接地电阻及跨步电压的计算

跨步电压名词解释跨步电压是指在地面上两个足底之间的电压差，也称为步间电压。

通常情况下人体接地电阻为几千欧姆，当人走过接地电阻不均匀的地面时，会形成电流，从而产生跨步电压。

跨步电压的大小与人体的接地电阻、地面的电导率以及电流的大小有关。

在一些特定的情况下，跨步电压可能会对人体造成危害，如触电、感电等。

跨步电压的产生原理跨步电压的产生原理是基于欧姆定律和基尔霍夫定律。

当一个人走在接地电阻不均匀的地面上时，他的身体会形成一个电阻，电流会从一个足底进入人体，从另一个足底离开，形成一个回路。

由于地面的电阻不均匀，电流在通过不同的电阻时会产生不同的电压降，从而形成跨步电压。

跨步电压的测量为了保证人体安全，跨步电压需要进行测量。

常用的测量方法是通过电位差计或电场强度计进行测量。

电位差计是一种测量电压差的仪器，可以通过在两个足底之间放置电极来测量跨步电压。

电场强度计则是一种测量电场强度的仪器，可以通过在跨步区域内放置电极来测量跨步电压。

在测量跨步电压时，需要注意电极的位置和电流的大小，以保证测量的准确性。

跨步电压的危害跨步电压可能会对人体造成危害。

当跨步电压超过一定的阈值时，可能会引起触电、感电等危险。

一般来说，跨步电压超过50伏时就可能会对人体造成危害。

因此，在一些需要保证人体安全的场所，如电力系统、化工厂等，需要对跨步电压进行控制和监测，以保证人体安全。

跨步电压的控制为了控制跨步电压，可以采取以下措施：1. 在地面上铺设导电性能好的材料，如铜板、铝板等，以提高地面的电导率，降低电阻不均匀性。

2. 在跨步区域内设置接地装置，将跨步区域的电势与地面的电势相等，降低跨步电压的大小。

3. 在跨步区域内设置隔离装置，将跨步区域与地面隔离，防止电流通过人体形成回路，从而减少跨步电压的产生。

总之，跨步电压是一种常见的电现象，对人体安全有一定的影响。

在需要保证人体安全的场所，需要对跨步电压进行控制和监测，以保证人体安全。

对地电压和触摸电压及跨步电压人行走在流散区内，由图2的曲线C可见，一只脚的电位为Uphi;1，另一只脚的电位为Uphi;2，则因为跨步所发作的缺陷电压Uk=Uphi;1-Uphi;2。

在Uk的效果下，人体电流IB从人体的一只脚的电阻Rp，流过人体电阻RB，再流经另一只脚的电阻Rp，则人体电流IB=Uk/(RB十2Rp)。

此刻人体所接受的电压Ut=IBmiddot;RB=Ukmiddot;RB/(RB+2p)。

这种当电气设备绝缘损坏时，在流散区内跨步的条件下，人体所接受的电压Uk为跨步电压。

通常人的步距约为0.8m，因此跨步电压Uk以地上上0.8m水平间隔间的电位差为条件来核算。

由图2可见，当人越挨近接地极，Uphi;1越大。

当一只脚在接地极上时Uphi;1=Ud，此刻跨步所发作的缺陷电压Uk为最大值，即图2中的Ukm，相应地跨步电压值也是最大值。

反之，人越远离接地极，则跨步电压越小。

当人在流散区以外时，Uphi;1和Uphi;2都等于零，则Uk=0，不再呈现跨步电压。

啥叫触摸电压：图2中，当电气设备M绝缘损坏碰壳短路时，流经接地极的短路电流为Id。

如接地极的接地电阻力Rd，则在接地极处发作的对地电压Ud=Idmiddot;Rd，通常称Ud为缺陷电压，相应的电位散布曲线为图2中的曲线C。

通常状况下，接地线的阻抗可不计，则M上所呈现的电位即为Ud。

当人在流散区内时，由曲线C可知人地址的地电位为Uphi;。

此刻如人触摸M，由触摸所发作的缺陷电压Ut=Ud-Uphi;。

人站立在地上，而一只脚的鞋、袜和地上电阻为Rp，当人触摸M时.两只脚为并联，其概括电阻为Rp/2。

在Ut的效果下，Rp/2与人体电阻RB串联，则流经人体的电流IB=Uf/(RB+Rp/2)，人体所接受的电压Ut=IBmiddot;RB=Ufmiddot;RB/(RB+Rp/2)。

这种当电气设备绝缘损坏时，触及电气设备的手和触及地上的双脚之间所呈现的触摸电压Ut 与M和接地极间的间隔有关。

修改码：0 表GD118 计算书首页工程名称湖南华润鲤鱼江发电B厂设计阶段施工图计算书名称全厂接地装置的接地电阻、接触电位和跨步电位计算批准:审核:校核:设计:计算日期年月日1．总述：本计算书为湖南华润鲤鱼江发电B厂500kV开关站防雷接地计算。

计算目的是为了校验升压站接地网布置的合理性，以及接地网表面最大接触电压和跨步电压应小于允许值。

计算依据为中华人民共和国电力行业标准DL/T621-1997《交流电气装置的接地》(备案号：684-1997)。

2．入地短路电流计算：2.1 鲤鱼江发电B厂远景主结线示意图：鲤鱼江发电A厂远景规划4⨯300MW机组，每两台机组以发电机-变压器组扩大单元接线形式接入发电B厂500kV开关站。

由于A厂资料暂缺，暂按两台300MW机组相当于一台600MW机组等效考虑计算。

短路点发生在500kV母线上，取S d=1000MVA,U d=525kV,则:短路电流基准值I d=S d/3U d=1000/(3⨯525)=1099.71A系统零序电抗X0=0.1161(以上均为归算在统一基准值下的电抗标幺值)。

主变零序电抗标幺值X T1*=0.15⨯1000÷720=0.2083启备变零序电抗标幺值X T0*=0.20⨯1000÷50=4由于启备变零序电抗远远大于主变零序电抗及系统阻抗，故在零序网络图中启备变分支可忽略不计。

X 0∑= X 0//( X T1*/6) =0.1161//(0.2083/6)=0.0267单相接地短路电流I k =28.613 kA(短路电流数据见图F2351C-D-06)流经变压器中性点电流:I n = I k ⨯ X 0/{ X 0+ X T1*/6}=28.613⨯0.1161/{0.1161+0.0347}=22.03kA3 全厂接地网的接地电阻及接触电压与跨步电压计算：2005年07月初，本院勘测队在鲤鱼江发电B 厂厂区内，实测93个测量点， 测量时天气晴朗，地表干燥。

接地电阻、跨步电压、土壤电阻率是什么？关键词：接地电阻跨步电压土壤电阻率土壤电阻率如何计算接地电阻、跨步电压、土壤电阻率是测量接地系统的综合参数，结合土层的导电率，制定详细的解决方案，有些城市和地区地质结构不太好，土壤电阻率通常会大于1000Ω.m的高土壤电阻率，也就体现了测量的意义，对于高土壤电阻率是要采取降阻措施，具体方法我们后文中也会提到，下面我们看一下接地电阻、跨步电压、土壤电阻率是什么？接地电阻的简述接地电阻是电力系统中接触得比较多的试验项目，是指电流经过接地体进入大地并向周围扩散时所遇到的电阻，电阻越小扩散性越好，接地电阻越低。

大地具有一定的电阻率，如果有电流流过时，则大地各处就具有不同的电位，电流经接地体注入大地后，它以电流场的形式向四处扩散，离接地点愈远，半球形的散流面积愈大，地中的电流密度就愈小，因此可认为在远端，单位扩散距离的电阻及地中电流密度已接近零，该处电位已为零电位。

土壤电阻率简述土壤电阻率的作用土壤电阻率是接地工程计算中一个常用的参数，直接影响接地装置接地电阻的大小、地网地面电位分布、接触电压和跨步电压。

土壤电阻率必要性土壤电阻率是决定接地体电阻的重要因素，为了合理设计接地装置，必须对土壤电阻率进行实测，以便用实测电阻率做接地电阻的计算参数。

测量突然电阻率的计算方法测量土壤电阻率的方法之一是对接地体进行接地电阻测量，测得接地体接地电阻后，再按下面的公式计算土壤电阻率。

1：用钢管或圆钢作接地体时计算公式：ρ=2πRjL/（ln（4L/d））=RjL/（0.336lg（4L/d））Ωcm其中：L为钢管或圆钢入地长度，单位m；d为钢管或圆钢直径，单位m；Rj为测出的接地电阻值，单位Ω2：用扁钢作接地体时计算公式：ρ=2πRjL/（ln（2L^2/(bh)））=RjL/（0.336lg（2L^2/(bh)））Ωcm其中：L为扁钢长度，单位m；b为扁钢厚度，单位m；h为埋设深度，单位m。

接地电阻测试仪常用知识解1．定义地电流：在大地或在接地极中流过的电流。

接地导体：指构成地的导体，该导体将设备、电气器件、布线系统、或其他导体（通常指中性线）与接地极连接。

接地极：构成地的一种导体。

接地连接：用来构成地的连接，系由接地导体、接地极和围绕接地极的大地（土壤）或代替大地的导电体组成。

接地网：由埋在地中的互相连接的裸导体构成的一组接地极，用以为电气设备和金属结构提供共同地。

接地系统：在规定区域内由所有互相连接的多个接地连接组成的系统。

接地极地电阻：接地极与电位为零的远方接地极之间的欧姆律电阻。

（注：所谓远方是指一段距离，在此距离下，两个接地极互阻基本为零。

）接地极互阻：指以欧姆为单位表示的，一个接地极1A直流电流变量在另一接地极产生的电压变量。

电位：指某点与被认为具有零电位的某等电位面（通常是远方地表面）间的电位差。

接触电压：接地的金属结构和地面上相隔一定距离处一点间的电位差。

此距离通常等于最大的水平伸臂距离，约为1m。

跨步电压：地面一步距离的两点间的电位差，此距离取最大电位梯度方向上1m的长度。

（注：当工作人员站立在大地或某物之上，而有电流流过该大地或该物时，此电位差可能是危险的，在故障状态时尤其如此）（架空线防雷保护用）接地极：指一个导体或一组导体，装设在输电线路下方，位于地面或地面上方，但绝大多数在地下，并与铁塔或电杆基础相连。

土壤电阻率：是指一个单位立方体的对立面之间的电阻，通常以Ω•m或Ω•cm为单位。

2．在测接地电阻时，有哪些因素造成接地电阻不准确，如何避免？A）接地系统（地网）周边土壤构成不一致，地质不一，紧密、干湿程度不一样，具有分散性，地表面杂散电流、特别是架空地线、地下水管、电缆外皮等等，对测试影响特别大。

解决的方法是，取不同的点进行测量，取平均值。

B）测试线方向不对，距离不够长，解决的方法是，找准测试方向和距离。

C）辅助接地极电阻过大。

解决的方法是，在地桩处泼水或使用降阻剂降低电流极的接地电阻。

接地比压计算公式
接地比压计算公式是用来计算接地比压的数学公式，其计算方法是通过测量接地电极的电阻值和接地电极周围的土壤电阻率，然后根据特定的公式进行计算。

接地比压计算公式通常用于工程领域，用来评估接地系统的性能和有效性。

在工程领域中，接地系统是非常重要的，它可以确保设备的安全运行，并防止因接地不良导致的事故发生。

接地比压计算公式的主要作用就是帮助工程师评估接地系统的质量，确保其符合相关的安全标准和要求。

接地比压计算公式的具体计算方法包括测量接地电极的电阻值和土壤电阻率，然后根据以下公式进行计算：
接地电阻 = K × Rg
其中，接地电阻是接地电极的电阻值，K是土壤电阻率，Rg是接地电极的电阻值。

通过这个公式，工程师可以快速准确地评估接地系统的性能，确定是否需要对接地系统进行改进或加固，以确保设备的安全运行。

除了接地比压计算公式外，工程师在设计接地系统时还需要考虑土壤的电阻率、接地电极的材料和尺寸等因素。

只有综合考虑这些因素，才能设计出符合要求的接地系统，确保设备的安全运行。

在实际工程中，工程师还需要根据具体情况对接地系统进行定期检测和维护，以确保接地系统的正常运行。

如果发现接地系统存在问题，工程师需要及时处理，以避免可能造成的安全隐患。

总的来说，接地比压计算公式是工程领域中非常重要的计算方法，通过这个公式，工程师可以评估接地系统的性能，确保设备的安全运行。

因此，在设计和维护接地系统时，工程师需要熟练掌握接地比压计算公式，以确保接地系统的有效性和安全性。

变电所接地-跨步电压和接触电压计算公式变电所的高压系统的接地与低压系统的接地，可共用接地系统或分立接地系统。

涉及人身与设备的安全。

1 10kV系统中性点接地可分为：中性点非有效接地系统（小电流接地系统）-中性点不接地系统；-经消弧线圈接地系统；-高电阻接地系统。

中性点有效接地系统（大电流接地系统）-中性点直接接地系统；-经低电阻接地系统。

1.1 10kV系统中性点不接地系统(1) 接地故障特点配电系统在正常运行时，三相基本平衡电压作用下，各相对地电容电流I CL1、I CL2、I CL3相等，分别超前相电压90°，I CL1＝I CL2＝I CL3＝UΦωC，其I CL1＋I CL2＋I CL3＝0，系统中性点与地有相同电位。

L1相发生接地故障，忽略接地过渡电阻，视为金属性接地，10kV系统各支路的电容电流的流向如图图1-1所示：图1-1 10kV系统接地故障示意从10kV系统接地故障示意图可以得出结论：a)全系统所有非故障的各支路，故障相的电容电流均为零，非故障相均有电容电流；b)在故障支路，故障相流过所有各支路的电容电流的总和；c)故障支路的电容电流其方向由负载流向电源，非故障各支路的电容电流其方向由电源流向负载；d)故障支路检测的零序电流为各非故障支路电容电流总和；e)接地故障电流大小与接地故障点的位置无关，只与接地故障点的过渡电阻有关。

10kV系统接地故障，电压与电流矢量关系如图1-2所示：图1-2 10kV系统接地故障矢量图L1相发生接地故障，相当于在L1相上加上U0＝－U L1，L2相L3相也加上U0＝－U L1，非故障相对地电压升高3倍，其夹角由120°变成60°，合成的电容电流增大3倍，接地故障电流为单相电容电流的3倍，I d＝3UΦωC。

(2) 优缺点a)接地故障引起系统内部过电压可达3.5倍相电压，易使设备和线路绝缘被击穿。

b)油浸纸绝缘电力电缆达20A，聚乙烯绝缘电力电缆达15A，交联聚乙烯绝缘电力电缆达10A，接地故障电流引燃电弧则不能自熄，引起间歇性电弧，产生过电压易产生相间短路或火灾；c)非故障相对地电压升高3倍。

电力工程高压试验大厅的接地设计摘要：本文主要针对电力工程高压试验大厅的接地设计展开分析，论述了接地设计的具体方法和具体的对策，希望能够为今后电力工程高压试验大厅的设计工作带来参考，从而不断提升电力工程高压试验大厅的设计效果，供借鉴。

关键词：电力工程；高压试验大厅；接地设计前言随着我国电力工程的不断增多，做好电力工程各个方面的工作就显得极为重要，因此，我们有必要深入分析电力工程高压试验大厅的接地设计问题，提出更好的设计方案。

1 电力工程接地网电力工程接地网是用于工作接地、防雷接地、保护接地的重要设施，是确保人身、设备、系统安全的重要环节。

当事故出现时，如接地网有缺陷，短路电流无法在土壤中充分扩散，导致接地网电位升高，使接地的设备金属外壳带高电压而危及人身安全和击穿二次保护装置绝缘，甚至破坏设备，扩大事故，破坏系统稳定。

实际应用中，铁质接地网腐蚀严重，导致接地线截面减小、热稳定性不够、接地电阻增大。

因而必须采取一定的措施防止接地网的腐蚀。

2 高压试验室接地网的设计接地系统是保障电力系统正常运行，防止人身电击事故，预防电气火灾，防止雷击和静电损害人民生命与财产安全的基本措施。

下面以某高压试验室为例介绍高压试验室接地网的设计。

该试验室是进行高压测试和模拟的试验室，试验室配备有500kV工频试验变压器、1200kV冲击电压发生器和±600kV直流高压发生器各一台。

由于试验室一侧靠近山边，一侧靠近公路，土壤结构复杂，土壤下层为岩石。

为了防止低电位反击和使用设备产生静电感应，必须给该试验室设计独立的接地网。

2.1 土壤电阻率的测量采用四级法分别测量试验室所在地两侧的土壤电阻率，测量仪器采用ZC29B-2型接地电阻测试仪，测量时已连续3d晴天。

根据测量结果，在靠公路一侧土壤宜分为两层考虑，0~4m范围土壤电阻率变化较快，可取45Ω/m，4m以下取8Ω/m;靠山一侧土壤电阻率明显大于公路侧，其原因可能是地下构成为岩石。

近年来,伴随着我国经济的快速发展,电网规模不断扩大,电压等级也逐渐升高,电力系统在不断的发展和进步,但电网发生故障时的接地电流也随之增大,接地电压也相应的越来越高,不仅给日常巡检和故障维护人员带来了严重的安全隐患和危险,同时也会破坏电气设备绝缘,导致变电站开关跳闸、机组停机等连锁事故发生,严重威胁人民的生命财产安全。

电气接地系统作为变电站不可缺失的一部分,对保障站内电气设备稳定可1变电站背景及概况1.1变电站规模220k V鱼南变建设规模为:4×240M V A,4回220k V出线+18回110k V 出线,220k V及110k V系统均采用双母线双分段接线方式。

1.2站址位置220k V鱼南变位于鱼山岛石化园区内,变电站位于中央大道与滨海南路交叉处西南角。

220k V鱼南变北侧为2#管廊,便于110k V电缆出线。

1.3土壤电阻率测量根据《浙江石油化工有限公司4000万吨/年炼化一体化项目地块二岩土工程勘察技术报告书》,本次勘察在场地内进行了大地土壤电阻率测试,测试结果如表1所示。

由于本变电站位置处于开方区和填方区之间,根据土壤电阻率测试报告,不同类型的土壤电阻率普遍较低(1.93~6.40Ω·m),但凝灰岩地层电阻率很高,故采用回填素土的方式来降低土壤电阻率,考虑到石块等因素,该地层土壤电阻率按100Ω·m进行计算。

结合整个变电站的位置布局,其大部分区域位于填方区,仅小部分区域位于开方区,且变电站对开方区要求回填素土,同时地下水位较高,地下水含盐碱时土壤电阻率较小,垂直接地极可有效与低电阻土壤接触。

综合上述情况,本项目取220k V变电站区域平均土壤电阻率为50Ω·m。

同时,由于石化区内均设有地下接地线,且面积极大(不小于3k m×3k m),要求220k V变电站和石化区的地下接地网紧密连接(不少于4点),因此本项目石化区地下接地网接地电阻取0.1Ω。

大地网接地电阻测试仪如何进行跨步电压、跨步电位差测试
大地网接地电阻测试仪如何进行跨步电压、跨步电位差测试呢？跨步电压、跨步电位的测试是大地网接地电阻测试仪经常需要进行的测试项目，因此仪天成电力在本文就以YTC2830大地网接地电阻测试仪为例，来给大家简单介绍该试验应当如何进行。

跨步电压的测量接线图如图所示。

可按下述步骤进行测试。

在离接地装置较远处打一个地桩作为电流极，该电流极离接地装置边缘的距离仍取为接地装置最大对角线长度D的4倍以上。

用导线将仪器面板的C 端子与电流极可靠连接。

再用导线将仪器的E 端子接至设备的接地引下线。

仪器的P1、P2端子分别接至模拟人脚的电极Pc、Pd,该电极可采用包裹湿布的直径为20cm 的金属圆盘，并压上重物。

两电极中心距离为1 米。

仪器P1与P2端子间并联等效人体电阻Rm，一般取Rm=1.5KΩ.检测接线无误后，接通仪器电源，选择执行“接地阻抗测量”，设置好测试电流，仪器开始测量，测量完毕，可从液晶屏上读取到阻抗值Z。

最后根据下式计算出跨步电压Uk，Uk=Z* Is式中Is 为被测接地装置内系统单相接地故障电流。

上述测量中，若仪器电压输入端不并联等效人体电阻Rm，则所得结果为跨步电位差。

不同厂家生产的大地网接地电阻测试仪试验方法会有一定的偏差，但是基本的接线和试验原理都是相似的，电力工作者在使用之前需要先熟读产品使用说明，严格按照说明书来进行试验。

跨步电压的概念跨步电压是电气工程中常用的一种电气参数，用于描述电气设备或系统在电力网格中的电气性能。

它是指在电力系统中的两个不同接地点之间的电压差值。

在电力系统中，地电位是一个参考点，我们通常将其定义为零电位，其他接地点可以相对于地电位来衡量其电位值。

跨步电压的概念与接地电阻息息相关，接地电阻越大，跨步电压值越小。

在电力系统中，跨步电压是一个非常重要的参数，对于保证电力质量和安全运行能起到关键作用。

跨步电压的大小和波动范围直接影响到电力设备和人员的安全性能。

电力系统中会出现各种因素导致的电压波动，如电力负荷的变化、供电线路的电阻、容抗等因素都会对跨步电压产生影响。

跨步电压测量是电气工程中的一项重要任务，可以采用各种仪器来进行测量。

最常用的方法是利用电位探头进行测量，将电位探头安装在不同接地点上，通过测量两个接地点之间的电压差来计算跨步电压。

测量跨步电压需要考虑的因素包括：接地电阻、接地电感、接地电容、电源电压、测量仪器的精度等。

在实际的电力工程中，需要进行多次测量，并进行数据分析和处理，以得出准确的跨步电压值。

跨步电压的大小不仅与接地电阻有关，还与其他因素有关。

例如，供电线路的电阻和电抗对跨步电压有影响。

当供电线路的电阻和电抗较大时，跨步电压会相应增加。

此外，电力负荷的变化也会影响跨步电压。

当负荷较大时，跨步电压会有所下降。

跨步电压对电气设备和人员的安全性能具有重要影响。

电气设备的正常运行需要保持适当的电压，过高或过低的电压都会对设备的正常运行产生负面影响。

特别是对于敏感的电子设备来说，过高或过低的电压都可能导致设备的损坏。

而对于人员来说，当遭遇跨步电压时，可能会导致电击事故的发生。

因此，保持适当的跨步电压对于电气设备和人员的安全性能非常重要。

为了保证跨步电压的安全性能，电力系统中通常会采取一系列的措施。

例如，合理设计电力系统的接地系统，选择合适的接地电阻，并且定期进行跨步电压的检测和控制。

此外，对于特殊的电力负载设备，还可以采取进一步的保护措施，如使用隔离变压器等。

摘要10kV配电网主要有中性点不接地、中性点经消弧线圈接地、中性点经小电阻接地等运行方式。

不同的配电网中性点接地方式各有其特点和优势。

本文详细分析计算了三种主要接地方式下配电网在发生单相短路故障时的零序电压、短路电流和暂态特性;并利用有限元分析软件，详细分析了小电阻接地运行方式下，单相短路故障时的大地电场分布，计算了短路点附近的跨步电压。

为配电网接地方式的合理选择及继电保护提供了理论依据。

本文研究内容主要包括以下几个方面:介绍了10kV配电网的不同接地方式发展概况，详细分析了配电网中接地变压器的结构与工作原理，总结并对比了不同接地方式的优缺点。

针对三种主要接地方式的配电网络，首先分析出了其发生单相短路故障时的稳态等效电路，在此基础上推导出其短路接地电流计算公式，并给出了其电容电流分布图。

其次详细推导出其暂态等效电路，同样详细计算了其暂态短路接地电流。

最后建立了配电网发生单相接地短路的MATLAB仿真模型，得出了与理论分析结果相符的仿真波形与数据。

阐述了接地电阻、跨步电压和接触电压的概念，详细推导了它们的理论计算公式。

开创性地运用有限元分析软件ANSYS来定量仿真发生单相对地短路后的跨步电压，仿真结果与理论计算结果基本吻合。

设计了10kV配电网小电阻接地运行方式下发生单相对地和单相对电线横担的两种常见短路的实验方案，给出了详细实验操作步骤及需要注意的事项，通过实验验证了论文中有关短路时接地电流及跨步电压的计算分析结果。

关键词:10kV配电网;中性点接地方式;短路接地电流;跨步电压;有限元分析AbstractNeutral grounding without impedance,neutral grounding through suppression coil and neutral grounding through low resistor are the most common neutral grounding in the l0kV distribution network. There are different characteristics and application advantages with different neutral grounding. When the single phase short-circuit fault occur in the l0kV distribution network, zero sequence voltage, short-circuit current are calculated in detail and transient characteristics are analyzed for the three main neutral grounding in this paper. Then, Electric field distribution and step voltage are also calculated with Finite element analysis software for grounding through low resistor. The study of this paper is helpful to the choice of neutral grounding and power system relay protection for the l0kV distribution network.The study of this paper focuses on the following aspects:The development and application trends of neutral grounding in l0kV distribute network are introduced in this thesis, then the structure and work principle of grounding transformer is analyzed in detail. The advantages and disadvantages of three main neutral grounding are summarized and compared with each other.For the three main neutral grounding distribute network, Firstly, the steady-state equivalent circuit is proposed through careful analysis when the single phase short-circuit fault occur and the short circuit current formula is derived in detail on the basis of the steady-state equivalent circuit. The distribution figure of capacitive current is given. Secondly, the transient-state equivalent circuit is presented through careful analysis and the transient short-circuit current is solved based on the transient-state equivalent circuit. Finally, a single phase short-circuit fault model is established in the MATLAB software, the simulation results and data are consistent with the theoretical analysis results.The concept of grounding resistance, step voltage and touch voltage are expounded,and the theoretical formula is also deduced. The step voltage when the single phase short-circuit fault occur is calculated quantitatively with the finiteelement analysis software ANSYS. The simulation results are consistent with the theoretical calculation results.Two common short-circuit experimental program are designed and the experimental procedures and some notes are given in detail. It is demonstrated that the theoretical analysis about the short-circuit current and the step voltage in the paper is correct.Key Words: l0kV distribution network; neutral grounding; short-circuit ground current; step voltage; finite element analysis第1章绪论1．1课题研究背景及意义电力是人类文明生活的原动力，是最重要的二次能源和工商业界主要的动力及照明来源，其需求与经济发展之间有着密不可分的关系。

接地计算一、原始数据输入接地网长度 L 1=207m 计算用土壤电阻率 ρ=130Ω·m 接地网宽度 L 2=160m 接地线热稳定系数 C=210水平接地体埋深 h=0.8m 均压带根数(长方向) n 1=21短路的等效持续时间 t e =0.4S 均压带根数(宽方向) n 2=17入地短路电流 I=16.02kA 水平接地体总长 L=4800m 流过接地线的短路电流稳定值I g =16.02kA二、接地线的选择S g ≥ =48.25mm 2(说明:为了与500kV GIS场地接地线统一,接地线按50X5的扁铜选择) 接地线选为:50×5 扁铜,截面积为：S g =250mm 2三、接地电阻计算：1、0.988其中: 接地网面积 S=L 1L 2=33120m 20.334 接地网边缘长L 0=2(L 1+L 2)=734m 0.980.33Ω2、接地电阻允许值：（DL/T 621-1997 P4页）R ≤ =0.125Ω由以上计算可知:R n > R 接地电阻不满足要求,需验算跨步电压和接触电压四、发生接地故障时，接触电势和跨步电势的计算1、计算依据：1、《交流电气装置的接地》（DL/T 621-1997）2、《电力工程电气设计手册1》根据热稳定条件，接地导体的最小截面要求：不采取措施时的地网工频电阻接地网的布置=-=001)2.0ln 3(L S S L a =-++=)59(ln 2)1(213.0B hd S L B SR e πρρ=+=S B 6.411=e n R a R 1te C Ig I 20002、310.1V (未采取措施时的允许值)419V (未采取措施时的允许值)3、 U g =IR=5283V4、 Utmax=KtmaxUg=282.5V其中:0.018m K tl =0.168-0.002(L 2/L 1)=3205、最大跨步电势：U smax =K smax U g =237.7V其中:0.0450.40731.05K sl =0.741-0.011(L 2/L 1)=0.7320.0591.079参照《交流电气装置的接地》附录B 中，不等间距方式布置接地网, 水平接地极等效直径d=2 = 接地网孔数m=(n 1-1)(n 2-1)=7.967接触电势允许值:Ut= =布置简图参见图六。

计算书电气专业工程名称设计阶段施工图计算项目主接地网接地电阻、接触电压、跨步电压批准人：审核人：校核人：设计人：Xxxxxx工程有限公司2000年1月1日1. 计算原始资料、技术数据 (XX 电力工程有限公司提供的相关资料)： 设计条件：主接地网长约285.3m ，宽227.5m 。

网格大小为10m ×10m 考虑。

上层土壤电阻率ρ1=565.4Ω·m ，下层土壤电阻率ρ2=292.2Ω·m 。

故障持续时间ts=1s ，接地网埋深h=0.5m ，接地故障电流Ig=15.75kA 。

根据项目部的询价函响应，作为主接地网的水平接地极采用120mm 2镀锡铜导线,垂直接地极采用Φ17.2mm ×3000mm 的铜包钢接地极。

2.理论计算计算原则：客户提供的本项目资料《TS 4000中文标准》1.6.2 接地网 （D ）计算大纲：对地阻抗测量表，依据电阻系数和距离的函数曲线进行计算第一层和第二层的层电阻，计算栅极电阻，分级电压和接触电压（参照IEEE 80设计导则）。

（C ）网栅电抗应低于任何电压等级下短路阻抗保证短路时电路依然接地。

电压上升应限制在5KV 内。

埋入地下的导线最小需要120mm 2镀锡铜导线，接地网至地面设备连接跳线应为120mm 2镀锡铜导线。

接地棒用来降低第二层阻抗，控制板和接线盒应为70mm 2镀锡铜导线。

计算过程： 2.1．接地网电阻 水平接地网的接地电阻：12'2ln c c L R k L a ρπ⎡⎤⎛⎫=⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦式中：ρ是土壤电阻率，292.2Ω.mL c 是所有相连地网导体的总长度，14185mα＇对埋深h α，0.5m2α是导体的直径，0.012m A 是导体覆盖的面积，64905.75m 2 k 1、k 2是系数代入数据计算得R 1=0.531Ω备注：K1、K2取值分析(详见IEEE Std 80 -2000)K1为：长与宽之比=285.3:227.5=1.25曲线A 埋深h=0，×1.25+1.41=1.36曲线B 埋深(1/10h =， y B = - 0.05×1.25+1.20=1.14 曲线C 埋深(1/6h =， y C = - 0.05×1.25+1.13=1.01故将K1取为1.36（埋设深度为-0.5m.所以取h=0时的K1值更靠近真实情况）K2为：曲线A 埋深h=0，×1.25+5.50=5.69曲线B 埋深(1/10h =， y B =0.10×1.25+4.68=4.81 曲线C 埋深(1/6h =， y C = - 0.05×1.25+4.40=4.34故将K2取为5.69垂直接地系统的接地电阻:212)1(214[2-⋅+-⎪⎭⎫⎝⎛=R r R r R n A L K b L Ln L n R πρ式中：L r 是每根接地棒的长度，3mL R 是所有接地棒的长度，118×3=354mb 是接地棒的半径，0.0172/2=0.0086mn R 是面积A 中放置接地棒（极）的数量,118根 计算得R2=3.34Ω地网和垂直接地系统之间相互影响的接地电阻22ln 1c m crL R k L L ρπ⎡⎤⎛⎫=-+⎢⎥ ⎪⎝⎭⎣⎦R m=0.526地网和接地棒组合使用时的接地电阻低于它们任一单独使用时的接地电阻，但仍高于并联组合时的接地电阻。