影响变电站接地电阻的因素和接地降阻的措施

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1 46 + . — —
值等于接地装置对地电压与通过接地极流人地 中电 流的比值。按通过接地极流人地中工频交流电流求 得 的 电阻 , 为工频 接地 电 阻 ; 称 按通 过接地 极流 人地
中冲击 电流求得的接地电阻 ,称为冲击接地 电阻。 本文主要论述的是变电站 的工频接地 电阻。 随着城镇的发展建设 , 土地资源越来越紧张 , 而 地质条件较好 的土地越来越少 , 变电站选址征地尤 为困难 。变电站主接地网的接地 电阻的大小 , 受到 地质结构 、 施工方法、 设计方案等条件的影响 , 由于 它的大小关 系到设备和人身的安全 , 故变电站投入
1 。具体案例可见广西玉林 2 0 V力园变电站 。 2 k
表 1 降阻率 参考取值范 围( 降阻剂厂家提供的参数 ) 表
土壤 电阻率
Q・ m
20k 2 V贡模变 电站于 20 年 4 09 月份投运 , 在
能考虑在站址周边进行处理。 站址位于红水河边 , 以
石头为主 , 土壤电阻率不高却是因为水分含量较多 ,
式中 R ——考虑季节变化的最大接地 电阻, Q; 卜—一 流经接地装置的入地短路电流。
站多点的土壤电阻率进行加权平均 , 并考虑季节系 数( 一般取 1 ~ .)得出变电站 的综合平均土壤电 .1 , 3 5
式( ) 5 中计算用流经接地装置的入地短路 电流 ,
收稿 日期 :0 10 —5 修回 日期 :0 10 — 7 2 1- 8 1 ; - 2 1- 8 1
分走的接地短路电流。此外还需进行接触和跨步电 势的校验 ,提高接触电势和跨步电势允许值最有效 的办法就是增大地表的土壤电阻率 , 如在采用碎石 、 沥青、 混凝土地面等 , 这与接地电阻的要求较小的土 壤电阻率是背离的, 故进行变电站接地降阻时, 需进
井。 采用导航钻首先 由站内向下一定角度斜钻, 避开 挡墙基础,至站外后改为水平圆弧方 向沿土壤基层
经现场实地勘察 2 0 V配电装置出线侧站外距 围 2 k
墙 约 5 0 m处有一块低洼平地 , 前没有使用 , 目 不同
p ̄5 0 O ≤ 1 0 10  ̄ 0 5 O 0 0 00
3 0 p 30 00 >00
深度土壤的电阻率值( m) : m层为 6 ,0 Q・ 约为 5 7 1 m
电阻接地系统 中发电厂、变电站保护接地电阻宜符
2 影 响变 电站接地 电阻的因素及接地 电阻计算
变 电站接地 网接地 电阻受土质、 天气条件、 地网
合下式要求 :
R≥_ 0 2 0 0 () 5
接地体长度 、 接地极数量、 深度、 材质 、 接地体形状 、 地 网结构等多个 因素影响 。 根据地质报告 中土壤电阻率测量成果 , 对变电
44 云南 安宁 10k . 1 V武 家庄变 电站
经以上降阻措施后 ,2 V贡模变 电站工频接 20 k 地 电阻为 0 1 满足小 于 0 2 相关规程规范 .4 9 Q, . 9 Q、 及广西电网公司反事故措施 的要求。
42 广西柳城 2 0 V里 明变 电站 . 2k
20 V里明变 电站于 2 1 年 1 2 k 00 0月份投运 , 经
质、 采取伸长水平接地体 、 采取污水引入 、 双层接地
网和水下地网等等。
4 具体案例分析
结合4 个工佶 勘

I , J 分另 介绍了所采用的降阻飚沲。
41 广 西来宾 市 2 O V贡模 变 电站 . 2k
降阻剂后 , 可以起到增大接地极外形尺寸 , 降低与其 施工过程中, 施工单位按设计图纸方案 , 全站主接地 周围大地介质之间的接触电阻的作用 ,因而能在一 网敷设 7 t 0 物理型降阻剂后 ,在站内敷设 1 O口接 定程度上降低接地极的接地电阻。降阻剂用于小 面 经过测试 , 变电站接地 积的集中接地、小型接地网时 , 其降阻效果较为显 地深井进行接地电阻的处理 , . 5 Q,不满足计算要求达到的 0 2 变 . 9 Q, 著。这是 目 前采用的一种较新和积极推广普及的方 电阻为 1 6 只 法。不同土壤 电阻率降阻率 . , 7 参考取值范围详见表 电站 内已无场地满足实施相关降阻措施的要求 ,
第3 卷第5 0 期 2 1年1 月 0 0 1
红水河
Ho g h i v r n S u e Ri
Vo . 0 N . 1 . o5 3 Oc .0 t 1 2 1
影响变电站接地电阻的因素和接地降阻的措施
黎 丽
南宁 502 ) 302
( 广西泰能工程 咨询有 限公司 , 广西
电站接地电阻在满足接触和跨步电势的前提下不宜 大于 1 .Q。以下列举 了几种工程上用到的降阻措 0 施。 () 1 更换土壤。采用电阻率较低的土壤( : 如 粘 土、黑土及砂质粘土等) 替换原有 电阻率较高的土 壤 ,置换范围在接地体周 围 0 .m以内和接地体 的 5 1 处。这种取土置换方法对人力和工时耗费都较 / 3 大, 但效果较为 明显 , 且对变电站场地无污染 , 具体 案例可见云南安宁 10 V武家庄变电站。 1k () 2 利用物理型降阻剂 。在接地极周围敷设 了

要: 变电站接 地电阻是 否达标直接 影响到 工程项 目 的投运 , 文章通过分析 影响变电站接地 电阻的 因素 , 总结常
用的 变电站接地 降阻措施 , 并通过 实际案例进行 了分析 , 对类似 工程如何合理选择 降阻 措施提供 了参考。
关键字 : 接地 电阻 ; 变电站 ; 土壤 电阻率; 降阻措施
4 广西玉林 20 V力园变电站 . 3 2 k 20k 2 V力园变 电站于 2 1 年 6 00 月份投运 , 经
计算 ,该变 电站接地装置接地 电阻计算要求小于 1, . 计算工频接地电阻为 2 4 故需要采取降 阻措 O ., 3
图 1 2 0 V贡模变电站接地 网改造示意 图 2k

运行 的条件之一 , 便是接地电阻值达到相关规程规 范要求。接地电阻值越大 , 当系统发生接地时 , 施加 在设备上 的电压会越高 , 容易引起设备绝缘破坏 、 保 护误动及运行巡视人员的人身安全事故。
接 地网的外缘边线总长度 , m;
方形接地网的接地 电阻, n。
R —等 值( 即等面积 、 等水平接地极总长度 ) 根据《 交流电气装置的接地》 有效接地系统和低
分界层钻进约一定距离后 ( 一般为斜井 的长度 ) 露出 地面。在出口处采用热镀锌扁钢与钻头连接后再从
行权衡和经济比较。接触电势和跨步电势所要求的 接地 电阻计算参见《 交流电气装置的接地》 本文不 ,
展开讨 论 。
地中引回站 内, 回拉过程灌注降阻剂 ; 灌注满后由端
头采用钢管往斜井 内继续加压灌浆。具体案例可见
测试 ,变电站土壤电阻率范围值为 15 82 m 5 — 7 , Q・
经计算水平接地网的工频接地电阻值需小于 0 9 . 8 Q,
实测值为 1 3 不满足要求 , .9 1 Q, 故需进行降阻 , 由于 此时变电站水平接地网已包裹共 4 降阻剂和敷设 5 t 8E深井接地极 ,站 内已无空间能继续完成降阻措 l 施, 只能考虑在站外 , 进站道路较短 , 且站区周 围已 被各 回路出线塔包 围, 故考虑采用斜井方案 , 既可避
两个斜井与主地 网并联电阻值为 :
Ⅱ 1 × 1
R并 。 原 R
= _ - — _ 一 × —
上 . 1
= .4 o8 4 Q
U. 石
16 7 。11 9 .5 5 .3
即通过钻两 口20 0 m的斜井与主地 网并联后理 论计算值为 0 4 .4 8 Q,可满足小于 0 9 的设计要 . 8Q 求。经 以上降阻措施后 ,2 2 0 V里明变电站实测接 k 地电阻值为 0 5 . 8 Q,满足相关规程规范及广西电网 公司反事故措施的要求。
中图分 类号:M7 T 2
文献标识码 : B
文章编号 :0 14 8 2 1 )5 0 1— 4 10 - 0 X(0 I0 — 1 9 0
1 前言
接地极或 自 然接地体 的对地电阻和接地线 电阻 的总和 , 称为接地装置的接地电阻。接地 电阻的数
阻率 , 考虑各种因素和系数的影响 , 计算理论接地电 阻值 , 具体计算如下 :
极。如接地装置附近有导电良好及不结冰的河流湖
泊, 可采用此法 。 但在设计、 安装时, 必须考虑到连接 接地极干线 自 电阻所带来的影响, 身 因此 , 外引式接 地极长度不宜超过 10 而且断面必须足够大 。 0 m, 具 体案例可见广西来宾市 20 V贡模变电站 2 k () 6 其他措施 : 如电解地极 、 接地模块 、 深埋接 地极、利用水和水接触的钢筋混凝土体作为流散介
新建接地网及外引的扁钢 () 3 当地下较深处的土壤电阻率较低时可以采用 镀锌接地扁钢至该地网 , 深井接地。 用钻机钻孔( 也可利用勘探钻孔)把钢管 均包裹降阻剂。 , 敷设完水平地网后 , 进行接地 电阻测
1 20

丽: 影响变电站接地 电阻 的因素和接地降阻的措施
量, 做法参见图 1 。
施, 由于该站地质条件较好 , 直接采用物理型降阻剂 进行降阻,最外围的水平接地体需降阻剂 3 / 0g k m, 站区 内接地网网格 中每隔两根水平接地极敷降阻
剂, 用量为 1 / 最终测试 , 2g k m, 变电站工频接地电阻 为 0 141, . 6 满足相关规程规范及广西 电网公 司反 5 " 1 事故措施的要求。
层为 182 3 , m层为 20 3 0 8 ,0 m层为 43 3 ,可在该处
做一个约 4 x0 0 4 m m范围大小的接地网,再从变电 站 20 V配电装置出线侧围墙 内, 2 k 分别引接 4 根热
降阻率叼,

3 4O
4— O 0 5
5 刁O
7—0 09
接地极打人井孔内, 井深由计算确定 , 向钢管内和 并
的最大短路 电流对称分量最大值 , 电流应按 5 1 井 内灌注降阻剂 , 该 ~O 具体案例可见云南安宁 l0 v武 l k 年发展后 的系统最大运行方式确定 ,并应考虑系统 家庄变 电站 。 中各接地中性点间的短路电流分配 ,以及避雷线中 () 4 在变电站站外征地困难时 ,可考虑采用斜
Байду номын сангаас
R03 S1)“( 铷 ) 2  ̄2 档+ n -1 ( 、 - ( )
。 =
( 。 ) 3 。 l n
( 3 )
() 4
R = 1R w ax 。
式 中 W— 意形状_纺闭合按 网的接地电阻, _ 边 弛 Q; h— —水平 接地极 的埋 深 , m; s——变电站接地网总面积 , m; P——变电站的综合平均土壤电阻率 , m; Q・ z ——水平接地极总长度 , m; d ——水平接地极的直径或等效直径, m
作 者简介 :黎
m  ̄

丽 (95 ) 18一 ,女 ,广西容县人 , 理工程师 ,工学学士 ,主要从 事输 变电工程接入 系统及 变电一次部分设 计 ,- a: 助 E mi l
1l0 0 @1 3c r。 iy 3 3 6 .o n
19 1
红水河21年第5 0 1 期
采用在接地装置内、 外短路时 , 经接地装置流入地中
广西柳城 20 V里明变电站。 2 k ( )当在发 电厂、变电所 2 0 5 0 0 m以内有较低 电阻率的土壤 时可考虑采 用扩大地 网或外引接地
3 变电站接地 电阻的降阻措施
由于降低接地电阻的费用较高 ,统一要求所有 变电站接地电阻都降到 O .Q显然不科学 ,目前各 5 地区有不同要求 ,如云南电网公司要求变电站接地 电阻小于 0 ,广西电网公司的有关文件要求变 .1 5 2
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