电力系统变电站接地网分析与优化

浅谈35kV变电站系统单相接地故障的分析及应急处理摘要:针对电力系统接地的特点并结合晋煤集团所辖35kV变电站实际运行中出现过的系统单相接地故障现象进行分析、判断,最终得出处理、解决办法。

关键词:系统接地特点接地时的故障现象接地故障处理1、电力系统接地的特点电力系统按接地处理方式可分为大电流接地系统（包括直接接地,电抗接地和低阻接地）、小电流接地系统（包括高阻接地,消弧线圈接地和不接地）。

晋煤集团所辖35kV变电站采用的都是中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式,即为小电流接地系统。

晋煤集团电力系统在运行过p查看后台信息,电压棒图显示电压三相指示值不同,接地相电压降低或为零,其它两相电压升高倍为线电压,此时为稳定性接地。

如果电压棒图指示不停浮动,这种接地现象即为间歇性接地。

当发生弧光接地产生过电压时,非故障相电压很高,常伴有电压互感器高压一次侧熔断器熔断,甚至严重时可能会烧坏电压互感器。

完全接地。

如果发生A相完全接地,则故障相的电压降到零,非故障相的电压升高倍到线电压,此时电压互感器开口三角处电压为100V,电压互感器保护测控装置采集到零序电压3U0越上上限,后台监控系统发出接地信号。

不完全接地。

当某一相(如C相)不完全接地时,此时通过高电阻或电弧接地,中性点电位偏移,这时故障相的电压值降低,但不为零。

非故障相的电压值升高,它们大于相电压,但达不到线电压。

电压互感器开口三角处的电压达到整定告警值（上限值、上上限值）,后台监控系统发出接地信号。

电弧接地。

如果发生一相完全接地,则故障相的电压降低,但不为零,非故障相的电压升高到线电压。

此时电压互感器开口三角处出现100V电压,后台监控系统发出接地信号。

母线电压互感器一相二次熔断器熔断。

故障现象为电笛响,后台监控系统弹出“电压互感器断线”的告警显示对话框,一相电压为零,另外两相电压正常。

处理办法是退出低压等与该互感器有关的保护,更换二次熔断器。

电压互感器高压侧出现一相(A相)断线或一次熔断器熔断。

电力配电网防雷接地设计中的问题分析摘要：作为集中分配以及电能电压变换的主要场所，变电站同样也是维持电厂与电力系统正常运转的关键因素，不仅如此，变电站还包括电压转换与分配的主要任务，因此在工作开展过程中，若是变电站遭遇雷击现象，则不仅会给整个电厂带来经济损失，同时还可能引发一系列的安全问题，所以加强变电站配电系统的防雷工作是不可忽视的问题。

本文从变电站配电系统的接地与防雷内容进行分析，研究了变电站配电系统对接地设计的要求。

关键词：变电站；配电系统；防雷与接地现代的电力系统得到了快速的发展，在工程承建时，变电站配电系统通常由土建企业施工，那么就可能存在施工人员对防雷接地重视程度不足的问题，或是由于技术操作不规范而导致防雷接地施工的质量不合格，针对变电站配电系统的防雷与接地问题，技术人员应当寻求更有效的线路防雷保护措施，并对施工质量加以严格的要求，以保护变电站配电系统中的各项设备。

自然界中产生的雷电伴随着高电压，如果击中变电站配电系统，会瞬间释放大量的电荷，可能导致变电站配电系统瘫痪，或者损坏相关电气设备，将雷电以接地的方式进行引流，才使保护变电站配电系统的良策。

一、变电站配电系统的接地与防雷的相关内容1.接地电阻接地电阻的含义，主要是指当电流流经地面之后，流经点与某点间的物理层面的概念，也就是接地极与电位为零的远方接地极之间的欧姆定律电阻。

而在变电站配电系统中的防雷接地过程中检测电阻值时，假设雷电流在地下疏散40后电流值等于0，由于相关土壤结构的区别，导致其接地电阻值也产生不同。

2.接地种类大家常见的变电站配电系统中，其中的接地种类主要包括工作接地、雷电保护接地、过电压的保护接地以及防静电保护接地等。

其中工作接地主要是在电力系统的电气装置中，因为保护系统的正常运行而特地设置的接地现象；雷电保护接地是在雷电保护装置中设置向大地泄放雷电流的接地；而过电压保护接地，则可以消除雷击和过电压现象对周围产生的影响；防静电接地，可以很好的消除在生产过程中产生的静电，从而导致的接地现象。

关于变电站接地网及接地电阻的探讨随着电力系统的不断发展，变电站作为电力传输的重要枢纽，在电力系统中扮演着至关重要的角色。

而变电站的接地网及接地电阻作为保障电力系统安全稳定运行的重要环节，也备受关注。

本文将就变电站接地网及接地电阻的相关问题进行探讨，以期能更好地了解其重要性及影响因素。

一、变电站接地网的作用变电站接地网是为了保障工作人员及设备的安全而设置的。

在正常情况下，接地网并不起作用，但当系统出现故障时，接地网则发挥着至关重要的作用。

当设备出现漏电故障时，接地网能够通过将电流引至地下，起到保护作用，避免触电事故的发生。

接地网还能够分散大气静电和雷击电流，保障变电站设备的安全运行。

二、变电站接地电阻的作用及影响因素接地电阻是衡量接地网性能的重要指标，它的大小直接影响着接地网的保护效果。

接地电阻的大小受到多种因素的影响，主要包括接地棒的深度、材料、湿度、土壤电导率等。

接地电阻过大会导致接地电压升高，影响到接地网的保护效果，甚至可能导致设备损坏和人员触电。

三、接地网设计和维护为了确保接地网的良好性能，变电站接地网的设计和维护显得尤为重要。

设计时需要充分考虑土壤条件、地质情况等因素，合理选择接地棒的数量、深度和布置方式，以确保接地电阻的合理大小。

定期对接地网进行维护检查，随时排除可能影响接地电阻的问题，确保其性能的稳定和可靠。

四、变电站接地网的优化随着电力系统的发展，对接地网性能要求也日益提高，因此需要对接地网进行优化设计。

通过采用新型接地装置、提高接地棒质量、改变接地结构等手段，可以有效降低接地电阻，提高接地网的保护性能。

也可以采用接地增强剂等物质对土壤进行改良，以提高土壤电导率，从而减小接地电阻。

五、结语变电站接地网及接地电阻作为电力系统中不可或缺的一部分，其重要性不言而喻。

在电力系统运行中，要时刻关注接地网的性能，及时检查维护，确保其正常运行。

未来，随着电力系统的发展，我们也需要不断改进接地网的设计和优化，以适应新的发展需求，进一步提高电力系统的安全性和稳定性。

目录摘要 (Ⅰ)第1章：变电站接地网面临的现状··················（ 1 ）1.1 接地网的概述·······················（ 1 ）1.2 接电网的现状分析·····················（ 1 ）第2章：接地网优化设计的合理性··················（ 4 ）2.1 关于接地短路电流的计算及接地要求·············（ 4 ）2.2 对接地网优化设计的分析··················（ 6 ）第3章：城市变电站接地网设计···················（ 8 ）3.1 三维立体接地网基本原理··················（ 8 ）3.2 垂直超深钢镀铜接地棒垂直超深钢镀铜接地棒·········（ 9 ）3.3 城市变电站接地网设计特点·················（ 11 ）第4章：接地网优化设计的方法····················（ 13 ）4.1 接地网接地电阻计算及量大电阻的确定············（ 13 ）4.2 减小接地电阻的方法···················（ 14 ）4.3 工程设计中的几点建议···················（ 16 ）第5章：变电站接地网优化措施····················（ 18 ）5.1 改进接地网的技术措施·················（ 18 ）5.2 接地工程设计实践····················（ 21 ）第6章：与接地网相关问题······················（ 23 ）6.1 接地网在设计过程中注意事项···············（ 23 ）6.2 与城市接地网有关的接地·················（ 25 ）结束语····························（ 27 ）致谢····························（ 28 ）参考文献····························（ 29 ）I摘要随着电力系统容量的不断增加，流经地网的入地短路电流也愈来愈大，因此要确保人身和设备的安全，维护系统的可靠运行，不仅要强调降低接地电阻，还要考虑地网上表面的电位分布。

变电站接地网存在的问题及解决方法随着电力系统的发展接地短路电流越来越大，接地网的问题也越来越突出，接地网的问题往往造成事故或使事故扩大。

一、接地网存在的问题：1、接地网的均压问题，通过对若干座变电站接地网的电位分布测试，发现接地网的均压大多不符合要求，特别是横向电位分布，电位梯度大，跨步电压超标，这是由于在接地网设计时把接地电阻作为主要的技术指标，而忽略了地网的均压和散流尧或只用长孔地网而很少用方孔地网计算，特别是沿电缆沟没有均压措施，由于地网的均压不好，在短路电流或冲击电流入地时就会造成地网的局部电位升高，高压向低压反击烧坏微机控制设备或低压控制回路。

2、设备的接地与地网之间的连通问题，对于运行中的若干座变电站进行全面检查和试验，发现存在的最大问题不是接地网的各项技术指标，而是变电站内的电气设备与接地网的连接问题，设备的接地引下线与地网焊接不良，从焊口处开路，接地网水平接地体的接头处焊接不符合要求，经过长时间的腐蚀形成电气上的开路，设备接地引下线的截面小，经过长时间的锈蚀，从地下锈断，有些设备接地引下线与设备外壳用螺丝连接，经过长时间会锈蚀，在连接处由于生锈形成开路。

3、接地引下线及接地体的截面偏小满足不了短路电流的热稳定，由于接地体或设备的接地引下线不能满足短路电流热稳定的要求，在发生接地短路时，接地引下线往往被烧断，使设备外壳上有较高的过电压，有时会反击到低压二次回路，使事故扩大，有的用户就是因为设备的接地引下线截面不够，在设备发生接地短路时，高压窜入低压回路，烧坏二次保护尧控制电缆，使事故扩大。

4、接地装置的腐蚀问题，接地装置的腐蚀是一个普遍存在的问题，变电站接地网最容易发生腐蚀的是接地引下线，由于腐蚀，接地线不能满足接地短路电流热稳定的要求，或者形成电气上的开路，使设备失去接地，还有电缆沟内的接地带也容易发生腐蚀，尤其是各焊接头。

5、水平接地体的埋深不够，标准规定水平接地体要埋深0.6m以下，可是通过开挖检查发现许多水平接地体埋深不足0.3m，有的甚至浮在地表，由于水平接地体埋深不够，接地电阻受季节影响，尤其受土壤干湿度影响较大，由于表层土壤容易干燥，站以造成接地装置的接地电阻不稳定，由于水平接地体的埋深不够，就影响接地网的均压，在发生接地短路时，地面的跨步电压较大，对巡视人员构成威胁，上层土壤的含氧浓度高，容易发生腐蚀，这也是水平接地体容易损坏的主要原因。

110kV-330kV高压输电线路的接地方式分析及优化摘要：随着能源需求的增长，高压输电线路的建设和运营变得越来越重要。

在高压输电线路系统中，接地系统是确保系统安全性和可靠性的关键组成部分。

对高压输电线路的接地方式进行分析和优化，有助于提高系统的安全性、可靠性和稳定性，为高压输电线路的建设和运营提供重要的参考和指导。

因此，本文旨在对110kV-330kV高压输电线路的接地方式进行分析和优化，并提出相应的设计方法。

关键词：高压输电线路；接地方式；分析；优化1、高压输电线路接地系统的基本原理和功能高压输电线路接地系统是电力系统中的重要组成部分，高压输电线路接地系统在电力系统中具有重要的安全保护功能，合理设计和优化接地系统，对确保电力系统的安全稳定运行至关重要。

它的基本原理和功能主要包括以下几个方面：1.1安全保护：高压输电线路接地系统通过将电气设备与大地相连接，形成了一条最低电阻的回路，当线路发生电气故障时，电流会通过接地系统迅速流入大地，实现了对人身安全和设备设施的保护。

通过及时排除故障电流，减少了触电和火灾的风险。

1.2电位稳定：接地系统可以消除设备和系统之间的悬浮电位，确保设备的安全稳定运行。

通过将设备的中性点接地，可使设备与大地之间保持良好的电位关系，降低电气设备间的电位差，减少由于悬浮电位引起的设备损坏和系统干扰。

1.3防止雷击：高压输电线路在遭遇雷电冲击时极易遭受雷电的打击，接地系统可以通过提供低阻抗的雷电通路，将雷电电流迅速引导到大地，以保护线路和设备免受雷击的危害。

接地系统中合理的接地电阻和导体布置对于有效排除雷电电流至关重要。

1.4电气故障检测：接地系统还有助于检测电力系统中存在的故障。

当线路发生接地故障时，通过检测接地电流，可以及时发现故障点的位置，并进行及时的维修和修复。

2、接地系统在电力系统中的重要性接地系统在电力系统中起着至关重要的作用，它能够保障人员和设备的安全、减少电压冲击、检测和保护系统的故障、防止雷电和过电压影响，以及保证电力系统的稳定性。

变电站直流系统的接地分析摘要：随着我国电力系统的不断发展，对接地设备的要求也日益提高，变电站的安全运行与其接地系统的质量息息相关，与人们的生命安全息息相关。

直流接地系统对变电站的正常运行至关重要，一旦出现故障，将会导致严重的后果，包括直流短路、开关和保护装置的失灵、拒动等。

因此，必须从整个电网的角度出发，加强对直流系统的管理，确保它能够安全可靠地运行。

当主流系统出现故障时，现场操作人员必须迅速做出反应，以便及时发现并解决问题。

他们需要对直流系统的故障进行准确的诊断，并采取有效的措施来处理异常情况。

关键词：变电站；直流系统；接地引言变电站的直流系统至关重要，其由蓄电池组、复式整流、硅整流电容储能、相控以及高频开关等多种电源构成，而且还包括主输出开关、分输出开关以及相应的电缆。

在直流绝缘系统中，当正、负极的绝缘电阻保持一致时，它们之间的地电压也会保持稳定。

一点接地会导致正、负极的电压发生变化，使得接地极的电压下降，而非接地极的电压上升。

尽管这种情况会导致一点接地，但不会影响整个站点的安全性，更不会损害保护、监控、通信等设施的运行。

然而，如果一点接地的直流系统出现了问题，就会导致供电的可靠性下降，因为如果第二点接地仍然存在，就会容易导致直流短路、开关误动、拒动等问题，从而使得即使一点接地，也无法使设备继续运行。

然而，应该迅速发现接触点，并采取措施进行消除和隔离。

1 直流系统发生接地的危害性如果直流系统中只有一点接地，那么它不会对整个电力系统造成严重危害。

但是，如果故障发生了，就必须立即进行维修。

否则，即使只有一点接地，也可能导致严重的后果。

当直流系统的正极与地面相连时，由于跳闸线圈（例如出口中间继电器和跳闸线圈）通常与电源的负极相连，若在此类情况下，由于直流系统的接地或绝缘不足，跳闸线圈就会被连接到正负极，从而导致电流穿越继电器，从而使得保护装置出现误操作。

当直流系统的负极与地面相连时，由于跳闸线圈的短路，就会导致断路器的失灵，从而影响其正常运行。

110kV变电站接地网的优化设计分析摘要:在电网建设过程中,变电站是其中关键的一环,而要保证变电站运行的可靠性,则接地网的设计又是一项重要内容。

110kV变电站在电力传输过程中担负着升压、降压的作用,而变电站的设备安全以及工作人员的人身安全均与接地网的可靠性有着直接的关系,从而影响到整个电力系统运行的性能。

本文就针对110kV变电站接地网的优化设计展开讨论。

关键词:110kV变电站接地网优化设计1、计算水平主接地网接地电阻3、减小接地电阻设计接地网之前,要先测试、研判变电站地域的地质情况。

因为土壤电阻率有一定的不均交性,尤其是深度不同,电阻率的差别就比较大,这就是土壤分层特性。

是由于大地的结构不同造成这种差别,比如水层与非水层的差别,或者普通土壤与岩石层的差别等等。

所以要先测试变电站所在工的土壤分层状况,从而确定出地层电阻率较低的位置,接下来再针对不同降低接地电阻的方法进行计算,从而确定出最佳方案。

3.1 接地斜井3.2 深井式垂直接地极深井式垂直接地极是以水平接地网为基础,向大地纵深寻求扩大接地面积。

如果大地上层土壤电阻率较高,下层较低时,垂直接地极穿入第二层时会对接地电阻产生较大影响。

深井接地极对场地的要求不高,而且气候条件、季节因素也不会对其产生影响。

有相关试验数据证明,垂直接地体附加于水平接地网,可以减少2%～8%左右的接地电阻,而垂直接地体的长度增加至均压网的长、宽尺寸,均压网趋势近于半个球时,对接地电阻的影响才会比较明显,可以减少约30%。

布置深井接地极时要注意,为了防止垂直接地极互相屏蔽作用,垂直接地极的间距至少是其长度的两倍以上,通常在接地网四周外缘部位设置深井接地极。

此外,要设置帽檐形的辅助均压带,其作用是为了降低深井接地极地表的跨步电压,对深井接地极地面上的电位分布也有所改善。

3.3 扩大接地面积扩大接地网面积可以明显的降低接地电阻。

不过这种外引接地网的方法会受到变电站四周场地的局限,尤其是一些市区的变电点,其四周会有公共建筑或者私人住宅等设施,只可以保证最起码的安全距离。

变电站接地网存在的问题及其解决措施1、变电站接地的问题1.1、阻值变大。

分析其原因，可能与土壤电阻率和接地体与土壤的接触电阻有关。

土壤电阻率ρ值是接地设计和计算的重要依据，由于土地的分布千差万别，大多数情况下土壤都是不均匀，表现在实际的土壤电阻率沿水平和垂直方向不均匀分布，并且无任何规律可言，通过地质勘探资料的各种土质和地下水位来估算土壤电阻率ρ值往往与实际出入很大。

土壤的电阻率直接影响土壤的导电性，而土壤质地、温度和水分含量对土壤电阻率有很大影响。

此外，接地电阻值还与接地网与土壤的亲和程度有关，早期接地体经过长期锈蚀，表面产生锈层，也导致接触电阻增大。

阻值变大将导致工频接地短路和雷击电流入地时电位过高，严重威胁设备和人身安全。

1.2、接地网的均压问题造成均压效果差的原因有：接地体埋深不足；接地网只采用长孔网，很少用方孔地网计算；未采用均压带措施；设备接地引线过长；忽略了地网的均压和散流尧等。

这些因素会造成接地网地面电位分布不均，引起跨步电压过高。

1.3、接地网与设备引线存在薄弱环节对于运行中的若干座变电站进行全面检查和试验发现存在的最大问题不是接地网的各项技术指标。

而是变电站内的电气设备与接地网的连接问题，设备的接地引下线与地网焊接不良，从焊口处开路，接地网水平接地体的接头处焊接不符合要求；而接地网与引下线经过长期锈蚀，有效截面不断减小，当设备短路时，就不满足现有的系统短路时热稳定要求而熔断，造成设备外壳所带高压电反击低压二次回路，接触电压威胁人身安全等问题。

此外很多接地网与设备的连接只是简单的搭接焊接，焊接防锈处理均不符合电气装置工程接地装置施工及验收规程要求。

1.4、接地引下线及接地体的截面偏小满足不了短路电流的热稳定由于接地体或设备的接地引下线不能满足短路电流热稳定的要求，在发生接地短路时接地引下线往往被烧断，使设备外壳上有较高的过电压，有时会反击到低压二次回路使事故扩大，有的用户就是因为设备的接地引下线截面不够在设备发生接地短路时，高压窜入低压回路烧坏二次保护控制电缆，使事故扩大。