变电站接地网优化设计
变电站不等间距接地网的高斯函数分布优化设计
由于用公式 （ ７ ） 和公式 （ ８ ） 直接计算 出的各个导体间距相加 后并不完 全与接地 网边长相 等 ，按 照使边 角网孑 Ｌ 与中间 网孔 最大 接触 电压 相等 的原则 ，将 网格长度 ｚ （ ｉ ＝１ ，２ ，３ ，… ，
ｌ － １ ）求 和后 归一 化 ，再将边角 网孑 Ｌ 大小与 中间网孔大小进行
（ ！
）
＝ ｎ ｅ 。
（ ｉ ＝１ ，２ ，３ ，… ，Ｚ 一 １ ）
（ ７ ）
由不等 间距接地 网 Ｋ ｔ ｍ ａ ｘ 、Ｋ ｓ ｍａ ｘ 值计算公式得 到的结果 均 比等间距 接地 网 Ｋ ｔ ｍ ａ ｘ 、Ｋ ｓ ｍ ａ ｘ值计 算公 式得 到 的结果 要 小 ，因 此 由公 式 Ｕ ｔ ｍａ ｘ＝Ｋ ｔ ｍａ ｘ× 、Ｕ ｓ ｍ ａ ｘ＝ Ｋ ｓ ｍ ａ ｘ ｘ 、
ｌ
ｌ
ｌ
‘
ｌ
！
图１ 高斯函数分布接地 网布置
等间距接地网与不等间距接地网在入地短路 电流值 、最大 允许跨步 电势 、最大允许接触 电势值的计算 上是一致 的，不同 点在 Ｋ ｔ ｍ ａ ｘ 、Ｋ ｓ ｍ ａ ｘ值的计算 。
对 于 等 间 距 接 地 网 ，Ｋ ｔ ｍａ ｘ＝Ｋ ｄ× Ｋ ｌ ×Ｋ ｎ ×Ｋ ｓ ，Ｋ ｓ ｍ ａ ｘ＝
及变 电站表土土壤 电阻率的大小。
较多时 ，会使边角网孔非 常密集 ，导致边角网孔接地体利用率
接地 网的重要作用之一是保证电力系统发生故障时 ，跨步
电势 和接触 电势在 安全范 围值 之 内。按 （ 饺 流电气装 置的接 地》（ Ｄ Ｌ６ ２ １ —１ ９ ９ ７ ） 的要求 ，当接地 电阻大于 ２０ ０ ０ ／ ／ 时 （ ， 为 最大入地短路 电流） ，接地 网接地 电阻值应 满足跨步 电势和接
110 kV全户内智能变电站接地网优化设计方案
110kV全户内智能变电站接地网优化设计方案摘要：全户内智能变电站占地面积小，入地短路电流高，虽然城区土壤电阻率相对较低，但接地电阻和地电位升仍难以降低。
以某110kV全户内变电站土壤模型为例，对新一代智能变电站典型设计方案110-A2-X1的接地网进行优化设计。
优化设计时，通过分析设计规范对接地参数的要求，适当放宽接地网地电位升高的限值;基于CDEGS接地分析软件，分析不同面积和网孔尺寸的双层地网的降阻效果，以及不同数量和长度深井接地极的降阻效果，并对应用了双层地网和深井接地极的优化方案进行安全性评估和经济性比较。
结果表明，与双层地网相比，接地深井虽然成本较高，但降阻效果良好，对于无人值守的110kV全户内智能变电站，选取6口55m的接地深井的降阻方式形成其接地网优化方案可满足各项安全性要求。
关键词：全户内智能变电站双层接地网接地参数接地深井优化设计引言接地网是变电站安全可靠运行的重要保证，它不仅为站内电气设备提供一个公共的参考地，而且能确保故障情况下，运行人员和电气设备的安全[1-2]。
在能源互联网和智能电网建设的新形势下，电网容量急剧扩大，系统短路电流故障水平越来越高，国家电网公司为提升电网智能化水平，对新一代智能变电站技术进行深入研究并形成具有重要指导意义的新一代智能变电站典型设计方案[3-4]。
接地网的设计需要考虑变电站基本情况、站址土壤电阻率和土壤特性等因素，因此在该典型设计方案中并没有给出接地网的典型设计方案[5-7]。
全户内GIS智能变电站因占地面积小、噪音小和工作寿命长等优势在城市变电站建设中越来越多地被采用。
变电站面积的减小和入地故障电流的增加给接地网设计造成困难，单层接地网难以使接地电阻和地电位升(grounding potential rise,GPR)等参数满足文献[8]的要求，扩网又受到征地面积的限制。
近年来，在变电站接地网工程改造中发现，除了深井接地极在降阻方面有显著效果外，双层结构的接地网能有效降低跨步电位差和接触电位差。
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。
110kV变电站接地网的优化设计
110kV变电站接地网的优化设计摘要：在国家电网建设过程中，变电站是其重要的组成部分，变电站作为电力系统的枢纽，其接地网的设计运行对于电力系统的健康运行和变电站工作人员的人身安全起着至关重要的作用。
但是，在实际的110kV 变电站接地网的设计运行，还存在着一些问题影响着变电站接地网抗干扰能力，为此，我们需要对此进行有效的优化处理，从而使接地网抗干扰能力变强，更能满足在任何环境下都安全稳定运行的要求。
基于此，本文将对110kv变电站接地网的优化设计进行详细的分析和探究，希望能给需要的人士提供一定的参考价值。
关键词：110kv变电站；接地网；设计优化人们的生活越来越离不开对于电能的使用，为了电力输送的安全，同时也为了建立高效且应用能力更强的电力系统，推动电力行业健康发展，我们就需要不断的对电力系统中110kv变电站接地网进行优化设计。
接地网是变电站可靠运行的有力保障，其作为变电站内的重要系统，是可以提高整个变电站防雷性能的，同时也可以保护和维持变电站正常运行，接地网若是能够被优化设计，将可以提升其安全性与可靠性，进而保障变电站设备与工作人员的人身安全，更能保证整个电力系统的健康运行。
1、变电站接地网的重要性及影响其安全性的因素变电站接地网作为变电站内输送电力的重要系统，它对于设计的需求是非常大的，需要满足不同安全规范的要求，并且还要建立一个具有低阻抗对地通道的接地系统。
接地网的设计若是良好，将可以使整个变电站中防雷接地、保护接地和工作接地三者进行有机统一。
为此，优化变电站的接地网，将使其同时做到防雷、保护及工作的要求，且满足一、二次系统电磁兼容的要求，对于提高变电站弱电设备的抗干扰能力有着积极的作用。
优化接地网设计还可以提高变电站的地网技术水平，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。
造成接地网不能正常运行的因素有很多，其中组主要的因素是接地网电阻过大，影响接地网电阻的因素主要有以下几个方面：a.施工工艺。
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：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。
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。
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。
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。
(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。
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1. 引言1.1 研究背景110kV兴隆变电站是我国电力系统中一个重要的供电节点，其接地网的状态直接关系到供电系统的安全稳定运行。
随着电力负荷的不断增加以及电力设备的更新换代，110kV兴隆变电站接地网存在着一些问题，如接地电阻较大、接地电压不稳定等。
为了解决这些问题，需要对接地网进行优化改造。
目前，关于110kV兴隆变电站接地网优化改造技术的研究还比较缺乏，因此有必要开展相关研究。
通过对110kV兴隆变电站接地网的现状进行分析，可以发现存在的问题和不足之处，为后续的优化改造工作提供依据。
设计合理的优化改造技术方案，并实施改造过程，评估优化改造效果，对于提高110kV兴隆变电站接地网的性能指标具有重要意义。
通过本次研究，不仅可以验证接地网优化改造技术的可行性，还可以探讨未来研究方向，为提高供电系统的安全性和可靠性提供理论支撑。
对110kV兴隆变电站接地网进行优化改造技术研究具有重要的意义和价值。
1.2 研究目的研究目的是为了解决110kV兴隆变电站接地网存在的问题，提高设备运行效率和安全性。
通过对接地网现状进行分析，确定优化改造技术方案，实施过程中不断优化完善，评估改造效果，为提高变电站接地网性能提供技术支持和参考。
通过本研究，深入探讨接地网优化改造技术的可行性和有效性，为以后类似工程提供经验和指导。
通过对技术应用前景的展望，为相关领域的发展方向提供参考，推动接地网技术的进步和应用。
通过本研究，旨在为110kV兴隆变电站接地网的优化改造提供科学依据和技术支持，推动电力设备运行的安全可靠性和效率。
1.3 研究意义110kV兴隆变电站接地网优化改造技术的研究具有重要意义。
随着我国电力行业的快速发展和电网规模的不断扩大，变电站接地网作为电力设备重要组成部分，其稳定性和安全性需求日益提高。
通过对接地网进行优化改造，可以有效提升变电站的供电质量和安全性，减少接地故障的发生概率，保障电网运行的稳定性。
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。
大型变电站接地网改造探究
大型变电站接地网改造探究近年来，随着我国电力工业的快速发展，电力系统的安全可靠运行成了其中的关键。
变电站接地的目的是通过接地装置和接地系统将电气设备、电力系统的某些部位、某点与大地相连，为故障电流、雷电流等提供泄漏通道，稳定电位，提供零电位参考点，保证电力系统和设备的安全运行，同时保护工作人员人身安全。
随着电压等级的不断提高以及电力系统容量的不断增大，发生接地故障时流入地网的电流也随之增大，若接地网设计不合理，容易导致接地电阻过高和地表电位升高，进而引发安全事故，造成人员伤亡，并给企业带来巨大经济损失，因此，加强对接地网优化设计及改造研究具有重要现实意义。
一、大型变电站接地网优化设计1.均匀土壤下大型变电站接地网优化布置大型变电站接地网设计合理性在于改善接地网散流电流密度分布和接地网上方地表面电位分布，所以实际设计中，除了要考虑降低接地电阻，还要考虑地表电位的分布。
一般接地设计中，常采用导体等间距布置的方法，这就使得接地电阻存在过大，接地网边角网孔处的接触电压高于孔中心的接触电压。
为改变接地网电流分布不均匀的情况，使接地网中心导体得到充分利用，使接地网上方地表电位分布均匀，基于均匀土壤的情况，笔者提出了接地网不等电位模型下的优化布置方案。
以某省500kV变电站为例，该变电站接地网接触电压位于接地网边角和网孔中心处的电位差，经测量，接地网土壤电阻率为60Ω·m，接地网面积289m×289m，网孔大小17m×17m，接地導体电阻率1.5×10-7Ω·m，地网埋深0.5m，入地电流1kA。
在等电位数学模型下，通过对其模型的分析，在等间距设计时，地表电位分布不均，边角网电位较大，且边角网电位在一定范围变动时，接地导体与接地网面积无直接关系，只和接地网中长、宽方向的导体根数有关。
该变电站曾在系统调试过程中开展了单相短路接地试验，结果显示电流入地点的地网电位明显高于地网边缘电位，说明接入点不同，电位也会不同，所以进行优化设计时可考虑采用不等电位模型下的设计方案，这就需对网孔电压进行重新定义，若原有接地网均压带不等间距布置不合理，还要对导体间距进行重新布置，在故障入地点附近加密导体，使中间、边缘导体较密布置，其他网孔导体较稀布置，使网孔电压均匀分布，减小相差。
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变电站接地网优化设计
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
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。
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190m×170m；
(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10m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0.799kV，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10m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。