距布置比较
采用不等间距布置方式布置后，不仅最大电位差 变小了，而且地电位的分布更加的均匀。
２．３土壤电阻率
对不同土壤电阻率条件下的接地网计算后发现， 土壤电阻率越大接地网的均压性越好。大土壤电阻率 有一定的隔离作用，可以削弱导体之间的屏蔽作用，从 而均衡地电位分布。对同一接地网在不同土壤电阻率 条件下计算图３。 虽然高土壤电阻率有一定的均压效果，但是会相 应的提高地电位升，导致接地网中最大地电位升和最
ｔｈｅ ｅａｒｔｈ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｅａｒｔｈ ｎｅｔｗｏｒｋ，ｆｉｎａｌｌｙ ｓｕｍｓ ｕｐ ｕｎｅｑｕａｌ ｓｐａｃｉｎｇ ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ ｒｕｌｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｅａｒｔｈ ｎｅｔｗｏｒｋ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｃｈａｎｇｅ；ｕｎｅｑｕａｌ ｓｐａｃｉｎｇ ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ；ｅａｒｔｈ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ
Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ
Ｗａｔｅｒ
Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ
ａｎｄ
Ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ １ １０００６，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ
ｐａｐｅｒ ｓｔｕｄｉｅｓ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｆ ｅａｒｔｈ ｎｅｔｗｏｒｋ ｅａｒｔｈ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，ａｎｄ ｔｈｅｎ ａｎａｌｙｚｅｓ
表２导体材料对地电位分布的影响
为了减少中心接地体之间的屏蔽作用，将接地导 体以不等间距布置。即增大接地网中心网孔的距离， 减小接地网边缘网孔的距离，从而使得各段接地体的 散流更加均匀。对相同的接地网采取等间距和不等间 距方式布置仿真结果如图２所示。
由此可知，导体布置得越密集地电位分布越均匀， 经研究发现虽然在密集布置的情况下导体单位长度散 流量减少了，但是由于导体数量的增多导致整体散流 量增加，接地网边缘的散流量减少，从而提高了地电位 分布的均匀性。电位变化百分比随着接地体的数量增 加而减小，但接地体的数量增加到足够多时均压特性 就不明显了。因此，在进行工程设计时首先要结合当 地的土壤条件、接地网面积对接地体数量进行校验。 以电位变化百分比最小为原则确定接地体数量。 接地网的传统布置方式都是等间距布置接地体， 一般不超过１０ｍ。在等间距布置方式下接地网地电位 分布情况如图ｌ所示。