变电站接地计算

变电站接地设计-离子接地极的计算一、概述：接地的目的是保证人员安全和设备的安全以及设备的正常运行。

根据康定变电站站址地勘报告，地质条件较为恶劣，土壤电阻率值约为2041Ω.m（土壤电阻率报告推荐值），可供敷设的地网面积约为23500m2，要求按照土壤电阻率计算，在站内能达到的最安全的接地电阻值。

二、参照标准：1.1 GB50169-2006 《接地装置施工验收规范》中国国家标准1.2 DL/T621-1997 《交流电气装置的接地》中国电力行业标准1.3 DL/T5161、6-2002 《接地装置施工质量检验》中国电力行业标准1.4 ANSI/IEEE Std 《交流变电站安全导则》美国国家标准1.5 BS7430-1991 《接地装置设计规范》英国国家标准三、技术要求：根据DL/T 621规范规定，通常情况下，有效接地和低电阻接地系统中发电厂、变电所电气装置保护接地的接地电阻宜符合以下要求：R≤2000/IR-考虑到季节变化的最大接地电阻，Ω；I-计算用的流经接地装置的入地短路电流，A。

在该变电站中，入地短路电流I=13.4KA。

因此可计算出接地电阻为R≤2000/I=2000/13400=0.1492Ω。

由于该站接地条件恶劣，接地电阻很难满足R=0.1492Ω。

一般情况下，220KV 变电站设计时多要求接地电阻不大于0.5Ω，但是该变电站站址土壤电阻率很高，同样接地电阻很难满足R不大于0.5Ω。

根据设计规范：当接地装置的接地电阻不符合式要求时，可通过技术经济比较增大接地电阻，但不得大于5Ω，同时跨步电势、接触电势都应满足相关规定。

1、全站接地电阻按接触电势和跨步电势要求反推接地电阻： 已知量：表面土壤电阻率ρ=2000Ω.m ；t=0.2s 接触电势不得大于：跨步电势不得大于：根据接触电势反推接地电阻：已知量：地网所用材料量L=5450m ；地网周长L O =780；地网面积S=23500 m 2； 接地线等效直径d=0.01236m ；可得出：VtpE j 37.11492.02000*17.017417.0174=+=+=VtpE K 68.35192.02000*7.01747.0174=+=+=16)235004780)(7805450(2)4)((25.05.000===S L L L n 271.101236.0lg 225.0841.0lg 225.0841.0=-=-=d K d 1245.016776.0076.0776.0076.0=+=+=n K n 1388.123500lg 414.0234.0lg 414.0234.0=+=+=s K s 1802.01388.1*1*1245.0*271.1max ===S n L d t K K K K K 1=L K gt U K U max max =IRU g =Ω=≤0.4759IU R g 得出：根据接触电势反推接地电阻：已知量：接地网埋深h ＝0.8m ；跨步距离T ＝0.8m ；n=16 可得出：2、在设备支架周围以设备支架为中心，敷设2m ×2m 的碎石加沥青，敷设的厚度大于20cm 。

接地电阻的计算一.变电站接地网接地电阻的计算1.水平接地极为主边缘闭合的复合接地网的接地电阻可利用下式计算：R n=α1R eα1=[3ln(L0/√S￣￣）-0.2]√S￣￣/ L0R e=0.213ρ/√S￣￣*（1+B）+ρ/2πL*[ ln(S/9hd)-5B]B=1/(1+4.6h/√S￣￣）----任意形状边缘闭合接地网的接地电阻,Ω;式中: RnR e----等值方形接地网的接地电阻,Ω;S-----接地网的总面积,m2;ρ----土壤电阻率,Ω·m;d-----水平接地极的直径或等效直径,m2;h-----水平接地极的埋设深度,m;L0----接地网的外边缘线总长度, m;L----水平接地极的总长度, m。

由于新建变电站中:ρ=1000～2000Ω·m, S=2943m2, h=0.8m, d=b/2=0.02m, L0=292m, L=1124m 故可计算出: B=0.936R e=0.00760ρ+0.000743ρ=0.008343ρα1=0.90096R n=0.0075167ρ=7.5167～15.0334Ω≤0.5Ω的要求。

不能满足接地电阻Rn2.采用接地沟置换土壤的办法后,土壤的电阻率ρ=100Ω·m,R n=0.75167Ω可见仍不能满足接地电阻R≤0.5Ω的要求。

要使站区电阻不大于0.5Ω,就要求:0.0075167ρ≤0.5Ω,即要求置换的土壤电阻率不大于66.5Ω.m 。

3.现采取将新建变电站的接地网与原站址接地网相连接的办法，来增大接地网的总面积S。

与原站址接地网连接后: S=8478m2, L0=451m, L=1358m可求得: B=0.96157R e=0.00526ρα1=0.932故: R n=0.00490232ρ按置换土壤后,土壤的电阻率ρ=100Ω·m计算: R n=0.490232Ω满足接地电阻Rn≤0.5Ω的要求。

光伏电站变电站经接地装置的入地短路电流及电位计算光伏电站和变电站作为电力系统中的重要组成部分，其接地装置的设计对于系统的正常运行和人身安全至关重要。

接地装置主要用于把电气设备的金属外壳和电气部件与地面连接起来，以减小电气设备与地面之间的电压。

在光伏电站和变电站中，接地装置能够将可能产生的故障电流引入地，保护电气设备和人身安全。

首先，需要计算系统内部的故障电流。

故障电流的大小取决于电气设备的故障类型和电气设备的参数。

常见的故障类型包括三相短路故障、接地故障和零序故障。

通过对电气设备的参数和故障电流计算公式的分析，可以计算出系统内部的故障电流。

接下来，需要计算接地装置的电阻。

接地装置的电阻包括接地引线的电阻和地网的电阻。

接地引线的电阻是指将电气设备的金属外壳或电气部件与地网连接起来的金属导线的电阻。

地网的电阻是指地网中心点与其他地网极点之间的电阻。

根据电气设备的参数和地网的布置情况，可以使用接地装置的电阻计算公式计算接地装置的电阻。

最后，需要根据故障电流和接地装置的电阻计算入地短路电流和电位的分布情况。

根据欧姆定律，入地短路电流与接地装置的电阻成反比，即电流越大，接地装置的电阻越小。

入地短路电流的分布情况与接地装置的布置和接地装置的电阻有关。

电位的分布情况也与接地装置的电阻和电气设备的故障电流有关。

总的来说，光伏电站和变电站的接地装置的入地短路电流和电位的计算需要考虑故障电流的大小、接地装置的电阻和接地装置的布置情况。

通
过合理的设计和计算，可以确保接地装置的正常运行，保护电气设备和人身安全。

110kV变电站接地电阻测量计算摘要：讨论110kV变电站接地网在变电站的作用，分析变电站接地网中的接地电阻测量与计算等设计问题。

关键词变电站接地网设计在南方地区，由于气候较北方潮湿，相对来说，土壤电阻率ρ会较小，土壤导电性能亦较好，因此接地电阻相对来说容易达到，但南方某些地区土壤电阻率ρ也会相对较大，给接地设计带来困难。

随着电力系统短路容量的增加，做好接地设计，对变电站的系统安全运行，工作人身及设备安全至关重要。

本文根据本人所设计工程，浅谈变电站接地网接地电阻的测量与计算。

1接地电阻测量接地极或自然接地极的对地电阻和接地线电阻的总和，称为接地装置的接地电阻。

接地电阻的数值等于接地装置对地电压与通过接地极流入地中电流的比值。

按通过接地极流入地中工频交流电流求得的电阻，称为工频接地电阻；按通过接地极流入地中冲击电流求得的接地电阻，称为冲击接地电阻。

工频接地电阻的测量通常有单极法、四极法等。

1.1单极法测量土壤电阻率单极法只适用于土壤电阻率较均匀的场地。

单极法测量土壤电阻率方法：在被测场地打一单极的垂直接地体如图1，用接地电阻测量仪测量得到该单极接地体的接地电阻值R。

土壤电阻率:ρ=(2πh)/㏑(4h/d)（1）d，单极接地体的直径，不小于1.5cm；h，单极接地体的长度，不小于1m。

1.2四极法测量土壤电阻率在土壤结构不均匀性的情况下，用单极法测量土壤电阻率有很大的影响，为了得到较可信的结果，把被测场地分片，在岩石、裂缝和边坡等均匀土壤上布置测量电极，用四极法进行多处测量土壤电阻率。

四极法测量土壤电阻率的的原理接线图如图2，两电极之间的距离a应等于或大于电极埋设深度h的20倍，即a≥20h。

由接地电阻测量仪的测量值R，得到被测场地的视在土壤电阻率测量电极，用直径不小于 1.5cm的圆钢或＜25×25×4的角钢，其长度均不小于40cm。

被测场地土壤中的电流场的深度，即被测土壤的深度，与极间距离a有密切关系。

对变电站接地网电阻计算与降阻措施的分析【摘要】随着电力系统的发展，在变电站建设过程中，由于条件所限，使变电站处于高电阻率的地质区，因此，给变电站接地设计和施工造成了困难。

本文阐述了变电站接地网电阻偏高的原因，结合工程事例，对变电站接地网降阻进行了分析，并提出了相关建议以供参考。

【关键词】变电站；接地网；接地电阻；降阻方法；中图分类号：tm411文献标识码： a 文章编号：引言变电站接地网是变电站电气设备安全运行的根本保证和重要措施，接地网设计与施工必须予以高度重视。

如果变电站接地设计不合理，可能造成接地系统局部电位高，超过安全值规定，给运行人员的安全带来威胁，还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，造成变电站监控和保护设备误动、拒动，从而酿成事故，带来巨大的经济损失和社会影响。

1、分析变电站接地网电阻偏高的原因（1）土壤电阻率偏高。

特别是山区，由于土壤电阻率偏高，对系统接地电阻影响较大；干旱地区、沙石土层等相当干燥，而大地导电基本是靠离子导电，干燥的土壤电阻率偏高。

（2）没有具体勘探测量。

有的在设计接地时，根据地质资料查找设计手册所对应的土壤电阻率。

但是场地不同点土壤电阻率的偏差，同种土壤的电阻率会存在一定的差异，特别是南北方同种土壤之间差别很大，会造成很大的误差。

（3）测量值不可信。

设计人员常采用四极法测量原土层的土壤电阻率。

此方法符合设计规范要求，科学且准确，由于四极法测量属于在场地中抽样测量，在接地网埋设处地质经常出现断层，地电阻率是不均匀的，山坡地形还需要在不同的方位、不同的方向进行测量，找出沿横向、纵向和不同深层的土壤电阻率。

（4）在运行过程中产生变化。

①接地引下线、接地极受外力破坏而损坏；②在接地引下线与接地装置的连接部分，因锈蚀而使电阻变大或形成开路；③由于接地体的腐蚀，使接地体与周围土壤的接触电阻变大，特别是在山区酸性土壤中，接地体的腐蚀速度相当快，会造成一部分接地体脱离接地装置。

变电站接地网设计中关于入地短路电流计算的研究在变电站地网设计过程中，对于接触电位差、跨步电位差的控制以及对接地电阻的计算均与电力系统发生接地短路故障时流经变电站接地装置的入地电流有关，而入地短路电流的计算又与电力统统中性点运行方式、接地故障类型、接地故障发生位置、系统阻抗参数有关，计算过程较为繁琐复杂。

本文将对变电站接地设计中入地短路电流的计算进行探讨，简化相应计算，并对目前工程实际应用中对入地短路电流计算的常见误区进行阐述。

标签：地网设计；入地短路电流；接地故障一、基本概念1.短路电流短路电流是电力系统在运行中，相与相之间或相与地（或中性线）之间发生非正常连接（即短路）时流过的电流。

三相系统中发生短路有四种基本类型：三相短路、两相短路、单相对地短路和两相对地短路。

目前存在的常见误区是，用三相短路电流进行变电站地网设计，而实际上地网设计中采用的最大短路电流值应取单相接地短路电流和两相对地短路电流两者之间较大的一个。

因此，明确接地网设计中所需的最大短路电流是变电站接地网设计的基础。

2.最大接地故障不对称电流有效值IG最大接地故障不对称电流有效值为变电站设计水平年系统最大运行方式下接地网内、外发生接地故障时，故障点短路电流经接地网流入地中并计及直流分量的一个电流值，对其计算时，还应计算变电站内各接地中性点间的故障电流分配，以及避雷线中分走的接地故障电流（架空避雷线对地绝缘的线路除外）。

该值是计算接地网接地电阻最基礎的数据，在本文中即为所提及的入地短路电流。

二、计算过程计算入地短路电流（即最大接地故障不对称电流有效值IG），首先需分析与入地短路电流有关的各个因素：1.接地网入地对称电流Ig计算计算Ig需考虑变电站内设备的中性点接地方式类型及不同的短路故障发生地的情况。

（1）站内接地短路，站内中性点接地：Ig = （Imax-In）Sf1（2）站外接地短路，站内中性点接地：Ig = InSf2（3）站内接地短路，站内中性点不接地：Ig = ImaxSf1式中Imax ———————站内接地故障对称电流最大值In ————————站内接地故障时流经其站内设备中性点的电流Sf1、Sf2 ——————分别为站内、外短路时，故障分流系数2.接地故障对称电流最大值Imax的计算计算接地故障对称电流最大值，首先需要分析哪种接地故障起控制作用，通常情况下采用对称分量法（忽略电阻及故障点接地阻抗影响）计算单相接地短路电流和两相短路接地电流，然后取两者中较大的一个。

变电站接地电阻分析与计算摘要：从工程实际出发，介绍了变电站接地电阻的规程计算公式和数值计算方法，以实际变电站的接地网为例对比规程公式和数值算法的结果进行对比；对变电站接地电阻的降阻措施进行了分析，结合实际接地网提出了合理的改善方案。

关键词：变电站；接地电阻；短路电流；接触电压；跨步电压变电站接地网接地电阻是否符合要求与电力安全生产密切相关，接地电阻值的大小是衡量接地系统的有效性、安全性以及鉴定接地系统是否符合规程要求的重要指标。

在我国，接地网运行中出现的安全问题越来越多，但接地电阻的计算分析却仍然使用传统的方法，从而造成接地网设计与实际安全运行的矛盾非常突出，因此迫切需要提出新的更为有效的接地电阻计算分析方法。

此外，由于电力系统规模的不断扩大，短路电流也随之增加，加上各种微机监控设备的普遍应用，大大增加了接地系统设计的难度。

在高土壤电阻率区，这一问题更加突出，因此要采用各种措施降低接地电阻。

1对变电站接地极电阻进行建模分析的意义目前变电站的接地工程中，如何将接地电阻降至安全限值以下依然是主要的技术难题之一。

近年来人们开始采用接地模块作为接地体解决接地降阻难题，但对于变电站中由于接地极模块方面，还缺乏科学的依据，在构建中存在盲目性，无形中提升了变电站接地的风险。

并且，若是在城市城区内建设变电站，由于用地面积因素，使得变电站的面积大为缩减，这样会导致接地网不能向四周进行伸展，从而在接地极电阻设置中也将面临挑战。

另外，若是要将变电站建立在多山的区域，或是在丘陵地带中，由于当地土壤的电阻率比较大，若是按常规的接地电阻设计，则不能达到变电网运行中对接地电阻的要求。

为此，只有强化变电站接地极电阻建模及特征分析工作，通过对变电站现场实验测量与仿真模型计算，对变电站接地极电阻进行建模计算，设置出合理的变电站接地极电阻值，发挥积极的实用意义。

2接地电阻的计算2.1常规接地电阻的解析公式根据《电力设备接地设计技术规程》的解释，接地电阻值等于接地装置对地电压与通过接地体流入地中电流的比值。