1、女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚110kV 变电站接地与防雷的设计 女教列 氚女教列 氚院 系：信息工程学院 女教列 氚专 业 班： 女教列 氚姓 名： 女教列 氚学 号： 女教列 氚指导教师： 女教列 氚女教列 氚2013 年 5 月 女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚110kV 变电站接地与防雷的设计 女教列 氚女教列 氚The Design of 110kV Substation Grounding and Lightning Prot
2、ection 女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚摘 要 女教列 氚女教列 氚众所周知，雷电具有极大的破坏性，其电压高达数百万伏，瞬间电流可高达数十万安培。雷击所造成的破坏性后果体现于下列三种层次：设备损坏，人员伤亡；设备或元器件寿命降低；传输或储存的信号、数据（模拟或数字）受到干扰或丢失，甚至使电子设备产生误动作而暂时瘫痪或整个系统停顿。变电站是整个供电系统最为重要的组成环节之一，如果变电站发生雷击事故，将造成大面积停电，给社会生产和人民生活带来不便，这就要求变电站防雷措施必须十分可靠。此文章对变电站防雷保护系统进行了设计，并提
3、出了变电站防雷与接地措施。根据该变电站的基本情况，对该变电站的接地网防雷和保护进行设计，使该站的接地电压满足允许值，跨步电压和接地电压不超过允许值，其接地电阻、接触电压和跨步电压都满足要求，选择合适的设备对雷入侵波引起的过电压进行保护，由变电站土建面积进行变电站电气总平面的布置，根据避雷针设置规则、变电站构架跨度及保护站内所有电器设备的要求，对站内进行避雷针设置构成防雷保护措施，使全站设备都处于防雷保护范围内。本文通过计算短路电流，从结论中选择合适接地材料，设置接地网，达到防雷保护变电站的全范围目的。 女教列 氚女教列 氚关键词：电力线路 110kV 变电站 防雷措施 接地网设计 女教列 氚女
4、教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚Abstract 女教列 氚女教列 氚It is well known that lettuce-eaters highly destructive, the voltage up to hundreds of millions of volts, current can be as high as hundreds of thousands of amperes. Lightning strike caused by the damaging consequence
5、s of embodied in the following three levels ：（1） Equipment damage, casualties; (2) equipment or components reduced life spans; （3）data transmission or storage of signal (analog or digital) interference or lost, or even make electronic equipment misoperation and temporary paralysis or the entire syst
6、em to a halt. Substation is one of the most important component part of the whole power supply system, if the substation lightning accident occurs, it will cause blackouts and inconvenience to the social production and peoples lives, which requires lightning protection measures have to be very relia
7、ble. According to the substation, lightning protection and protection of the substation grounding grid design, the station and the ground voltage to meet the allowable value, the step voltage and ground voltage does not exceed the allowable value, the grounding resistance, touch voltage and stepvolt
8、age requirements are met, select the appropriate equipment of lightning invasion wave overvoltage protection master plan layout of the electrical substation by substation civil area, set the rules according to the lightning rod, the requirements of the substation architecture span and protection sta
9、tions all electrical equipment,station lightning rod to set the form of lightning protection measures, so that the whole station equipment in the lightning protection within. By calculating short-circuit current from the conclusion to select the appropriate grounding materials, set the ground networ
10、k; to achieve the purpose of the full range of lightning protection of substations.女教列 氚女教列 氚Keywords: power lines 110kv substation lightning protection measures ground grid design 女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚目 录 女教列 氚女教列 氚绪 论 女教列 氚女教列 氚随着近年来电力行业的飞速发展，电力系统的供电安全和稳定成为一个很重要的问题， 变电
11、站作为电力系统中一个非常重要的组成部分，其能否安全可靠运行的工作就显得十分重要。 女教列 氚变电站防雷接地系统的设计合理性是直接关系到人身和设备安全，甚至一个地区的安全生产，经济利益的重要问题。随着我国电力系统规模的不断扩大，变电站防雷接地系统的设计也越来越复杂。变电站接地包含工作接地、保护接地、雷电保护接地。工作接地即为电力系统电气装置中，为运行需要所设的接地；保护接地即为电气装置的金属外壳、配电装置的构架和线路杆塔等，由于绝缘损坏有可能带电，为防止其危及人身和设备的安全而设的接地；变电站接地网安全除了对接地阻抗有要求外，还对地网的结构、使用寿命、跨步电位差、接触电位差、转移电位危害等提出了
12、较高的要求。接地装置的设计中需要先进行短路计算，通过计算各个短路点的短路电流，然后经过比较选出短路电流的最大值，作为计算接地电阻最大允许值的短路电流，通过短路电流的最大值计算算出变压器中性点最大入地电流，再进行接地网设计的一系列的计算。 女教列 氚雷电是影响变电站安全运行的重要因素之一，变电站发生雷击事故，将造成大面积的停电，严重影响该变电站辖区内社会生产和人民生活，因此变电站防雷措施接地设施必须十分可靠。变电站对直击雷的防护方法是装设避雷针，将变电站的进线杆塔、屋外配电装置，包括组合导线和母线廊道、主控室、高压屋内配电装置和室外电气设备全部置于避雷针的保护范围之内。结合该110kv 变电站的
13、实际情况我共设置 3 根避雷针作为防直击雷保护。在变电站110kV 进线及母线的构架上装设 2 根 25m 高的避雷针#1、#2；在变电站的北部，设置 1 根 30m 高的独立避雷针#3。全站铺设以水平接地体为主的人工接地网，站内主接地网四周距离围墙 0.8m，距建筑物基础外缘不小于 1.5m，接地极相互间距大于 5m，独立避雷针的接地半径为 3m。为了防止在避雷针上落雷时对被保护物产生 “反击” 过电压，避雷针与被保护物之间应保持一定的距离。变电站内安装使用着各种类型的高、低压变、配电设备，这些设备均直接和供电系统的线路相连，而线路上发生雷电过电压的机会较多，因此更要注意防雷。 女教列 氚女
14、教列 氚1 设计原始资料 女教列 氚女教列 氚1.1 设计变电站的基本情况 女教列 氚1.1.1 接地网与防雷保护的目的 女教列 氚根据该变电站的基本情况，对该变电站的接地网防雷和保护进行设计。使该站的接地电压满足允许值，跨步电压和接地电压不超过允许值；使全站设备都处于防雷保护范围，并且选择合适的设备对雷入侵波引起的过电压进行保护。并且通过防雷接地的设计，还可以防止雷电对电力系统对人生安全的危害，降低电气设备绝缘水平，确保电力系统安全运行，防止静电电磁干扰等。 女教列 氚1.1.2 变电站站区地理条件与变电站规模、容量 女教列 氚110kV 华侨变电所所址位于通海县华侨铰链有限公司里山乡里山工
15、业园区新建厂区内，位于厂区西北侧。里山工业园区位于玉溪市通海县里山彝族乡，距通海县城 3km，位于通海至建水及滇南片区的一级公路旁，交通运输方便。所址海拔约 1850m 左右，工程区地震基本烈度为级，抗震设防烈度为 8 度，污秽等为级。 女教列 氚里山乡属山区乡，其特点是民族多，居住分散，山高、箐深、水冷、日照短，交通不便。全乡最高海拔 2227 米，最低海拔 1680米。年降雨量在 8001200 毫米之间，降雨集中在 510 月；平均气温 15.2，最低气温在一月，最高气温在八月；全年日照总时数2285.6 小时，无霜期 230 天，属中亚热带高原季风气候。年最大风速 25m/s，覆冰 5
16、mm。 女教列 氚（一）主变压器：最终 163MVA+125MVA，分别为三相三绕组和三相双绕组有载调压变压器，本期一次建成；分别设110kV/35kV/10kV 三级电压以及 110kV/10kV 两级电压，分接头按11081.25/35/10.5kV，以及 11081.25/10.5kV 设置，容量比为 100/100/50，以及 100/100。 女教列 氚（二）110kV 出线最终 1 回。即杞麓-华侨线。 女教列 氚（三）35kV 出线最终 4 回。本期一次建成。 女教列 氚（四）10kV 出线最终 6 回。本期一次建成。 女教列 氚（五）无功补偿及消弧线圈： 女教列 氚最终在 10
17、kV 侧装设四组无功补偿装置,容量为 26Mvar（主变63MVA） ，以及 23Mvar（主变 25MVA） 。本期一次建成。不需装设消弧线圈。 女教列 氚女教列 氚1.1.3 设定系统的容量 女教列 氚(1) 计算基准值:S n =1000MVA，U n =115、37、10.5KV 女教列 氚1.1.4 变电站电气平面布置总图（附录有大图） 女教列 氚女教列 氚图 1-1 变电站电气平面布置总图 女教列 氚女教列 氚女教列 氚1.1.5 简易电气主接线图 女教列 氚女教列 氚图 1-2 简易电气主接线图 女教列 氚1.2 设计要求 女教列 氚根据当地天气和土壤情况对变电站的接地网和防雷布
18、置设计，使得变电站全站都在防雷保护范围之内，使得其接地电阻、接触电压和跨步电压都满足要求。掌握设计的一般程序，综合运用所学的专业课程知识，对防雷接地方案作一些技术比较。通过这次设计，要对变电站接地网与防雷保护设计有更深的了解，同时培养在设计上独立的思考能力，为从事电气工程方面的工作打下良好的基础。 女教列 氚1.3 设计的基本内容 女教列 氚(1) 最大入地短路电流的计算； 女教列 氚(2) 接地网接地电阻、最大接触电压、最大跨步电压的计算； 女教列 氚(3) 直击雷保护设计包括避雷针安装位置、避雷针高度、直击雷保护范围；女教列 氚(4) 对变电站配电装置侵入雷电波的过电压保护措施进行设计。
19、女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚2 短路电流计算 女教列 氚女教列 氚2.1 短路电流计算的目的与假定 女教列 氚2.1.1 短路电流计算目的 女教列 氚接地装置的设计中需要先进行短路计算，通过计算各个短路点的短路电流，然后经过比较选出短路电流的最大值，作为计算接地电阻最大允许值的短路电流，通过短路电流的最大值计算算出变压器中性点最大入地电流，再进行接地网设计的一系列的计算。 女教列 氚2.1.2 短路电流计算需要进行以下基本假定 女教列 氚(1) 正常工作时，三相系统对称运行。 女教列 氚(2) 所有电源的电动势相位角相同。 女教列 氚(3) 系统中的同步和异步电
20、机均为理想电机，不考虑电机磁饱和、磁滞、涡流及导体集肤效应等影响；转子结构完全对称；定子三相绕组空间位置相差120 度电气角度。 女教列 氚(4) 电力系统中各元件的磁路不饱和，即带铁芯的电器设备电抗值不随电流大小发生变化。 女教列 氚(5) 电力系统中所有电源都在额定负荷下运行，其中 50%负荷接在高压母线上，50%负荷接在系统侧。 女教列 氚(6) 同步电机都具有自动励磁调整装置(包括强行励磁)。 女教列 氚(7) 短路电流为最大瞬间值。 女教列 氚(8) 不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流。 女教列 氚(9) 除计算短路电流的衰减时间常数和低压网络的短路电流外，元件的电阻都略去不计
21、。 女教列 氚(10) 元件的计算参数均取其额定值，不考虑参数的误差和调整范围。 女教列 氚(11) 输电线路的电容略去不计。 女教列 氚2.2 短路计算过程说明 女教列 氚接地网设计中，短路电流计算是其中一个重要环节，只要想进行短路计算得出最大入地电流，才能进行接地电阻允许值的计算。计算时一定要注意以下几点： 女教列 氚(1) 接线方式：计算短路电流时方式，应是可能发生最大短路电流的正常接线方式，即最大运行方式。 女教列 氚(2) 短路种类：应为是要计算变压器中性点最大入地电流，因此考虑两相接地短路和单相短路。 女教列 氚2.3 短路点的选择原则与确定 女教列 氚短路计算点是指在正常接线方式
22、时，通过电器设备的短路电流为最大的地点。所选的短路点一定要是各种短路类型是最严重的情况，应为只要这样才能得出变压器中性点的最大入地电流，算出后才能进行接地电阻允许值的计算。而且一般不止选择一个短路点，而是通常每个母线一个短路点分别进行计算，然后将计算结果进行比较。在本系统中分别选择了 110kV 高压侧母线 、1d10kV（25kVA）低压侧母线 、10kV（63kVA）低压侧母线 、35kV（63kVA）2d3中压侧母线 、这四个点进行短路计算。 女教列 氚4d2.4 短路计算原理 女教列 氚(1) 制定等值网络 女教列 氚选取基准功率 MVA，基准电压 ； 女教列 氚10jSavbV系统
23、和各变压器换算成电抗； 女教列 氚1无限大功率电源的内电抗等于零； 女教列 氚略去负荷。 女教列 氚(2) 制定序网图 女教列 氚(3) 进行网络化简 女教列 氚(4) 根据电力系统分析短路计算中三相短路的计算公式分别计算 d1到 d4 短路时的三相短路电流。 女教列 氚2.5 计算基准值 女教列 氚表 2-1 变电站网络等值电路参数基准值取值 女教列 氚电气量 女教列 氚 关系式 女教列 氚 基 准 值 女教列 氚(MVA)女教列 氚jS女教列 氚 100 女教列 氚(kV)女教列 氚jU= 女教列 氚javU115 女教列 氚 37 女教列 氚 10.5 女教列 氚(kA)女教列 氚jI
24、女教列 氚/3jjjIS0.502 女教列 氚 1.56 女教列 氚 5.5 女教列 氚2.5.1 等值电路图 女教列 氚由前面的已知条件可以得出下面的等值电路图 女教列 氚女教列 氚女教列 氚图 2-1 系统等值网络图 女教列 氚2.5.2 系统标幺值估算 女教列 氚设 MVA， 女教列 氚10jS系统容量本来应由当地供电部门提供。当不能得到时，可将供电电源出线开关的开断容量。此处我没得到系统容量，只能用出线开关开端容量进行估算，由此估算出系统容量。如已知 110kV 主接线上的出线开关为 GW14-126GWIID 126KV 1250A 额定分断电流为 31.5KA。则可认为系统容量S=
25、1.73*31.5*10000V=544.95MVA, 系统的电抗为 =1000/544.951.835。 女教列 氚1*dX2.5.3 短路计算过程注意事项 女教列 氚在变电站的电气设计中，短路电流计算是其中一个重要环节，在计算最大允许接地电阻时，需要用到短路电流。其中一定要注意以下几点： 女教列 氚(1) 接线方式：计算短路电流时方式，应是可能发生最大短路电流的正常接线方式，即最大运行方式。 女教列 氚(2) 短路种类：根据常识，电力系统短路电流中，三相短路电流最大，所以本设计采用三相对称短路来计算最大短路电流。 女教列 氚(3) 短路计算点的选择：短路计算点是指在正常接线方式时，通过电器
26、设备的短路电流为最大的地点。本变电站系统的短路计算点为 110kV 高压侧、10kV（25MVA）母线、10kV（63MVA）母线处和 35kV（63MVA）母线处，分别记为 、 、 、 。 女教列 氚1d234d2.5.4 计算阻抗 女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚1*0/54.91835dX女教列 氚2*%04.2jdeSU女教列 氚3*121323110(%)(0.576.)7.635jddddeSXU女教列 氚4*122313( )().98jddddeS 女教列 氚5*13231210( )(17.56.)7.436jddddeXU2.5.5 短路电流详细计算 女教列 氚(1
27、)110kV 侧 d1 点短路： 女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚*145312(/)/()dXX女教列 氚.9607. .8354.2.6/女教列 氚21.54.女教列 氚67短路电流标幺值: (总电抗标幺值的倒数). 女教列 氚*1*1.267ddIX短路电流有效值: 女教列 氚1*1103.962().35jddSII kAU有 效冲击电流有效值: 其中 是冲击系数,取 1.8 女教列 氚21()cdcIKkAcK所以 女教列 氚11.526.0()cdIIkA冲击电流峰值: 女教列 氚111.42.5()0.31()cdcdiIKIkAk女教列 氚(2)10kV(25MVA)侧
28、 d2 点短路： 女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚*245312(/)/dXX女教列 氚1684.女教列 氚.0短路电流标幺值: (总电抗标幺值的倒数). 女教列 氚*2*216.05ddIX短路电流有效值: 女教列 氚2*2109.14().335jddSII kAU有 效冲击电流有效值: 其中 是冲击系数,取 1.8 女教列 氚221()cdcIKkAcK所以 女教列 氚221.53.894()cdIIk冲击电流峰值: 女教列 氚222.1.5()3.10()cdcdiIKIkAk女教列 氚(3)10kV(63MVA)侧 d3 点短路： 女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚*3
29、12345(/)/dXX女教列 氚.854.70.6)X女教列 氚79(11.23.女教列 氚406女教列 氚.8短路电流标幺值: (总电抗标幺值的倒数). 女教列 氚*3*310.8ddIX短路电流有效值: 女教列 氚3*310.53()3.jddSII kAU有 效冲击电流有效值: 其中 是冲击系数,取 1.8 女教列 氚231()cdcIKkAcK所以 女教列 氚331.520.8()cdIIkA冲击电流峰值: 女教列 氚333.412.5()1.59()cdcdiIKIkAk女教列 氚(4)35kV(63MVA)侧 d4 点短路： 女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚*412354
30、(/)/dXX女教列 氚7.90968女教列 氚6女教列 氚238短路电流标幺值: (总电抗标幺值的倒数). 女教列 氚*4*4163.08ddIX短路电流有效值: 女教列 氚4*410.25()2.37jddSII kAU有 效冲击电流有效值: 其中 是冲击系数,取 1.8 女教列 氚241()cdcIKkAcK所以 女教列 氚441.520.38()cdIIkA冲击电流峰值: 女教列 氚444.12.5()0.62()cdcdiIKIkAk女教列 氚2.5.6 入地短路电流计算结果 女教列 氚表 2-2 短路计算结果 女教列 氚短路点 女教列 氚 短路电流标幺值 女教列 氚短路电流有效值
31、女教列 氚冲击电流有效值 女教列 氚冲击电流峰值 女教列 氚女教列 氚1d 女教列 氚*1dI.267 女教列 氚1dI3.962 女教列 氚1cI6.02 女教列 氚1ci0.3女教列 氚2 女教列 氚05 女教列 氚24 女教列 氚3894女教列 氚2女教列 氚3 女*31.8dI教列 氚女教列 氚30.5dI 女教列 氚.cI 女教列 氚3.59ci女教列 氚4d女教列 氚*46.0dI女教列 氚4.2dI女教列 氚40.82cI女教列 氚40.62ci女教列 氚从表 2-2 中的计算结果可知 10kV（25MVA）母线上发生三相短路时，短路电流具有最大值 9.141（kA），因此将 d
32、2 点三相短路时的短路电流作为接地装置接地电阻计算时的短路电流值。因为接地系统不仅要在最大三相短路电流下稳定工作，还要在冲击电流的峰值情况下也稳定工作，因此本站入地短路电流最大值为： 女教列 氚I 入地 =23.310 kA。 女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚女教列 氚3 接地网设计 女教列 氚女教列 氚3.1 变电站接地分类 女教列 氚变电站接地系统的合理与否是直接关系到人身和设备安全的重要问题。随着电力系统规模的不断扩大，接地系统的设计对变电站的安全运行有着重要的作用。变电站接地包含工作接地、
33、保护接地、雷电保护接地。 女教列 氚(1) 工作接地即为电力系统电气装置中，为运行需要所设的接地。交流电力系统根据中性点是否接地分为中性点有效接地系统和中性点非有效接地系统（包括中性点绝缘系统，中性点通过电阻或者电感接地的系统）。我国在110kv以上的电力系统中均采用中性点有效接地的运行方式，其目的就是为了降低电气设备的绝缘水平，这种接地方式成为工作接地 【1】 ； 女教列 氚(2) 保护接地即为电气装置的金属外壳、配电装置的构架和线路杆塔等，由于绝缘损坏有可能带电，为防止其危及人身和设备的安全而设的接地。在电气设备发生故障时，电气设备的外壳将带电，如果这时人接触设备外壳，将产生危险。因此为了
34、保证人身安全，所有电器设备的外壳必须接地，这种接地就叫做保护接地。当电气设备的绝缘破损而导致外壳带电时，流过接地保护装置的故障电流应使相应的继电保护装置动作，切除故障设备，另外也可以通过降低接地保护电阻保证外壳的电位在人体安全电压值以下，从而避免因电气设备外壳带电而造成的触电事故；（电力系统接地技术/何金良，曾嵘著.北京：科技出版社，2007。第2页） 女教列 氚(3) 雷电保护接地即为为雷电保护装置向大地泄放雷电流而设的接地。为了防止雷电对电力系统及人身安全的危害，一般采用避雷针、避雷线及避雷器等雷电保护装置。这些雷电保护装置都必须与合适的接地装置相连，以将雷电流导入大地，这种接地装置叫做防
35、雷接地。（电力系统接地技术/何金良，曾嵘著.北京：科技出版社，2007。第3页） 女教列 氚变电站接地网安全除了对接地阻抗有要求外，还对地网的结构、使用寿命、跨步电位差、接触电位差、转移电位危害等提出了较高的要求。 女教列 氚3.2 变电站接地设计的必要性和目的 女教列 氚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，雷击过电流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
36、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，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。 女教列 氚变电站接地的目的： 女教列 氚（1） 降低电气设备绝缘水平 女教列 氚如前所述，将电力系统中
37、心点接地的工作接地，能够降低作用在电气设备上的电压，从而降低电气设备的绝缘水平。 女教列 氚（2） 确保电力系统的安全运行 女教列 氚输电线路杆塔接地装置的接地电阻必须降低到一定值，以确保雷击输电线路杆塔时的塔顶电位与导线的电位差小于绝缘子串的50%绝缘放电电压，以保证线路的正常运行。如果接地电阻过大，这可能造成塔顶电位升很大，可能会引起绝缘子串闪络而造成停电事故。 女教列 氚（3） 确保人身安全 女教列 氚如前所述的保护接地，即将所有的电气设备的外壳接地，当电气设备绝缘损坏或老化而使外壳带电时，能够保证接触设备外壳人员的人身安全。另外变电站接地装置通过降低接地电阻和采取均压措施来保证接触电压
38、和跨步电压满足人身安全要求。接触电压是指故障时人体接触与接地装置相连的设备外壳或者金属构件时人体所能承受的最高电位差，而跨步电压则是故障时人体两脚之间所承受的电位差。 女教列 氚（4） 防止静电干扰 女教列 氚由于现代科技的发展，一方面使容易产生静电的化学纤维及塑料等制品、衣物等的使用不断变多，另一方面对于静电干扰敏感的固态电子设备，如电脑等的使用也日益增多。静电一方面有可能引起爆炸和火灾，如储油罐、天然气储罐和管道等特别容易因静电放电而引起爆炸，另一方面则是干扰固体电子设备的正常工作，通过接地可以将由于摩擦而产生并储存的静电快速的释放到大地，从而防止静电干扰引起的事故和破坏。 女教列 氚（5
39、） 防止电磁干扰 女教列 氚外部电磁干扰能使电子设备产生误动作，或者干扰电缆传输的信号，影像传输信号质量。这可以通过将电子设备的屏蔽外壳和电缆屏蔽层接地来消除外部电磁干扰的影响。另外为防止电子设施产生的高频能量泄漏到电子设备的外部，而对其他设备造成电磁干扰，也应进行接地。防止电磁干扰的接地具有多种形式，如屏蔽室、屏蔽层的接地，屏蔽电缆的接地，变压器静电屏蔽的接地，精密仪器的保护装置的接地，变压器铁芯的接地等。另外电子设备电源入口处的线路滤波器也应加以接地。总之，防止电磁干扰的接地就是提供能量泄放到地面的通道。 女教列 氚3.3 变电站接地部分设计说明 女教列 氚(1) 全站铺设以水平接地体为主
40、的人工接地网，接地网水平接地体埋深0.8m，倒角圆弧半径5m，所内主接地网四周距围墙0.8m，距建筑物基础外缘不小于1.5m，接地极相互间距大于5m。 女教列 氚(2) 全站采用角钢和扁钢铺设接地网，施工完毕后需实测接地电阻，应确保在任何季节，主接地网接地 。 女教列 氚R入 地I/20(3) 电缆沟内应单独预埋通长的接地扁钢，每隔28m左右应有一点与主接地网相连。（400*400以上的电缆沟内为沟两侧各预埋一根扁钢，400*400及其以下的电缆沟内为单侧预埋一根扁钢） 女教列 氚（4）在大门口向外埋设“冒式”均压带，均压冒埋深1m和1.5m。 女教列 氚（5）所以电气设备的外壳必须接地，并用
41、焊接（搭接长度大于扁钢宽度的两倍）或螺栓与接地网可靠连接。主要电气设备采用两根接地引下线分别接在接地网的不同点上。 女教列 氚（6）室外端子箱，检修电源箱内专用接地铜母线要求采用1根BVR-500V，50 绝缘导线与附近主接地网相连（焊接） 女教列 氚2m（7）电抗器只允许与主接地网一点接地。电抗器下的地基不应有构成闭合环路的扁钢或其他金属构件。电容器基础要求二点接地。 女教列 氚（8）人字构架接地：每组人字构架柱敷设一根接地扁钢，遇到构架顶端设有避雷针设备的每组人字架柱敷设两根接地扁钢。 女教列 氚（9）建筑物墙面上的检修爬梯，户外照明灯底座均用镀锌扁钢引下，与主接地网连接。 女教列 氚（1
42、0）电缆沟内接地扁钢（-40*6）与主接地网不少于三点连接。 女教列 氚（11）根据反措要求：主控室与通信机房接地设有保护装置自用的与柜体不绝缘的接地网与柜体绝缘的接地铜排网。具体分两部分： 女教列 氚第一部分：采用30*4铜排沿屏柜钢架底座环一圈（铜排与支撑脚铁件用支柱绝缘子绝缘），形成“日”字型或“口”字型闭环回路，后用120 绝缘铜2m导线引出在室内与主接地网1点相连（螺栓连接），各屏引下线与屏底铜排采用2根（BVR-25 ）导线压接，组成静态保护网。组成专用铜网的各条铜排联接2m处均应做打磨镀锡处理，要求用镀锌螺栓紧固。 女教列 氚第二部分：按常规将屏柜底铁件部分与电缆桥架连接，然后用
43、镀锌扁铁引出与主接地网不少于两点相连。 女教列 氚（12）明敷的接地线，应按交流电气装置的接地（DL/T6211997）规定，在接地引下线距地面引下线1.8m以下涂10100mm宽度相等的绿色和黄色相间的条文漆；接地刀闸垂直连杆涂黑漆；主变中性点接地引下线涂蓝色中性漆，并要求引下线距周围主接地网大于1m距离。 女教列 氚（13）图中所有的接地材料均应热镀锌处理。 女教列 氚（14）施工应满足电气装置安装工程接地施工及验收规范（GB50169-92） 女教列 氚3.4 变电站接地电阻的构成及降阻措施 女教列 氚(1) 接地引线电阻，是指由接地体至设备接地母线间引线本身的电阻，其阻值与引线的几何尺
44、寸和材质有关。 女教列 氚(2) 接地体本身的电阻，其电阻也与接地体的几何尺寸和材质有关。 女教列 氚(3) 接地体表面与土壤的接触电阻，其阻值与土壤的性质、颗粒、含水量及土壤与接地体的接触面积及接触紧密程度有关。 女教列 氚(4) 从接地体开始向远处(20米)扩散电流所经过的路径土壤电阻，即散流电阻，决定散流电阻的主要因素是土壤的含水量。 女教列 氚(5) 垂直接地体的最佳埋置深度是指能使散流电阻尽可能不而又易于达到的埋置深度。决定垂直接地体的最佳深度，应考虑到三维地网的因素，所谓三维地网，是指垂直接地体的埋置深度与接地等值半径处于同一数量级的接地网。女教列 氚(6) 接地体的通常设计，是用
45、多根垂直接地体打入地中，并以水平接地体并联组成接地体组，由于名单一接地体埋置的间距仅等于单一接地体长度的两倍左右，此时电流流入名单一接地体时，将受到相互的限制而妨碍电流的流散，即等于增加名单一接地体的电阻，这种影响电流流散的现象，称为屏蔽作用。 女教列 氚降阻措施： 女教列 氚（1）引外接地 女教列 氚在高土壤电阻率地区高，当变电站主接地网的接地电阻难以满足要求时，且附近有可设置人工接地装置的低土壤电阻率地区或水源，可以采取引外接地措施以降低接地电阻，但应考虑占地面积和农田恢复的难度。 女教列 氚女教列 氚在埋设地点选择时，应考虑：选择地下水较丰富及地下水位较高的地方；接地网附近如有金属矿体，
46、可将接地体插入矿体，利用矿体来延长或扩大人工接地体的几何尺寸。 女教列 氚女教列 氚（2）深井接地 女教列 氚由变电站外延接地线(404 的镀锌扁钢) ，在进线塔下端打有一口约 200m 超深接地井，用钻机钻孔，把直径 100mm 的镀锌钢管接地极打入井孔内，并向钢管内和井内灌注泥浆。此法经过工程实际测量，系统接地电阻为 0.442，符合设计要求，效果很好。 女教列 氚女教列 氚和其它辅助降阻措施相比，深井接地法有以下优点：大大降低了接地电阻；减少了变电站占用地表面积，是改造优化的最好方法；设计寿命可以非常长，设计裕度非常大；深层的土壤电阻率不受气候、季节影响，数值稳定。因此，接地电阻值也不会
47、随气候、季节变化，这是深井接地最大的优点。 女教列 氚女教列 氚（3）放置电解地极(与电解接地可能相同 )女教列 氚对于高土壤电阻率地区，降低变电站地网的接地电阻是比较困难的。在设计或改造地网以降低其接地电阻时常常会遇到的问题。在眉山某变电站的地网设计及工程施工中也遇到了这个问题。在该变电站地网改造工程实践中，采用钻 8 口斜井共 1800m 在其中放置DK-AG 电解地极 80 套，这做法使得接地电阻值降低了 80.8且满足了设计要求。因此，当变电站的土壤电阻率较高，用于接地网的面积不能将接地电阻降低至设计要求值时，可采用 DK-AG 电解地极来实现降阻。 女教列 氚女教列 氚（4）换土 女
48、教列 氚在土壤电阻率高的地区进行换土，是普遍采用的有效办法，且施工简单。例如某变电站位于山区，地质报告显示站区耕植土厚度为 0.20.6m，部分地方有基岩露出，土层以下为砂岩和灰岩。接地设计采用换土，在土层厚度不能满足要求的地方，沿水平接地体挖接地槽，深度为 1m，垂直接地极坑深度 3m，底部直径 1m，施工时在接地槽和接地坑内先铺设 20cm 厚的黏土并夯实，再放接地体，回填土层层夯实。施工完成后实测接地电阻完全满足设计要求。 女教列 氚女教列 氚（5）使用降阻剂 女教列 氚目前降阻剂主要有两种类型：化学和物理降阻剂。化学降阻剂由高分子材料、电解质和水组成，注入土壤可迅速在土壤中凝成电阻率低
49、的根须状连续胶体，从而增大接地体的有效接地面积，提高接地体散流效果 化学降阻剂存在一定的环境污染问题，对于青藏高原脆弱的生态环境易造成影响。且随时间推移，降阻效果也会降低，推荐采用物理降阻剂。物理降阻剂由导电的非电解质固体粉末及起固化作用的水泥组成，其电阻率低，主要靠导电粉末起到降阻作用，降阻性能不受环境 pH 值、温度及湿度的影响。 女教列 氚女教列 氚在接地极周围敷设降阻剂后，可以起到增大接地极外形尺寸，降阻剂的主要作用是降低与接地网接触的局部土壤电阻率，换句话说，是降低接地网与土壤的接触电阻，而不是降低接地网本身的接地电阻。 女教列 氚女教列 氚降阻剂已有超过 20 年的工程运用历史，经过不断的实践和改进，现在无论是性能还是施工工艺都已经相当成熟。多个使用降阻剂的工程，接地完工后测量接地电阻情况都不错，但由于缺乏长期的跟踪监测，对降阻剂性能的长效性和对接地极材料的腐蚀性的信息返回少。确实也有质量差的降阻剂，降阻效果不能持久，对接地网造成腐蚀
