变电站经接地装置的入地短路电流及电位计算

变电站经接地装置的入地短路电流及电位计算

1. 计算用入地短路电流的计算

最大短路电流按单台变压器短路计算，变压器参数：110/10KV ，50MV A ，

Uk%=16

由于Rt<

I max =Un/Xt=110/38.7=2.842KA=2842A

站内或站外发生接地时,流经接地装置的电流可分别按下式计算: I=(I max -I n )(1-K e1)

I=I n (1-K e2)

式中: I----入地短路电流, A;

I max ----接地短路时的最大接地短路电流, A;

I n ----发生最大接地短路电流时,流经变电站接地中性点的最大接地

短路电流, A, 此处按I n =0.8I max 计算;

K e1 K e2----分别为站内或站外短路时,避雷线的工频分流系数。

本变电站中，I max =2842A ，I n =2273.6A ，K e1 =0.5，K e2=0.1，

故： I=284.2A

I=2046.24A

计算用入地短路电流取两式中较大的I 值，即取I=2046.24A

2. 发生接地故障时,接地装置的电位计算

接地装置的电位可按下式计算: U g =IR

式中: U g ----接地装置的电位,V;

I----计算用入地短路电流,A;

R----接地装置的接地电阻,Ω。

由于： I=2046.24A ， R=0.5Ω

所以： U g =1023V

3.接地网地表面的最大接触电位差的计算

接地网地表面的最大接触电位差,即网孔中心对接地网接地极的最大电位差,可 按下式计算: U tmax = K tmax U g

式中: U tmax ----最大接触电位差,V;

K tmax ----最大接触电位差系数。

当接地极的埋设深度h=0.6～0.8m 时, K tmax 可按下式计算:

K tmax = K d K L K n K s

K d =0.841-0.225lgd

K L =1.0

K n =0.076+0.776/n

K s =0.234+0.414lg √ S

式中: n----均压带计算根数;

d----均压带等效直径;

L 1、L 2----接地网的长度和宽度。

由于：d=0.02m, n=10, L 1 =66m, L 2=49m, S=8478m 2

Ω=⨯⨯=⨯=7.3850

10011016100%22N N K T S U U X

故: K

d =1.223, 845, K

n

=0.154 ,K

s

=1.047, K

tmax

=0.197

U

tmax

=201.5V

4.接地网的最大跨步电位差可按下式计算:

U

smax = K

smax

U

g

式中: U

smax

----最大跨步电位差;

K

smax

----最大跨步电位差系数。

K

smax =(1.5-α

2

)ln h2+(h+T/2)2 / h2+(h-T/2)2 / ln(20.4S/dh)

α

2

=0.35 (n-2)/n 1.14(√ S /30)ββ=0.1√ n

n=2(L/L

0)(L

/4√ S )1/2

而 T=0.8m(跨步距离), h=0.8m, S=8478m2, L=1358m, L

=451m, d=0.02m

可算出: n=6.664, β=0.258, α

2 =0.311, K

smax

=0.073

U

smax

=74.679V

5.验算

在110KV变电站接地系统发生单相接地或同点两相接地时,变电站接地装置的接触电位差和跨步电位差不应超过下列数值:

U

t = ( 174+0.17ρ

f

)/√ t

U s = ( 174+0.7ρ

f

)/√ t

式中: U

t

----接触电位差, V;

U

s

----跨步电位差, V;

ρ

f

----人脚站立处地表面的土壤电阻率,Ω·m; t----接地短路电流的持续时间, s。

由于: ρ

f

=1500Ω·m, t=1s

故:U

t =429V＞U

tmax

=201.5V

U

s =1224V＞U

smax

=74.679V

所以,本变电站接地装置的形式和布置,满足保护接地的要求,接触电位差和跨步电位差也满足规范要求。