220KV变电站接地网的设计
220kV变电站主变中性点接地方式的选择
220kV变电站主变中性点接地方式的选择摘要：变电器的中性点接地方式对供电的可靠与安全性有重要影响。
对电网主变中性点接地方式的选择方法进行介绍，在选择电网中主变中性点接地运行方式时，应做到既不使接地点数目过多，也不能使接地点太少来提高网络运行的可靠、安全性。
关键词：变压站中性点接地方式中图分类号：tm862 文献标识码：a 文章编号：1007-3973（2013）001-051-021引言随着电力工业的发展和超高压输电线路的建设以及城市电网改造的大规模进行，面临着如何选择变压器中性点接地的安全问题。
电网中性点接地是一个综合的，系统的问题，既涉及到电网的安全可靠性，也涉及电网的经济性，中性点接地方式之家影响到系统电压水平，继电保护方式，系统的可靠运行。
如何正确选择接地方式，关系到系统运行的可靠性和设备的安全性。
因此，对变压器中性点的接地方式进行探讨。
2变压器中性点接地方式中性点直接接地方式又称大接地电流系统，其优点是一相接地时其它两相电压不升高，不存在间歇电弧造成的过电压危险。
因此，可选择额定电压低的避雷器作为系统大气过电压的保护，可降低系统的绝缘水平。
ll0kv及以上电网普遍采用直接接地方式，这样可以降低超高压电网的造价。
此种系统一相接地时形成单相短路，其短路电流很大，可使保护继电器迅速准确地动作，提高保护的可靠性。
但由于短路电流很大，需要选择容量较大的开关及电气设备，并有造成系统不稳定和对通讯线路强烈干扰等缺点。
地面低压供电系统，为了获得动力与照明两种不同电压等级和电气设备外壳带电保护接零的需要，采用380/220v三相四线制供电，其供电变压器也采用直接接地工作方式。
在大接地电流系统中，电网中不同地点的零序电压和零序电流得变化很大程度受中性点接地变压器的台数、容量及其分布情况的影响。
因此，变压器的中性点是否接地，应根据不同运行方式下电网发生接地短路时，不接地变压器中性点的电压值及绝缘水平、断路器容量（在单相接地短路情况下，当对短路点的零序综合阻抗小于正序综合阻抗时，故障相中的零序电流将大于三相短路电流）、零序电流对通信的干扰以及零序电流变化对零序保护工作的影响等因素来考虑。
接地网的规范
接地网•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220kV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。
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3m，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。
本文结合在建工程220kV 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图1是面积为190m×170m的新塘变电站接地网，在导体根数相同的情况下，分别按10m等间距布置和平均10m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见图2。
从图中可见，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；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由表1的计算结果可知，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。
概述220kV变电站防雷措施与接地网技术
概述220kV变电站防雷措施与接地网技术1、前言变电站是维护电力系统正常运行的保障，一旦出现问题，轻则大规模停电，重则威胁人民的生命安全，所以，变电站必须采取有效的措施做好防雷工作。
防雷最关键的环节就是接地，通过设置合理的装置将雷引入地下，能够起到较好的避雷效果，保障电力系统的运行安全。
220kV变电站的防雷接地设计主要包含电气、控制和通信等设备，最关键的是接地网技术，关系到变电站的正常运行和设备的安全性，因此，必须做好变电站的接地网设计。
2、220kV变电站的防雷措施2.1变电站防雷概述雷电是一种放电现象，一般分为直击雷、感应雷。
直击雷主要作用于电力设备上，导致设备故障的出现，造成电力系统无法正常运行，对于线路危害很大。
由于一般的设备对于雷电的抵御能力较差，如果遭到雷电的攻击，不仅影响变电站的通信和调度，甚至会导致电气设备的严重损坏，造成大面积停电，引起巨大的安全事故。
变电站的防雷系统一般有两种：一次防雷、二次防雷。
当一次防雷系统受到雷电攻击时，造成的影响主要有：电流传入大地冲击电位，当出现电位差时，就会损坏相关的电气设备；电流传入地下时，就会形成强大磁场，损坏弱电设备。
变电站的两种防雷系统是一套体系，但是二次防雷系统对于雷击电流的耐受程度较低，因此，防护必须是全方位的：变电站的防雷措施一定要注意避雷线防雷、避雷针防雷和过电压保护相结合，缺一不可。
2.2变电站的主要防雷措施变电站的防雷核心是释放雷电产生的巨大能量，一般采取将能量导入地下的办法。
防雷措施一般有分区防护和多重屏蔽、均衡电位等几种。
对于侵入波，主要采取的是安装避雷器的方法，将避雷器安装在需要保护的设备旁边，这样就可以在电压值过大的时候，通过避雷器及时的进行放电，减小过压值以保护电气设备；对于直击雷，一般采取的办法是将避雷针安设在配电装置上，避免雷击造成设备反击，但要注意避雷针和设备的接地、带电、构架接地等部分必须至少保持5米的距离，与主接地网至少保持3米距离；架空线路的全线均要做好避雷线的架设，并保证其保护角的度数值在20度到30度之间；对于进线段，在架空线连接部分和电缆之间必须安装避雷器，并保证后者的金属外壳和接地端实现连接；对于变压器，必须将避雷器安设在其附近，避免雷电波对绝缘设备造成损坏；为了尽量降低雷击对于二次设备的干扰，就必须要注意多分接地下线的使用和泄放系统结构的优化、屏蔽设备的改进、屏蔽电缆的使用；在做好雷击防护之后，必须针对实际情况，进行接地网的敷设，以保障变电站的运行安全。
国家电网公司220kV变电站典型设计技术导则
国家电网公司220kV变电站典型设计技术导则1技术原则概述1.1依据性的规程、规范《220～500kV变电所设计技术规程》（DL/T5218-2005）等国家和电力行业有关220kV变电站设计、通信设计和调度自动化设计的标准、规程、规范及国家有关安全、环保等强制性标准；国家电网公司《十八项电网重大反事故措施》、《输变电设备技术标准》、《预防输变电设备事故措施》、《电力系统无功补偿配置技术原则》等有关企业标准和规定。
1.2设计对象国家电网公司220kV变电站典型设计的设计对象暂定为国网公司系统内220kV常规户外和户内变电站，不包括地下等特殊变电站。
1.3运行管理方式国家电网公司220kV变电站典型设计原则上按无人值班远方监控设计。
1.4设计范围国家电网公司220kV变电站典型设计的设计范围是：变电站围墙以内，设计标高零米以上。
受外部条件影响的项目，如系统通信、保护通道、进站道路、站外给排水、地基处理等不列入设计范围，但概算按假定条件列入单项估算费用。
1.5设计xx按《变电所初步设计内容深度规定》（DLGJ25-94）有关内容深度要求开展工作。
1.6假定站址环境条件xx≤1000m；环境温度－20℃～＋40℃（除A-5，A-8方案适用）；－40℃～＋40℃（A-5，A-8方案适用）；最热月平均最高温度35℃；覆冰厚度10mm；设计风速30m/s（50年一遇10m高10min平均最大风速）；污秽等级Ⅲ级；日照强度：0.1W/cm2；最大冻土层厚度：≤0.5m（除A-5，A-8方案适用）；地震设防烈度：7洪涝水位：设计土壤电阻率：地基：腐蚀：1.8m（A-5，A-8方案适用）；度，地震加速度为0.1g，地震特征周期为0.35s；站址标高高于百年一遇洪水位和历史最高内涝水位，不考虑防洪措施；不大于100Ω·m；xx力特征值取fak=150kPa，无地下水影响；地基土及地下水对钢材、混凝土无腐蚀作用。
110kV220kV变电站防雷接地技术
110kV220kV变电站防雷接地技术发布时间：2021-06-25T10:36:41.827Z 来源：《中国电业》2021年3月第7期作者：吴承俊[导读] 110kV220kV变电站是我国输配电网络中主要的高压变电站类型，直接承担着我国大部分的高压输配电任务，变电站的安全运行关系着电网的安全稳定运行吴承俊桂林丰源电力勘察设计有限责任公司广西桂林 541001摘要：110kV220kV变电站是我国输配电网络中主要的高压变电站类型，直接承担着我国大部分的高压输配电任务，变电站的安全运行关系着电网的安全稳定运行。
而雷电灾害是影响变电站运行的主要外部因素，一旦发生雷电故障，将导致严重的后果。
因此，本文主要分析110kV220kV变电站防雷接地技术的应用。
关键词：变电站；防雷接地技术；应用1.110kV220kV变电站出现雷击现象的主要因素由于110kV220kV变电站具有相对特殊的功能和特性，其一般位于相对空旷的区域，户外电气设备基本为金属设备，因此发生雷击的可能性非常高，一旦变电站发生雷击，可能导致严重事故，如停电将对社会的生产生活造成较大影响，也可能导致设备损坏造成严重的经济损失。
为了保护电气设备不受雷电的影响，有必要对变电站的防雷接地技术进行深入研究，一般来说，在变电站正常运行期间，电网电气设备以额定电压运行，但是在雷雨天气中，雷击导致输配电系统中的某些线路出现过电压，进而影响到变电站，根据不同的雷击方式，变电站的雷击过电压主要有以下几种[4]。
1.1雷直击设备过电压雷电直接击中电气设备后，会在电气设备中产生大的雷电流和超高压，同时还会释放出大量的热量，出现的热量将直接影响电气设备的正常运行，容易造成电气设备损坏，影响变电站的正常运行。
1.2雷直击线路及感应雷过电压当雷场移至架空线上时，在静电感应的影响下，会导致架空线上更多的异常束缚电积累，雷云一旦释放地面，将在架空输电线路上造成极高的感应过电压，此外，雷直击中输电线路时，在线路上形成雷电波，雷电波沿着输电线路侵入变电站，从而导致变电站电气设备过电压，这些过电压的出现会对变电站造成严重损害。
浅谈220kV变电站接地设计
并 不 是所 有 的 接 地 电阻 满 足５ Ｑ就 合 格 了 ， 而是有条件限制的。 接 地 标 准 中明 确规 定 ： 必 须 采 取 隔 离 措 施 以 防 止转 移 电位 引起 的 危害； 短 路 电 流 非 周 期 分 量 对 接 地１ ０ ｋＶ避 好 的降 阻效 果 。 深 井接 地 极 数量 在 一定 程 度 在 深层 土壤 中电 阻 雷 器不 宜 动 作 或 者 动 作 后 不 得 损坏 ； 接 地 上也 受 限于 场 地的 大小 ， 应该采 取均压措施 ， 对 接 触 电位 差 以 及 跨 率 很 高 的 情 况 下 往 往 使 用 效 果 不 佳 。 步 电位 差 必 须 进 行 验 算 ， 看 其 是 否 满 足 要 求。 为 了满 足 接 地 规 程 的 要 求 ， 当接 地 的 故 ３ 目前新型 变电站辅助接地 方式 障 电流 比较 大 时 ， 应 该 尽 量 的 减 小 接 电 阻 ３． １降 阻模块 降阻模块 也被称 作接 地模块 ， 通 常 用 值。 非 金属材料来制 作 ， 其 导 电 性 好 与 稳 定 性 高。 此 外 还 可 以通 过 添 加 特 色材 料 提 高 其 ２ 传统的接地方式 抗腐蚀能力 ； 能长 时 间的 负载 大 电 流 ， 降 阻 ２ ． １扁 钢地 网 ０ 年， 并 扁钢 接 地 网 可 以 划 分 为 两 类 ， 即 方 孔 接 地 模 块 的 使 用 寿 命 通 常 能超 过 ３
动 力 与 电 气 工 程
Ｓ Ｃ Ｉ Ｅ Ｎ Ｃ Ｅ＆Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ ０ Ｌ ０ Ｇ Ｙ ．
匝圆
浅谈 ２ ２ ０ ｋ Ｖ变 电站 接地 设计 ①
王俊 黄秋 实 李莎莉 （ 宜 昌供 电公 司检 修公 司变 电运 维工 区 宜 昌 ４ ４ ３ ０ ０ ０ ）
变电站接地设计
变电站接地设计目的：1.接地电阻计算。
2.接地导体（接地极）截面计算。
3.规范对接地网敷设要求的掌握。
4.PE线截面计算。
5.为后续接地计算软件计算应用储备知识。
前置条件：1.最大接地故障不对称电流值计算。
参考规范：1.GB 50059-2011《35～110kV变电站设计规范》2.DL/T 5218-2012《220kV～750kV变电站设计技术规程》3.GB/T 50064-2014《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范》4.GB/T 50065-2011《交流电气装置的接地设计规范》5.GB/T 51096-2015《风力发电场设计规范》6.GB 50797-2012《光伏发电站设计规范》7.DL/T 1364-2014《光伏发电站防雷技术规程》1. 概述电力系统、装置或设备应按规定接地。
接地按功能可分为系统接地、保护接地、雷电保护接地和防静电接地。
发电厂和变电站内，不同用途和不同额定电压的电气装置或设备，除另有规定外应使用一个总的接地网。
接地网的接地电阻应符合其中最小值的要求。
交流电气装置的接地设计，应遵循规定的设计步骤。
设计方案、接地导体（线）和接地极材质的选用等，应因地制宜。
土壤情况比较复杂地区的重要发电厂和变电站的接地网，宜经经济技术比较后确定设计方案。
备注：重要发电厂和变电站指：330kV及以上发电厂和变电站、全户内变电站、220kV枢纽变电站、66kV及以上城市变电站、紧凑型变电站及腐蚀严重地区的110kV发电厂和变电站。
变电站交流电气装置的接地设计，应符合现行国家标准《交流电气装置的接地设计规范》（GB/T 50065-2011）的有关规定；变电站建筑物的接地，应根据负载性质确定，并应符合现行国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057中有关第二类或第三类防雷建筑物接地的规定。
风力发电场升压站和光伏发电站的升压站接地设计要求，与变电站的接地设计要求基本相同。
2. 接地网设计的要求2.1一般要求（1）设计人员应掌握工程地点的地形地貌、土壤的种类和分层状况，并应实测或搜集站址土壤及江、河、湖泊等的水的电阻率、地质电测部门提供的地层土壤电阻率分布资料和关于土壤腐蚀性能的数据，应充分了解站址处较大范围土壤的不均匀程度。
220KV变电站接地网设计与施工
的焊接工艺 （ 一般应采用搭接焊 ，扁钢搭接长度为其宽度的 ２
倍 ，且至少 ３个棱边焊接 ；圆钢为其直径 的 ６倍）及防腐处理 情况进行重点检查。 竣工验收一般是在接地 网施工完成后对接地 电阻进行最终
系统 接地 网，以便有效降低 主接地 网内的不平衡电压引入 至二
次系统 的影响 ，保证二次设备 的运行安全旧 。
３ 结语
在 常规 ２ ２ ０ ｋ Ｖ变 电站对接地电阻要求越来 越高的情 况下 ，
需要设计 、施工 、监理 、运行等各单位共 同努力和密切配合 ， 充分运用 电气 、化学 、材料学等综合学科知识 ，在兼顾技术和 投资 的合理性 、可行性的前提下进行接地网的设计 、施工 ，并
（ １ ３ ） ：４ ９ — ５ ０ ．
设形式等方面进行隐蔽工程 验收。进行 中间验收时 ，应确保设
［ ４ ］杨 明军． 高土壤 电阻率地 区接地 网降阻方法比较［ Ｉ ］ ． 广西 电力，
２ ０ １ ２ ，３ ５ （ １ ） ：６ ７ － ７ ０ ．
计、 施工 、 监理及运行单位人员 同时就位 ，待各方验 收合格后
大 ，故接地网测试工作应在连续一段时间内均为良好天气 的土 壤环境下进行测试 ，在有条件的情况下应多测试几次 ，以确保
用外引接地体 、敷设 电阻率较低的置换材料 （ 例如降阻剂）或 土壤 、深井 、斜井 、接地模块 、电解地极等 ，通过降低土壤电 阻率或增大接地面积的方法实现降低接地电阻的 目的 。
［ １ ］闫群 民，王宏涛 ，朱娟娟．银 川 东 ７ ５ ０ ｋ ｖ 变电站接地 网施工分
220kV变电站接地电阻计算及接触电压和跨步电压校验
近年来,伴随着我国经济的快速发展,电网规模不断扩大,电压等级也逐渐升高,电力系统在不断的发展和进步,但电网发生故障时的接地电流也随之增大,接地电压也相应的越来越高,不仅给日常巡检和故障维护人员带来了严重的安全隐患和危险,同时也会破坏电气设备绝缘,导致变电站开关跳闸、机组停机等连锁事故发生,严重威胁人民的生命财产安全。
电气接地系统作为变电站不可缺失的一部分,对保障站内电气设备稳定可1变电站背景及概况1.1变电站规模220k V鱼南变建设规模为:4×240M V A,4回220k V出线+18回110k V 出线,220k V及110k V系统均采用双母线双分段接线方式。
1.2站址位置220k V鱼南变位于鱼山岛石化园区内,变电站位于中央大道与滨海南路交叉处西南角。
220k V鱼南变北侧为2#管廊,便于110k V电缆出线。
1.3土壤电阻率测量根据《浙江石油化工有限公司4000万吨/年炼化一体化项目地块二岩土工程勘察技术报告书》,本次勘察在场地内进行了大地土壤电阻率测试,测试结果如表1所示。
由于本变电站位置处于开方区和填方区之间,根据土壤电阻率测试报告,不同类型的土壤电阻率普遍较低(1.93~6.40Ω·m),但凝灰岩地层电阻率很高,故采用回填素土的方式来降低土壤电阻率,考虑到石块等因素,该地层土壤电阻率按100Ω·m进行计算。
结合整个变电站的位置布局,其大部分区域位于填方区,仅小部分区域位于开方区,且变电站对开方区要求回填素土,同时地下水位较高,地下水含盐碱时土壤电阻率较小,垂直接地极可有效与低电阻土壤接触。
综合上述情况,本项目取220k V变电站区域平均土壤电阻率为50Ω·m。
同时,由于石化区内均设有地下接地线,且面积极大(不小于3k m×3k m),要求220k V变电站和石化区的地下接地网紧密连接(不少于4点),因此本项目石化区地下接地网接地电阻取0.1Ω。
例析220kV变电站的接地网设计
例析220kV变电站的接地网设计良好的变电站接地系统是保证人身和设备安全、维护电力系统可靠运行的重要组成部分。
由于220kV变电站占地面积越来越小，变电站附近没有可利用的空地或可引接的接地面积也很有限，接地网一般只能在围墙内采取措施，特别是一些变电站所处地域土壤电阻率较高，如何采取有效措施，使高土壤电阻率地区地网接地电阻达到国家标准，是摆在变电站设计人员面前的重要课题。
1 工程概述接地网是变电站重要的组成部分，其接地电阻直接影响到电网和设备的安全运行。
接地网接地电阻的计算涉及到当地电阻率等复杂计算。
220kV景湖变电站占地32114平方米，位于东莞市厚街镇河田区，站内接地网面积为23523平方米，站外地网面积为3598平方米。
景湖变电站位于小山坡上，东侧有一条公路与厚街河田相连接广深调整公路，交通方便；西侧是池塘及果园，是站内地网外扩的方向。
本站土壤电阻率较高，站内6～10米层平均900Ω·米，站西面平均为500Ω·米，站内30米层平均903Ω·米，站西面平均为600Ω·米。
2 接地网设计根据参考文献[1]和参考文献[2]，本变电站采用以水平接地体为主且边缘闭合的圆形复合接地装置模型来等效变电站的接地网，进行接地电阻的计算。
另外，公司标准要求，变电站的接地阻值不宜大于1Ω。
本站地网设计包括深井接地孔9个，深井接地极279米，水平接地带10.7千米，垂直接地极140根，地网分为站内地网和站外地网两部分，为276米×196米的长方形。
接地极采用L50×50×5镀锌角钢进行制作，长度为2.5米，其垂直埋深约-3.3米，与水平接地带镀锌圆钢在-0.8米处焊牢，并保证焊口听搭接长度，不小于设计要求96毫米，双面焊接。
水平接地带采用镀锌圆钢，埋设深度以最终水平地面为零面标高，不同的地面零面标高可能不相同，站内水平接地带的埋设深度为相对零面以下0.8米，站外水平接地带为相对零面标高以下1米。
高电阻率土壤220kV变电站接地网设计方案的研究和应用
土等 ）替换原有 电阻率较 高的土壤 ，置换范围在接地
体 周 围０８ 以 内。 ．ｍ （ ）接 地 接 采用 电 阻 降阻 剂后 并 更 换 周 围 的土 壤 ２
方法 。
拙 ｛ ． ■ ｝
随着 电力系统 的发展 ，输 电线路的 电压等级越来
越 高 ，入地 短 路 电流 越来 越 大 ，采用 自然 水 平 复合接 地
图 Ｉ 施 工 方 案 一
二 、变 电站接地 系统设 计方 案
合 理 的 设 计 一 个 安全 地 网 ， 使 得 变 电站 有 较 低 的
这种方法 是在接 地极处 冻土层 下开挖一个 直径 １ 米 、深 ３ ５ 的 坑 ，放 入 ３ 长 的 ７ × ７ ×７ 热 镀 ．米 米 ０ ０ 的
（ ）接地主干线和分支线在冻土层下采用 电阻降 １
阻 剂 后 并 更 换 周 围 的土 壤 方 法 。这 种 方法 是采 用 电阻 降 阻 剂 和 电 阻 率 较 低 的土 壤 混 合 物 ，混 合 物 由黄 土 、
（ 接地系统施工方案 二）
粉煤 灰 （ 或炭渣 ）、石灰 、食盐混合 ，混合物体积 比
足够安全 的接触 电位 差、跨步 电位差 、地 电位是设计
安 全地 网的 目的 。
锌角铁 ，采用 电阻降阻剂和 电阻率 较低 的土壤 （ 如粘
土 、 黑 土 及 砂 质 粘 土 等 ）替 换 原有 电阻 率 较 高 的 土 壤 然后 再 夯 实盖 土 。
（ ） 一 设计 要 求
２Ｏｖ 阻 率 土 壤 （ 火 烧 岩 、卵 石 、戈 壁 滩 等 ） 如 建 设 的２ ０Ｖ 电站 接 地 网 设计 方 案 的研 究 和 应 用 显得 ２ｋ 变
（ ）接 地 主 干 线和 分 支 线 在冻 土 层 下 采用 电 阻 降 １ 阻 剂 后 并 更 换 周 围 的 土壤 方 法 。这 种 方 法 是 采 用 电阻 降 阻 剂 和 电 阻率 较 低 的土 壤 （ 如粘 土 、 黑 土 及 砂 质 粘
220kV及以上变电站内应敷设独立的二次接地网
4.1.1220kV及以上变电站内应敷设独立的二次接地网。
该接地网全网均由截面不小于100mm2的铜排构成，分为室内和室外二次接地网(110kV变电站至少应敷设室内二次接地网)。
二次接地网应满足以下要求：1)沿二次电缆沟道敷设专用铜排，贯穿主控室、保护室至开关场的就地端子箱、机构箱及保护用结合滤波器等处的所有二次电缆沟，形成室外二次接地网。
该接地网在进入室内时，通过截面不小于100 mm2的铜缆与室内二次接地网可靠连接；同时在室外场地二次电缆沟内，该接地网各末梢处分别用截面不小于50 mm2的铜缆与主接地网可靠连接接地。
开关场的端子箱内接地铜排应用截面不小于50 mm2的铜缆与室外二次接地网连接。
2)在主控室、保护室柜屏下层的电缆室内，按柜屏布置的方向敷设首末端连接的专用铜排，形成保护室内的二次接地网。
保护室内的二次接地网经截面不小于100 mm2的铜缆在控制室电缆夹层处一点与变电站主地网引下线可靠连接。
3) 对于10kV保护安装于10kV高压室的，应在10kV高压室内的二次电缆沟中敷设截面不小于100 mm2二次专用接地铜排，其末端在高压室内以截面不小于100 mm2铜缆一点与变电站主地网引下线可靠连接，该铜排还应通过截面不小于100 mm2铜缆与主控室、保护室内二次接地网可靠连接，各10kV保护装置应用截面不小于4 mm2的铜导线与该铜排可靠连接。
【释义1】接地铜排不要求绝缘。
【释义2】室外二次接地网与变电站主地网连接点应距离避雷器等一次设备的泄流点3-5米。
4.1.2高频同轴电缆应在两端分别接地，在开关场一侧，由二次接地网100 mm2铜导线焊接多根截面不小于50mm2的分支铜导线，分别延伸至保护用结合滤波器的高频电缆引出端口，距耦合电容器接地点约3-5米处与地网连通。
4.1.3结合滤波器的一、二次线圈间接地连线应断开。
结合滤波器的外壳和高频同轴电缆外罩铁管应与耦合电容器的底座焊接在一起。
220kv一次变电站电气设计说明书
第1篇说明书部分第1章主变压器的选择1.1 主变压器选择的相关原则1.1.1 DJ2-88规程中关于变电所主变压器选择的规定(1)主变压器容量和台数的选择，应根据《电力系统设计技术规程》SDJ161-85有关规定和审批的电力系统规划设计决定进行。
凡装有两台(组)及以上主变压器的变电所，其中一台(组)事故停运后，其余主变压器的容量应保证该所全部负荷的70%，在计及过负荷能力后的允许时间内，应保证用户的一级和二级负荷。
(2)与电力系统连接的220～330kV变压器，若不受运输条件的限制，应选用三相变压器。
500kV主变压器选用三相或单相，应根据变电所在系统中的地位、作用、可靠性要求和制造条件、运输条件等，经经济技术比较确定。
当选用单相变压器组时，可根据系统和设备情况确定是否装备用相；此时，也可以根据变压器的参数、运输条件和系统情况，在一个地区设置备用相。
(3)对深入市区的城市电力网变电所，结合城市供电规划，为简化变压器层次和接线，也可采用双绕组变压器。
(4)主变压器的调压方式的选择，应符合《电力系统设计技术规程》SDJ161的有关技术规定。
1.1.2 主变压器选择的一般原则1. 主变压器台数的确定为保证供电的可靠性，避免一台主变压器故障或检修时影响供电，变电所一般装设两台主变压器，但一般不超过两台变压器。
当只有一个电源或变电所的一级负荷另有备用电源保障供电时，可装设一台主变压器。
当变电所装设两台以及以上主变压器时，每台容量的选择应按照其中任意一台主变压器停运时，其余变压器容量至少能保证所供的一级负荷或为变电所全部负荷的60%～75%。
通常一次变电所采用75%，二次变电所采用60%。
2.变压器型式的选用⑴变电所的主变压器一般采用三相变压器，如因制造和运输条件限制，在220KV的枢纽变电所中，一般采用单相变压器组。
当装设一组单相变压器时，应考虑装设备用相。
当主变压器超过一组，且各组容量满足全所负荷的75%要求时，可不装备用相。
220kv降压变电站电气一次设计
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前言 (1)第1章电气主接线选择 (2)1.1. 概述 (2)1.2．主接线的接线方式选择 (3)第2章主变压器容量、台数及形式的选择 (3)2.1．概述 (3)2.2．主变压器台数的选择 (4)2.3．主变压器容量的选择 (4)2.4．主变压器型式的选择 (4)第3章短路电流计算 (6)3.1．概述 (6)3.2．短路计算的目的及假设 (6)第4章电气设备的选择 (7)4.1 概述 (7)4.2．断路器的选择 (9)4.3．隔离开关的选择 (10)4.4．母线的选择 (10)4.5．支持绝缘子及穿墙套管的选择 (11)4.6．限流电抗器的选择 (12)第5章电气总平面布置及配电装置的选择 (13)5.1 概述 (13)5.2 高压配电装置的选择 (14)第6章继电保护配置规划 (16)第7章防雷及接地装置设计选择 (17)7.1．概述 (17)7.2．防雷保护的设计 (18)7.3．主变中性点放电间隙保护 (19)第8章主接线比较选择 (20)8.1.方案一 (20)8.2. 方案二 (20)第10章短路计算 (23)第11章电气设备选型计算 (30)11.1. 主要电气设备选型计算依据 (30)11.2. 断路器选型计算 (30)11.3 隔离开关选型计算 (36)11.4．220kV、110kV主母线及10kV主变低压侧母线桥导体选择计算 (37)11.5．10kV最大一回负荷出线电缆 (41)11.6．支持绝缘子及穿墙套管的选择 (42)11.7．限流电抗器 (43)第12章继电保护规划设计 (43)12.1．变电站主变保护的配置 (43)12.2．220、110、10kV线路保护部分 (44)第13章避雷器参数计算与选择 (44)第14章接地电阻、接地装置、避雷针保护范围计算 (46)14.1．接地电阻选型计算 (46)14.2．接地装置的选型计算 (46)14.3．避雷针保护范围的计算 (46)第15章参考资料 (46)前言本设计为广东工业大学2005级电气工程及自动化专业的电力系统课程设计，设计题目为：220kV降压变电站电气一次部分设计。
220kV变电站电气主接线设计
枢纽变电站电气主接线摘要：电能作为一种二次能源，是一种不能储存的能量。
电能的开发应用是人类征服自然过程中所取得的具有划时代意义的光辉成就，而现在，电能已成为工业生产不可缺少的动力，并广泛应用到生产部门和日常生活方面。
而电能的传输离不开变电站，电经过升压变电站、传输线路、降压变电站，然后才能到用户。
这其中变电站担当着一个极其重要的枢纽。
而对于枢纽变电站，它位于电力系统的枢纽点，电压等级一般为330kV及以上，联系多个电源，出现回路多，变电容量大；全站停电后将造成大面积停电，或系统瓦解，枢纽变电站对电力系统运行的稳定和可靠性起到重要作用。
本次《发电厂电气部分》课程设计的题目正是枢纽变电站的电气主接线设计，按照老师上课所将设计步骤，首先分析原始资料，通过分析拟建变电站的进出线方向和负荷等原始资料，从可靠性、安全性、经济性等其他方面的考虑，确定电气主接线方式，主变压器的容量、数量的确定，负荷分析及计算，以及短路电流的计算和变电所主要电气设备的选择（包括断路器，隔离开关，互感器等），并在选择时对电气设备进行了必要的计算和校验。
同时，针对本次设计，完成相应图纸的绘制。
目录内容提要 ........................................ 错误!未定义书签。
Summary (Ⅱ)1 概述 (1)1.1所址情况 (1)1.2变电站出线情况 (1)1.3变电站的基本数据 (1)2 电气主接线的设计 (2)2.1单母线接线及单母线分段接线 (2)2.2双母线接线及双母分段接线 (3)2.3主接线设计原则 (4)2.4主接线选择 (4)3 主变压器的选择 (6)3.1变压器台数选择 (6)3.2主变容量选择 (6)3.3主变压器型式的选择 (7)3.4主变压器的配置原则 (8)3.5主变压器选择结果 (9)4 变电站电气部分短路计算 (10)4.1短路计算目的及假定 (11)4.2各种短路电流计算步骤 (13)4.3短路计算过程 (14)5 导体和电气设备的选择 (20)5.1按正常工作条件选择电气设备 (20)5.2按短路状态校验 (20)5.3断路器及隔离开关的选择 (21)5.4互感器的选择 (30)5.5母线的选择 (35)5.6避雷器的选择 (40)总结 (47)参考文献 (48)附录 ........................................... 错误!未定义书签。
变电站接地网设计技术规范
110kV及以上变电站接地网设计技术规范（草稿）1 范围为实现变电站接地网的安全和经济设计，在电力系统运行和故障时能起到保证一、二次系统和人身的安全的目的，且技术经济指标合理，特制定本规范。
本技术规范适用于110kV及以上电压等级的变电站新建工程和大修技改工程的接地网设计，提出了接地网的功能和安全性指标、接地网特性参数的取值标准、接地网设计的校核步骤等相关技术要求。
对如何因地制宜地选择降阻方式和措施也有所提及，对土壤情况比较复杂地区重要的变电站的接地网，宜经过比较后确定设计方案。
在技术规范中，接地网指110kV及以上电压等级、中性点有效接地、大接地短路电流系统变电站用，兼有泄流和均压作用的较大型的水平网状接地装置，通常由水平接地体和垂直接地极组成，为了降阻需要，还包括深井接地极、电解离子接地极和接地模块等。
变电站接地网的设计，应满足GT/T 50065-2011《交流电气装置的接地设计规范》等国家和电力行业现行有关强制性标准的要求，本规范作为上述规范的补充，结合深圳电网的实际运行情况进行了细化。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB50065-2011 《交流电气装置的接地设计规范》DL/T620-1997 《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》DL/T621-1997 《交流电气装置的接地》GB 50150-2006 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》GB 50169-2006 《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》Q/CSG114002-2011 《电力设备预防性试验规程》GB/T17949.1-2000 《接地系统的土壤电阻率、接地阻抗和地面电位测量导则第一部分：常规测量》DL/T 475-2006 《接地装置特性参数测量导则》3 接地网的安全性指标变电站接地网是变电站设备的重要部分，首先它为变电站内各种电气设备提供公共参考地，更重要的，在系统发生接地故障时起到快速泄放故障电流，改善地网金属导体和场区地表地电位分布的作用，保障故障状态下一、二次设备和人员安全。
220kV 变电站接地系统设计
变电站设计环节中，变电站的接地系统系统极为关键，效果如何会很大程度的影响到变电站设备的使用效果和工作人员的安全。
现在变电站接地系统设计还在采用粗放形式，工程造价居高不下，因而要进行优化处理。
那么下面本文就以220kv 变电站为例，来对变地站接地系统设计进行具体的分析。
一、传统接地系统设计方案（一）短路电流稳定值的确定相关设计规范中已经对接地系统流过接地线的短路电流平稳值做出了明确的规定：如果是三相同体设备，那么就要采用单向接地故障电流；而若是三相分体设备的话，就要采用三相接地流过接地线的最高接地故障电流。
通过短路电流周期分量有效值能够了解到，220kV 系统短路情况最为严重，同时使用的是分体设备，所以短路电流平稳值应为42.22kA。
（二）故障电流时间确定按照有关规定，阻断故障电流的时间：t=继电保护主保护动作时间（s ）+断路器全分闸时间（s ）+（0.3s-0.5s ）220kV 变电站主保护动作时间大概在15ms-20ms 的范围内，断路器开断时间要保持在50ms 左右，考虑一定裕值以0.65为标准来运算。
（三）按地材料截面的确定按照热稳定条件，接地导体的的最小截面积要满足下面的公式：S g ¨≥I g /C√tc 在公式当中，I g 代表的是流过接地线的短路电流平稳值；T c 代表的是短路的等效持续时间；C 代表的是接地低凹提材料的热平稳系数。
通过（一）中所介绍的内容能够了解到，I g =42220A，通过（二）能够了解到，t c =0.65s，钢材C 值是210；能够得到S g =162.1mm 2，铜地网腐蚀0.02mm/a，地网的使用时间是40a，接地引下线的截面要超过197.4mm 2，采用40mm×5mm 扁紫铜。
按照有关要求：对于有效接地系统来讲，发电厂、变电站电气装置里所具有的电气装置接地导体截面，要根据接地故障电流来检验热平稳性。
接地装置接地极的截面，要超过衔接到此接地装置的的接地导体截面，占比量要达到75%。
220kV变电站接地施工方案
金沙县供电局110kV变电站接地改造施工方案长沙赛瑞电子技术有限公司2011年05月05日全站接地施工方案一、工程简介金沙县变电站土壤电阻率约≈1100Ω．M（待详定）。
建站运行近二十年，接地网已经老化，本站近两年遭受多次雷击，一般是因为地网老化，电阻抬升，造成泄流不畅，二是部分接地引下线连接点锈断或接触不牢固，导致泄流不畅，造成设备雷击损坏。
全站接地装置采用水平接地体为主的复合接地装置，水平接地体布置采用等间距布置方法。
二、接地施工要求1、本变电站主接地网采用等间距网络布置，网格尺寸为5米，按图纸标注尺寸施工，如遇土建基础需要避开时，因本变电站属于正在运行的变电站，且建筑物较多，可根据变电站内部设备及建筑物整体布局情况做适当调整。
2、新地网的铺设采用等距5米网格铺设（跨步电势安全范围），水平接地材料采用60*6mm规格热镀锌扁钢，垂直接地材料采用Ф50mm*2000镀锌钢管。
垂直接地体间距为5米。
3、本变电站土壤电阻率较高，因此，接地系统采用水平接地网的方式，再采用防腐离子接地体用于高土壤电阻率的避雷针集中垂直接地极。
施工后接地电阻应＜1.50Ω。
4、水平接地体埋深1.0m，垂直接地极长2.0m，接地网暂时不外引、不立体扩网、不使用降阻材料。
变电站接地改造完成后对接地电阻进行测量，若不满足接地设计要求再采用特殊的降阻方法在接地网外围进行降阻改造。
集中接地装置的垂直接地极相互间距为5米，若施工时不能满足，该集中接地装置可与主接地网连接，单避雷针及避雷线接点至主变压器35kV及以下设备与接地网连接点之间，沿接地体的长度不得小于15m。
避雷针集中接地装置的水平接地极半径为4m，垂直接地极长5m，相互间距约为5m。
5、平场时，将所内地表耕植土收集，待平场后，用于接地装置的敷设。
6、接地装置安装施工时参照各个接地点详细的图示标准进行施工。
三、施工准备1、材料准备（详细数据待详细勘测、工程施工范围的详细确定和甲方具体要求）接地扁钢60*6mm 4000米镀锌钢管Ф50*2000mm 400根辅助材料（抱箍、电力金具、油漆、电缆、铜材、）2、主要施工机具准备3、人员配置项目经理1名、技术工程师1名、焊工3人、辅工2人、人力若干4、作业条件①所有施工人员安全施工培训工作②施工电源安装完毕，施工材料和机具已经到位；③施工前的技术交底已经完成；④施工部位的清表工作结束并通过验收。
220kV变电站主变压器中性点的接地方式
１ 变 电站 主 变 中性 点 接 地 分析
３ 变 电 站主 变 中 性 点 直 接 接 地 方 式
为 提 高 变 电 站 主 变 运 行 可 靠 性 ， 在 设 计 ． １ 直接 接 地 方 式 阶段需要提 高对保 护措施的分析 ，且要求不会 ３ 对变 电站 以及 各设备运行效率产生影响 。一般 变 电站主变 中性 点选 择应 用 哪种接 地 方 可 以基于 限制 单相接 地短路电流分析 ，即在主 式，需要 对 电力系统运行 需求 ，并综合 高压技 变 中性 点设置 小电抗 ， 促使系统零序 电抗增加 ， 术 、 通 信 技 术 、 继 电保 护 以及 设 备制 造 等 进 行 减 小 单 相 接 地 短 路 电流 值 ，达 到 减 小 主 变 电流 综 合 分 析 。 主 变 压 器 中性 点直 接 接 地 系 统 ， 可 值 的 目的 。 并 且 ， 同 时 就 两 台 接 地 主 变 中性 点 以将其运行过程看作为一个具有 较低 固有零序 位 置 设 置 小 电 抗 ， 能 够 对 单 相 接 地 短 路 电流 进 阻 抗 的 系 统 ， 以及 数 值 适 当 的接 地 阻 抗 。 对 于 行有 效限制 。就以往经验来看 ，接入主变 中性 ２ ２ ０ ｋ Ｖ 变 电 站 来 说 ，其 主 变 中性 点接 地 方 式 的 点电抗值大 约为主 变零序 电抗值 的 １ ／ ３ ，且 系 选 择 ， 要 求 中性 点 接 地 ，应 用 简 单 可 靠 的 零 序 统零 序电抗 值和正序电抗值 比值 固定 。想要最 继 电保 护 来 确 保 系 统稳 定 运 行 ， 并 且 断 路 器 遮 大限度 对单相接地短路 电流进行有效 限制，就 断容量不收单相单路 电流 限制，以及单相接地 需要保 证中性点 电抗值超 出主变零序 电抗值 的 对通信质量产生 的影 响比较低 。中性点直接接 １ ／ ３ ， 减 小 主 变 绕 组 内和 中性 点 电流 值 。 地 ，实 际 上 即 为 单 相 短 路 ，可 用 符 号 Ｋ 表 示 。 对于 ２ ２ ０ ｋ Ｖ变 电站 来 说，其 中性 点接 地 变 压 器 与 线 路 阻 抗 比较 小 ， 单 项 短 路 电流 Ｉ 要 多选 择应用单变接地方式 ，这样 向一 台主变 设 远大于正常线路 负荷 电流 。单项短路后保护动 置小电抗 ，促使流入主变绕组 的电流 减小，无 作 ，线 路 熔 断或 者 断 路 器 跳 闸 ，便 可 切 除 短 路 需 采 取 任 何 措 施 便 可 以达 到继 电 器 的 保 护 。 但 故 障，保 证其 他部 分 恢复 到 正常运 行 状态 。 是 此 种 接 地 方 式 ，最 终 流 入 主 变 中性 点 电流 减 并且不会造成其他 两相对地 电压升高 ，仅需要 小 值 有 限 ，而 两 变 接 地 方 式 ， 同 样 可 以达 到 减 按相 电压来 考虑 设定电网 内供用 电设备绝缘 即 小流入主变 中性点 电流值 目的，且减 小幅度较 可 ，设计难度更 小。 大，但是需要进行一定调 整才 可满足继 电器保 护。两种接地处理方式 具有一定差异 ，可 以根 ３ ． ２ 接 地 方 式应 用 据 变 电站 实 际建 设 与运 行 需 求 来 选 择 ，保 证 可 根 据 专业 规范 具有 中性 线 的三相 系 统， 以满 足 电 网稳 定 运 行 。 为三 相四线制系统； 中性线与保护线共 同是用 ２变电站主变 中性点接地 方式对 比 根 导 线 ，则 为 Ｔ Ｎ． Ｃ系 统 ； 中 性 线 与 保 护 线 完 全 分 开 ，备 用 一 根 导 线 ， 为 Ｔ Ｎ． Ｓ系 统 ； 中 性 线与保 护线前段共 同使用 ，后段部分或者 全
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220KV变电站接地网的设计庞国栋(内蒙古送变电有限责任公司,内蒙古呼和浩特 010020) 摘 要:针对目前变电站和发电厂接地网的分布不均匀,以及接地电阻存在一定问题等缺陷,本文则是结合变电站接地网的设计原则,以220KV 变电站为参考地点,对接地网进行设计和计算。
其中包括对短路电流和工频电阻以及均压带的计算。
关键词:变电站;接地网;短路电流;工频接地电阻;均压带 中图分类号:T M862+.3 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)12—0095—05 电力行业在我国的现代化建设中扮演着一个重要的角色,而变电站接地网对于电力系统的可靠运行和变电站工作人员的人身安全起着重要作用。
随着现代社会快速化的发展,电力系统规模不断扩大,接地系统的设计也越来越复杂。
所以变电站接地技术成为电力行业研究的重点之一。
接地网作为变电站交直流设备接地对系统的安全运行起着重要的作用。
由于接地网作为隐性工程容易被人忽视,往往只注意最后的接地电阻的测量结果。
随着电力系统电压等级的升高及容量的增加,接地不良引起的事故时有发生,因此,接地问题越来越受到重视。
而本设计结合变电站接地网的一般设计原则,具体内容包括:计算接地网的保护接地电阻和工频接地电阻,设计接地网的形状和均压带的布置方式,设计变电站接地网图。
对变电站人员以及设备安全可靠,解决了一些个弊病。
1 变电站接地网的设计1.1 220KV变电站资料图1 变电站一次系统接线图V 变电站占地总面积3平方米,变电站的接地网要求采用水平接地作为主边缘闭合的复合接地网,土壤电阻率为6欧米。
站中有主变压器型号--180000/220三绕组变压器两台,各绕组间短路电压标幺值:U k1-1=14%,U k2-3=9%,U k1-3=24%。
远期220KV 母线最大系统阻抗X 1=0.0080X 0=0.0133,接线组别为Y N ,Y n0,d 11,电压比220+8* 1.25%/121/38.5/10.5KV 。
本设计按两台变压器运行以某一台变压器中性点接地考虑计算短路电流,变压器容量基准值取100MVA 。
1.2 最大短路电流的计算1.2.1 变压器正序阻抗的计算设基准功率取S B =100MVA,额定功率取S e =180MVA,U B =230KV三绕组变压器各绕组间短路电压百分比分别为:U k1-2=14%,U k2-3=9%,U k 1-3=24%则各绕组的电抗为:X 1=12(U k1-2+U 1-3-U k2-3)=12(0.14+0.24-0.09)=0.145X 2=12(U 1-3+U k2-3-U 1-3)=12(0.14+0.09-0.24)≈0X 3=12(U k2-3+U 1-3-U k1-2)=12(0.09+0.24-0.14)=0.095转化为标幺值为:X *1=X 1S B S e =-0.145×100180=0.0806X *2=X 2S B S e 0X *3=X 3S B S e =0。
095×100180=0.05281.2.2 流经接地装置的短路电流计算发生短路时,变压器按一台中性点接地考虑,设正序阻抗为X 、负序阻抗为X 、零序阻抗为,且X =X 。
95 2012年第12期 内蒙古石油化工收稿日期352202842180.1212:2012-0-2(1)当220KV 母线短路时,正序网如图2所示:图2 220KV 母线短路时正序网图化简如图3所示:图3 220KV 母线短路正序网简图所以其正阻抗、负序阻抗为:X 1=X 2=0.0080×0.04030.0080+0.0403=0.0067当220KV 母线短路时,零序网如图4所示:图4 220KV 母线短路零序网图化简如图5所示:图5 220KV 母线短路零序网简图所以其零序阻抗为:X 0=0.0133×0.0133433+33=0.0121单相接地短路时总阻抗X *=X +X +X =6+6+=55I 1=I *S B3U B=39.2157×13×230=9.8437I d =m I 1=3×9.8437=29.5311KA 由图5可知,220KV 母线的分流系数为:K e =0.01330.0133+0.1334=0.0997则短路时流经中性点的电流为:I n =I d K e =29.5311×0.0997=2.9443KA 取K e 1=0.5,K e2=0.1,且I m ax =I d =29.5311kA ,由式(2-2)(2-3)可知,入地短路电流为:站内:I=(I m ax -I n )(1-K e1)=(29.5311- 2.9443)(1-0.5)=13.2934kA站外:I =I n (1-K e 2)=2.9443(1-0.1)= 2.6499kA两相接地短路时:总阻抗:X *=X 1+X 2X 0X 2+X 0=0.0067+0.0067×0.01210.0067+0.0121=0.0111I *=1X *=10.0111=90.0901I 1=I *S B 3U B =90.0901×1003×230=22.6139m =31-X 2X 0(X 2+X 0)2=31-0.0067×0.0121(0.0067+0.0121)2=1.5205I d =m I 1=1.5205×22.6139=34.3844kA 则短路时流经中性点的电流为:I n =I d K e =34.3844×0.0997=3.4281kA 取K e 1=0.5,K e2=0.1,且I m ax =I d =34.3844kA ,由式(2-2)(2-3)可知,入地短路电流;站内:I=(I m ax -I n )(1-K e1)=(34.3844- 3.428)(1-0.5)=15.4781kA站外:I=I n (1-K e2)=3.4281×(1-0.1)=3.0853kA(2)当110KV 母线短路时,正序网如图6所示:图6 KV 母线短路时正序网(3)图化简如图所示96内蒙古石油化工 2012年第12期 0.010.014::1200.0070.0070.01210.021107:图7 110KV母线短路正序网简图所以其正阻抗、负序阻抗为:X1=X2=0.0080+0.0403=0.0483当110KV母线短路时,零序网如图8所示:图8 110KV母线短路零序网图所以其零序阻抗为:X0=(0.0133+0.0806)×0.0528(0.0133+0.0806)+0.0528=0.0338单相接地短路时:总阻抗:X*=X1+X2+X0=0.0483+0.0483+0.0338 =0.1304I*=1X*=10.1304=7.6687I1=I*S B3U B=7.6687×13×230=1.9250I d=m I1=3×1.9250=5.7750由图8可知,110KV母线的分流系数为:K3=0.0133+0.08060.0133+0.0806+0.0528=0.6401则短路时流经中性点的电流为:I n=I d K e=5.7750×0.6401=3.6966KA取K e1=0.5,K e2=0.1,且I ma x=I d=5.7750kA,由式(2-2)(2-3)可知,入地短路电流;站内:I=(I ma x-I n)(1-K e1)=(5.7750- 3. 6966)(1-0.5)=1.0392kA站外:I=I n(1-K e2)=3.6966×(1-0.1)=3. 36两相接地短路时总阻抗X*=X+XX+X=3+3×333+33=0.0678I*=1X*=10.0678=14.7493I1=I*S B3U B=14.7493×1003×230= 3.7023m=31-X2X0(X2+X0)2=31-0.0483×0.0338(0.0483+0.0338)2=1.5063I d=m I1=1.5063×3.7023=5.5768kA则短路时流经中性点的电流为:I n=I d K e=5.5768×0.6401=3.5697kA取K e1=0.5,K e2=0.1,且I m ax=I d=5.5768kA,由式(2-2)(2-3)可知,入地短路电流:站内:I=(I ma x-I n)(1-K e1)=(5.5768- 3.5697)(1-0.5)=1.0036kA站外:I=I n(1-K e2)=3.5697×(1-0.1)=3.2127kA通过以上计算比较得出:当220kV母线侧发生两相接地短路时有最大的入地短路电流,最大的入地短路电流:I=15.6329kA1.3 计算接地装置的保护接地电阻将I=15.6329kA代入公式(2-1)可得该变电站接地装置应该达到的接地电为:R2000I=200015632.9=0.12791.4 220KV变电站接地网的布置1.4.1 计算均压带布置根数根据接地网布置的一般原则变电站占地总面积23842平方米,接地网的外边缘线总长度619.4米,水平接地极总长度5714米。
将上述数据代入公式(2-12),可得均压带布置的根数:n=2(LL0)(L04S)1/2=2×5180.3619.4×(619.4423842)1/2=16.75≈17(根)1.4.2 方孔接地网的设计对该220KV变电站的接地网,采用以水平接地极为主边缘闭合的复合接地网。
根据变电站面积和接地网外边缘线总长度,计算出接地网的长为176米,宽为135米,布置17根均压带,本接地网是以水平接地极为主的主边缘闭合的方孔网,水平接地极采用-50*6的扁钢为材料,垂直接地极采用50型水煤气钢管为材料。
水平布置取=根均压带,则计算后得36=36,则垂直布置的根数=536≈6,取=根,计算后等于5=97 2012年第12期 庞国栋 220K V变电站接地网的设计29kA::120200.0480.0480.080.0480.08n a171118.20m n b178.2021.221n b2117208.75m 。
近似为方孔网。
并符合均压带距离为6-8m的要求。
水平接地极总长度L =17×175+21131-12=5712m由以上知道地网尺寸图如图9所示:图9 地网铺设图1.5 校验接地线截面(1)水平接地极采用50*6型扁钢,则C=70,t =0.5220KV 侧:S g =50×6=30mm 2I d =15.6329kA I d I d C t =15632.970×0.5=157.917mm 2故S g I d I dCt 符合要求110KV 侧:S g =50×6=300mm 2I d =3.3269kA I d I d C t =3326.970×0.5=33.608mm2故S g I d I dCt 符合要求(2)垂直接地极采用50型水煤气钢管220KV 侧S g =(502)=1962.5mm 2I d =15.6329kA I d I d C t =15632.970×0.5=157.917mm 2故S g I d I dCt 符合要求110KV 侧S g =(502)=1962.5mm 2I d =3.3269kA I I d =3.3269×5=3362故S I I 符合要求S =(5)=65 1.6 接地网的工频接地电阻计算水平接地极为主边缘闭合的复合接地网的接地电阻可用下式计算R n =1R e(3-1)1=(3lnL S -0.2)×S L0(3-2)R e =0.213S(1+B )+2L (ln S9hd -5B )(3-3)B=11+4.6h S(3-4)式中:R n 为任意形状边缘闭合接地网的接地电阻,单位是;R e 为等值(即等面积、等水平接地极总长度)方形接地网的接地电阻,单位是;A 为接地网面积,单位是m 2;为土壤电阻率,单位是m;L 为接地网的外边缘线总长度,单位是m;h 为接地体的埋深,单位是m;d 为接地导体等效半径,单位是m 。