接地计算书

接地计算书

一.水平接地网热稳定截面及材料选择

根据短路电流计算结果，单相接地短路电流I

d2

(1)=14.017 kA , 则

接地引下线热稳定截面：

S

g ≥t I

e

d

c

)1(

其中：t

e ---短路的等效持续时间, t

e

≥t

m

+t

f

+t

o

（见DL/T 621-1997第21页，附录C

式（C2）)，

t

m

——主保护动作时间

t

f

——断路器失灵保护动作时间

t

o

——断路器开断时间

∴ t

e ≥t

m

+t

f

+t这里取1s

c---接地线材料的热稳定系数，如采用30%导电率镀铜圆钢，取c=145；

采用镀铜圆钢截面积 S

g ≥t

I

e

d

c

)1(

=96.6(mm2)

水平接地网热稳定截面，

采用镀铜钢材截面积S’=75%〃Sg=0.75×96.6=72.45(mm2)；

所以：采用镀铜钢材料，主接地网接地材料,接地引下线材料均选用5213GW镀铜圆钢（直径约为13.2mm）；接地网采用镀铜钢材料，基本可以不考虑腐蚀对接地体的影响，设计使用寿命大于40年。

二.接地分析

根据土壤接地电阻率终堪报告，建议取土壤电阻率的平均值ρ=30Ω〃 m

∴接地电阻

R

计=0.5

S

ρ

=

6072

30

5.0∙=0.192(Ω)

规程要求的接地电阻值为

R

规=

I 2000

其中：I为流经接地装置的入地短路电流，为14.017kA

∴R规=2000/14017=0.142 (Ω)<0.19(Ω)

因此，如按一般常规设计，只在原有站址做水平地网，且地网网格采取等间距布置，网格大小约为8米。此时，地网接地电阻为0.192欧姆，大于规范要求值，同时接触电势及跨步电势值如下表（参照DTL621-1997）：

接地电阻为0.192欧的时候，跨步电势和接触电势的计算：

参照DL/T621-1997计算站内接触电势和跨步电势:

接触电势Ut=

t

tρ17

.0

174+

=179.1

跨步电势Us=

t tρ7.0

174+

=195

tρ=土壤电阻率，取30欧米。t=接地短路故障电流持续时间，取1秒。

此时，考虑到安全系数，站内接触电势及跨步电势应小于允许值，即接触电势不大于179.1v、跨步电势不大于195v。而实际计算是接触电势为469.46＞179.1，跨步电势172.48＜195.（跨步电势满足要求，但是接触电势不满足要求）

很显然，如果不进行将阻或采取其它安全措施，整个地网的安全性能是达不到规范要求的。如果想接地电阻值到达0.142欧姆，就必须进行降阻处理；如果要达到接触电势的要求，就需要对站内设施进行处理。

所以建议变电站接地设计应从以下几个方面考虑：

1、变电站接地网采取等间距布置，从而降低事故发生时变电站内电压梯度，保护人

身安全。

2、采用离子接地极、深井、斜井等方法对变电站接地电阻进行改善，从而降低事故

发生时地电位。

3、在站内人员经常出入的地方、经常接触的设备处采取绝缘处理，如铺设一定厚度

的碎石等，并用来提高允许的接触电势及跨步电势值。当铺设0.15m厚的碎石后，

变电站内允许的接触电势及跨步电势如下（参照DL/T621-1997）：当接地电阻为0.142欧的时，接触电势和跨步电势计算：

当地面处理碎石后，其接触电势和跨步电势计算：

此时，考虑到安全系数，站内接触电势及跨步电势应小于允许值，即接触电势不大于347v （小于351）、跨步电势不大于127v （小于1020）。均满足计算要求

结论：当将地电阻为0.142欧姆时，经过合理处理后的接地网能满足接触电势及跨步电势都能达到安全要求。

三、接地方案及接地电阻计算过程

1、变电站接地方案在考虑到周边环境的影响，利用打斜井的方式在解决接地电阻的问题。具体方法是在变电站四个角上向外打四口斜井，每口斜井长度不小于80米，斜井站位深度不小于5米，斜井方向及位置可以根据现场情况进行适当调整。斜井内采用与主网接地主材相同的材料作为接地极，并与主网联接起来，最后在斜井内采用接地增强剂进行回填，以保证接地极与周围土壤间的良好接触

2、接地电阻计算过程： 1）主接地网接地电阻计算： R 水=0.5

S

ρ

=6072

305.0∙

=0.192(Ω)

2）单口斜井接地电阻计算公式：

56.010

.0580*******

22=⨯⨯==Ln hd l Ln l R ππρ欧姆

其中： P 为土壤电阻率，根据终堪，取30欧米

l 为深井的长度，取80米 d 为是深井孔径，约为0.11米

h 为斜井深度，约为5米

3）多口斜井接地电阻计算公式：

n

R R h 1

η=

= 1.4×0.56/4= 0.2(Ω)

其中： η为斜井之间并联系数，这里取1.4

n 为斜井个数，这里为4 4）接地网总接地电阻为：

.1220.2

0192.0.20192.08.011

=+⨯⨯=

+⨯

=

h

h R R R R R 水水η

(Ω) 其中 η--斜井与主网并联系数，这里取η=0.8