包头固南220kv变电站接地网设计.docx

包头固南 220kV 变电站接地网设计 (内蒙古电力勘测设计院，内蒙古 呼和浩特 010000) 摘 要：文章介绍了。 通过对本站土壤电阻率的选取、 接地电阻值计算、接地网接地电阻的分析后，确定最终能 满 足要求的接地电阻值，然后选用优质、可靠的降阻材料， 经过认真地设计、计算，使接地网 的设计达到要求。 关键词：包头接地电阻；跨步电位差；接触电位差； 接地网设计 中图分类号：TM63(226) 文献标识码：A 文章编号 ：10076921(XX)14008101 1 站区主接地网情况 包头固南 220kV 变电站位于包头固阳金山镇散旦梁村 南，根据土壤电阻率测量报告中的 测定结果，该地区 最大冻结深度为 2.60m，综合考虑现有施工难度和工程造价。 将本站的主 接地网埋深至- 0.8m，考虑到该地区的冻结深 度，取土壤电阻率 460m。 本变电站为大电流接地系统，接地装置采用以水平接 地体为主的复合接地装置，水平接地体 采用-506 镀锌扁 钢。本站接地网面积为 143m166+3775m，主接地网敷设 成网格状,网孔 间距一般为 10m10m 左右。 2 主接地网接地电阻值 主接网的接地电阻(复合式接地网典型接地电阻计算公 式) 740)this.width=740“ border=undefined 式中：S地网的面积(全站闭合接地网总面积) S=143166+3775=26 513m2 土壤电阻率，460m。 本站接地电阻计算结果为： 740)this.width=740“ border=undefined 3 接地网接地电阻的要求 根据接地设计规程中对接地电阻的要求： 740)this.width=740“ border=undefined R考虑到季节变化的最大接地电阻，； I入地短路电流；A。 本站的入地短路电流经计算为：8.95KA R=0.223 4 接地网接地电阻分析 由以上计算可知主接地网的接地电阻为1.413 ， 接地电阻要求值 XX/I=0.223，接 地电阻很难满足要求。 同时为了满足二次继电保护装置要求，故本站设计拟采取 降阻措施， 将接地电阻降至 0.5 以下，验算是否满足接 地装置的跨步电位差和接触电位差的要求，从 而最终推出 满足要求的接地电阻值。 4.1 接地电阻降至 0.5 后，跨步电位差为计算 因变电站的最大入地短路电流为 Imax0=8950A,接地短 路时地电位升高为 Ug= Imax0R=4475v 跨步电压的允许值为: 740)this.width=740“ border=undefined 式中：-地表土壤电阻率，460.m; t-接地短路电流持续时间 0.04s; uk-跨步电压允许值 v。 水平接地体长度 L=5 600m, 水平外延周长 L0=692m; 接地体埋深 h=0.8m; 施加降阻剂后接地 体的直往 d=0.2m。 降阻后接地网的最大跨步电位差的计算可按下式计算 Usmax=KsmaxUg 式中：Usmax-最大跨步电压 V; Ksmax-最大跨步系数。ZK) 对边缘闭合的地网 740)this.width=740“ border=undefined 综上可知：接地网降至 0.5 后的主地网跨步电位差 要求值大于计算值，可行。 42 接地电阻降至 0.5 后，接触电位差为计算 740)this.width=740“ border=undefined 接地网表面的最大接触电位差： 式中：n-均压带计算根数，6(方孔接地网)； d-均压带等效直径，0.025m； Ktmax-最大接触电位差系数 Kd=0.841-0.225lgd =0.841-0.225lg0.025=1.20 KL=1.0 Kn=0.076+0.776/n =0.076+0.776/6=0.21 KS=0.234+0.414lg =0.234+0.414lg163=1.15 Utmax=KtmaxUg=Kd KL Kn KS Ug =1.201.00.211.154475=1297 因为 Utmax= 1297Ut=1261 综上可知：接地网降至 0.5 后的主地网接触电位差 计算值大于要求值，不能满足要求。 4.3 如需满足其主接地网接触电位差要求值，需将接 地电阻降至 740)this.width=740“ border=undefined 综合分析：本站的主接地网接地电阻值降至 0486 后，这时本站的接地网将全部满足要求 。 5 接地降阻方案的采用 本站接地降阻材料采用物理型石墨复合接地体和石墨 降阻剂，本产品是一种由导电的非金属 材料石墨为导电材 料，主要以碳素自由电子材料的防腐剂组成的，能明显降 低工频接地电阻 和抵抗土壤中水分、盐、酸、碱等因素侵 蚀的新型接地材料。 本站接地降阻措施是在水平接地主网上包裹石墨降阻 剂和垂直敷设石墨复合接地体形成复合 接地网，达到降低 工频接地电阻值，达到瞬间泄流的目的。接地方案设计如 下：用石墨降阻剂包裹水平接地体使其成为一体的接地 体来增大接地体的有效接地面积，从 而达到降低接地电阻 的目的。在主接地网上敷设垂直石墨复合接地体然后用 石墨降阻剂包裹水平接地体及石墨复合接 地体使其成为一 体的接地体来增大接地体的有效接地面积，从而达到降低 接地电阻的目的。在地网范围内的避雷器、避雷针、变 压器中性点、构架和建筑物周围，设置集中接地装 置(做 法同上)。主接地网外沿一周及与避雷针相连处，重要设 备附近垂直接地体敷设石墨复合接地体， 然后用石墨降阻 剂包裹接地体及石墨复合接地体使其成为一体的接地体来 增大接地体的有效 接地面积，从而达到降低接地电阻的目 的。 通过以上接地降阻措施方案后，施工完毕后进行实测， 本站的接地网接地电阻达到 0.23 满 足要求。 6 结束语 通过包头固南 220kV 变电站接地方案设计使接地网接 地电阻达到了要求。从本站的接 地设计可知:变电站的接 地设计要从土壤电阻率的选择、接地电阻计算、接地电势 计算、跨 步电势计算等全面分析后，确定最终能满足要求 的接地电阻值。然后选用优质、可靠的降阻 材料，经过认 真的设