变电站接地网降阻措施应用
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变电站接地降阻技术的应用分析摘要:变电站接地网是维护变电站运行可靠安全,保障人员和设备安全的重要措施,随着电力系统的发展,接地短路电流越来越大,随着集约型GIS变电站的日益普及,占地面积小了,接地网的可用面积也小了,对接地装置可靠性提出了更高的要求。
本文浅析某220千伏变电站土壤电阻率高,通过多方案论证比较,因地制宜,采取了外引接地网+降阻剂的措施,达到降阻目的,确保该站接地电网满足安全运行要求。
关键词:变电站;外引;接地网;效用在电力系统中,接地网作为变电所交直流设备接地及防雷保护接地,对系统的安全运行起着重要的作用。
根据变电站防雷设计的整体性、结构性、层次性、目的性,及整个变电站的周围环境、地理位置、土质条件以及设备性能和用途,采取相应雷电防护措施,保证变电站设备的安全稳定运行。
1变电站接地网电阻偏高原因分析1.1土壤电阻率偏高干旱地区、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,对系统接地电阻影响较大。
1.2 设计误差有的在设计接地时,根据地质资料查找设计手册所对应的土壤电阻率,而未通过实地测量或者测量值不准确。
特别是测量值不准确,一般是由于设计人员在现场采用四极法测量原土层的土壤电阻率而产生的。
这种方法虽然符合设计规范要求,比较科学而且准确的,但是四极法是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,例如山坡地形往往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。
1.3 施工不细致对于不同地区变电站的接地来说,不仅精心设计重要,严格施工更重要。
因为对于地形复杂,特别是位于岩石区的变电站,接地网水平接地沟槽的开挖和垂直接地极的打入都十分困难。
而接地工程又属于隐蔽工程,施工过程中出现下列问题都会导致地网阻偏高。
(1) 没有在原土层上施工,而是回填了一部分回填土后再施工。
(2) 下层地网引出至上层地网的连接点没有全部引出,或者是引出后没有作好标记,导致下层地网没有与上层地网有效连接,失去下层地网应有的作用。
110kV变电站接地网降阻解决方案及应用摘要:经济的发展,城市化进程的加快,人们对电能的要求也逐渐增加。
用电量大幅提升,对电网的安全运行要求大幅提高,接地网系统安全问题日益显著。
接地系统是变电站的重要组成部分,接地电阻是接地网的重要指标,以及判断变电站接地系统是否安全的重要依据。
当电力系统发生接地短路故障时,约有0.5倍短路电流流入接地网中,使得接地网电位升高,这会严重威胁变电站运维人员的安全。
所以有效的降低变电站接地网电阻,并对接地网进行优化设计,具有重要意义。
本文就110kV变电站接地网降阻解决方案及应用展开探讨。
关键词:变电站;接地电阻;降阻引言变电站接地系统是保证变电站安全、可靠运行的重要系统,对变电站接地电阻值的要求也比较高。
近年来,由于接地阻值不能满足要求而造成的系统事故逐年增多,为避免由于接地网反击电压对计算机监控系统、微机保护、自动控制装置的干扰,必须将变电站的工频接地电阻降低到0.5Ω以下。
变电站接地是否合理是直接决定人身安全以及电气设备和过电压保护装置正常工作的一个重要条件。
变电站接地装置为电气设备提供一个公共的参考地,在出现接地或相间短路系统故障时,将故障电流迅速释放掉,从而防止变电站地电位升高,保证人身和设备安全。
因此,变电站接地网接地电阻是电力安全生产及鉴定接地系统是否符合规程要求的重要指标。
1、110kV变电站主接地网型式目前,110kV变电站采用的接地网型式为水平敷设的接地干线为主,垂直接地极为辅联合构成的复合式人工接地装置。
水平接地体的材料多为镀锌扁钢,针对全户内变电站,由于地网面积小,经地质勘测确认强碱性土壤地区或对钢制材料有严重腐蚀的中性土壤站址应采用铜排,其具有电阻率低、导电性好,抗腐蚀性强的特点;垂直接地极采用镀锌角钢,也可采用镀铜钢钎。
2、接地电阻的要求为使变电站安全运行,接地网接地电阻需低于规定值,DJ8-79电力设备接地设计技术规程指出,对于中性点直接接地系统,当I>4kA时,可采用R≤0.5Ω,同时根据《交流电气装置的接地》,一般情况下,接地电阻应符合R≤2000/I,此时可通过技术及经济的比较来增大接地电阻值,但需不高于5Ω,同时应对转移点位、跨步电压及接触电压等进行控制。
变电站接地网电阻偏高原因分析及降低接地电阻的措施文章链接:工控网(百站) /Tech_news/Detail/21340.html0 引言变电站的接地网上连接着全站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,在发生系统接地故障或其他大电流人地时,可能造成地电位异常升高,造成接地系统电位分布不均,局部电位超过规定的安全值,轻则导致监测或控制设备发生误动作或拒动,重则破坏监测设备而扩大事故,带来经济损失和社会影响。
接地电阻对接地网的安全起着非常重要的作用,接地电阻的大小是安全接地的重要技术指标。
最近几年建设的变电站工程中,多次出现了接地电阻不能满足设计要求的问题,造成接地网需要重复返工,影响了变电站正常的施工进度。
采取各种辅助降阻措施,降低接地电阻,使接地网达到安全运行的要求,是变电站接地问题中—个重要的环节。
1 变电站接地网电阻偏高的原因1.1 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。
1.2 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,也不应再使用。
1.3 测量值不可信设计人员一般现场采用四极法测量原土层的土壤电阻率。
这种方法虽然符合设计规范要求,比较科学而且准确的,但是四极法是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。
最好的提高土壤电阻率测量精度的处理方案是在今后的变电站初步设计阶段,在地质勘察中增加土壤电阻率测量的内容。
由于地质勘察要求的站址勘探孔通常有几十个,勘测的岩芯有几十米深,根据多根岩芯的土壤进行的测量值是十分精确和可信的。
探讨变电站接地工程降阻措施摘要: 本文对各种降低接地装置接地电阻的方法进行了分析,在实际的操作中应当结合各个地区土壤的实际情况,在应用中探索更好的方法。
在实际的应用过程中,除了要对施工的简便易行制定严格的要求,还要对是否能够稳定的降低电阻进行准确的分析,以便达到降低接地装置接地电阻的目的。
关键词:变电站;接地工程;探讨一、降低接地装置接地电阻的概念埋入地下直接接触大地的金属导体,被称为接地极。
作为接地极使用的直接和大地接触的金属井管、金属构件、钢筋混凝土建筑物基础、金属设备和管道,是自然接地极。
接地线指的是电气设施、装置的接地端子和接地极连接使用的金属导电。
在接地体上,接地极的对地电压和流经接地极流入地下的接地电流的比称为流散电阻;电流从接地体向大地四周散流的过程中遇到的全部的劝阻也称为流散电阻。
电气设备接地部分和对地电压和接地电流的比被称为接地装置的接地电阻。
而接地线的电阻一般都非常小,可以忽略不计,所以可以认为流散电阻等于接地电阻。
接地电阻的值都是对于工频电流而计算的。
雷电流经过接地装置的时候,由于雷电流本身有非常强烈的冲击性,会使接地电阻值发生变化。
此时的接地电阻又被称为冲击电阻。
二、降低接地电阻的主要方法1 、外借引地如果变电站的附近拥有电阻率较低的土壤(如洼地、水塘、水田等),可以敷设辅助接地网和站内接地网进行连接,外引接地再降低接地电阻中是非常有效的一种措施。
使用外引接地还需要注意以下几点:(1)主接地网和外引接地网的连接要保证可靠,要保证拥有至少四处的连接。
(2)充分考虑经济方面的条件,外引接地网不能距离过远,面积应当控制在1/2~1个主接地网的面积。
(3)外引接地体必须深埋,以防跨步电压造成牲畜和人员发生触电事故。
2 、接地深井再变电站的外引接地网或主接电网内设计接地深井是能够有效降阻的一种措施,特别是地下拥有水层的情况下。
进行接地深井需要注意以下几点:(1)接地深井的设置距离必须大于深井接地体至少两倍,防止发生屏蔽现象。
关于降低变电所接地电阻措施及方法的分析和研究随着电力系统的发展和不断完善,变电所的安全问题日益引起人们的高度关注。
变电所的接地电阻是其安全运行的重要指标之一,但随着环境条件的变化、接地体腐蚀等因素的影响,接地电阻可能会出现升高的情况,导致变电所的安全风险增加。
本文将从降低变电所接地电阻的角度进行分析和研究,探讨各种措施和方法的优缺点。
一、地网设计地网设计是影响变电所接地电阻的一个重要因素,良好的地网设计能够有效降低接地电阻。
地网的形状、深度、布置方式等因素都会影响接地电阻的大小。
1. 地网形状地网形状可以采用网格状、环状、条状等多种形式。
网格状地网具有压降均匀、面积大、接地电阻小等优点,适用于大型变电站。
环状地网能够有效避免地电位梯度过大,降低接地电阻。
条状地网适用于占地面积较小的变电所,虽然接地电阻相对较大,但能满足变电所的安全要求。
2. 地网深度地网深度会直接影响接地电阻的大小,通常地网越深,接地电阻越小。
地网深度的选择需要考虑地质情况、土壤电阻率等因素,不同地区和不同类型的变电所采用的地网深度也不同。
3. 地网布置方式地网的布置方式也会影响接地电阻的大小。
通常地网的布置方式有集中式和分散式两种。
集中式地网指将所有接地体连接成一个整体,可以有效降低接地电阻,但是存在故障后维护困难、单点故障对整个地网影响大等缺点。
分散式地网将接地体分散布置,容易维护和发现故障,但某些情况下接地体之间可能存在电位差,影响接地的效果。
二、接地体选择接地体直接决定着接地电阻的大小,接地体的选择会影响接地电阻的大小和稳定性。
通常接地体可以选择钢制接地体、铜制接地体、镀锌钢管接地体、钻孔接地体等,下面简要分析各种接地体的优缺点。
1. 钢制接地体钢制接地体是常用的接地体之一,其成本较低、易于安装维护,但容易腐蚀导致接地电阻升高,且不易检测维护。
铜制接地体具有良好的导电性和抗腐蚀性能,接地电阻小且稳定性较高,但成本较高。
镀锌钢管接地体材料成本低,安装方便,但易受腐蚀影响,接地效果不太稳定。
气体绝缘变电站(GIS)接地网降阻方法与应用
GIS)接地网降阻方法与应用摘要:气体绝缘变电站,即采用全封闭组合电器的变电站,简称为GIS。
GIS变电站同常规变电站相比,所需场地面积仅为常规变电站占地面积的10%~25%,因此只采用常规变电站的接地方法是难以满足接地要求的。
本文对各种降低接地电阻方法进行了分析,并结合工程实践,对长垂直接地极降阻法的设计要点及经验进行了论述。
关键词:气体绝缘变电站,接地网,接地电阻,长垂直接地极
0引言
气体绝缘变电站(GasInsulatedSubstation),即采用全封闭组合电器的变电站,简称为GIS,具有占地面积小、可靠性高、检修周期长等突出优点,在城市变电站中的应用普遍。
气体绝缘变电站与常规变电站一样,需要承受同样大小的接地故障电流,也要求具有与常规变电站同样低的接地电阻。
但一般的GIS所需场地面积仅为常规变电站占地面积的10%~25%。
因此只采用常规变电站的接地方法是难以满足接地要求的,GIS接地网必须进行降阻。
降低接地系统接地电阻不仅能降低接地系统最大接地电位升,而且能降低最大转移电位。
为了降低接地装置的接地电阻,现主要采用的措施有:扩大接地网面积、引外接地、增加接地网的埋设深度、利用自然接地、局部换土、长垂直接地极及深井接地等。
各种降阻方法都有其应用的特定条件,针对不同地区、不同条件采用不同的方法才能有效地降低接地电阻;另外各种方法也不是孤立的,在使用过程中必须相互配合,。
关于降低变电所接地电阻措施及方法的分析和研究降低变电所接地电阻是提高变电所接地系统性能的重要措施之一,接地电阻过高可能导致接地电流过大,影响设备的安全运行。
对于变电所接地电阻的降低措施及方法进行分析和研究具有重要意义。
降低变电所接地电阻的主要方法之一是采用低阻接地材料。
常用的低阻接地材料包括铜、铝等。
这些材料的电阻较低,可以有效降低接地电阻。
选择合适的接地极材料和施工工艺也是降低接地电阻的关键。
在土壤中埋设耐腐蚀且导电性能良好的接地极,采用合适的覆土层厚度和压实程度,可以减小接地电阻。
合理布置接地系统也是降低接地电阻的重要方面。
对于大型变电所,采用多点接地的方法可以有效降低接地电阻。
通过将接地极布置在不同位置,使得接地系统中的电流得以分散,降低电阻。
加设导体越战也是一种有效的接地电阻降低方法。
导体越战可以增大接地系统与土壤的接触面积,提高接地电阻性能。
合理设计接地系统的结构也是提高接地电阻的重要手段。
采用合适的接地网结构,可以降低接地电阻。
一般来说,接地网采用星型结构是较为常见的选择。
通过在变电所周围布置多个接地极,并将其通过导体连接起来,形成星型结构,可以降低接地电阻。
合理选择接地导体的截面积和长度也是提高接地系统性能的重要因素。
定期检测和维护接地系统也是保证接地电阻降低的关键。
通过定期进行接地电阻的测试,及时发现接地电阻过高的问题,并采取相应的维护措施,可以保证接地系统的正常运行。
常见的维护措施包括接地导体的钢丝刷清洗、降低接地极与土壤之间的接触电阻等。
降低变电所接地电阻的措施及方法包括采用低阻接地材料,合理布置接地系统,合理设计接地系统结构,以及定期检测和维护接地系统等。
这些措施和方法可以有效降低接地电阻,提高变电所接地系统的性能,保证设备的安全运行。
关于降低变电所接地电阻措施及方法的分析和研究【摘要】本文主要围绕降低变电所接地电阻措施及方法展开探讨。
在分析了研究背景和研究意义。
在详细介绍了变电所接地电阻的重要性和必要性,以及改善接地电阻的方法和优化接地系统的措施。
还探讨了不同情况下的应对策略。
结论部分强调了提高变电所接地电阻的重要性,并指出未来研究方向。
总结部分对文章内容进行归纳,展望未来研究前景。
通过本文的研究,可以帮助提高变电所接地电阻水平,保障电力系统的安全稳定运行。
【关键词】变电所、接地电阻、降低、措施、方法、重要性、必要性、改善、优化、系统、情况、策略、提高、研究方向、总结、展望1. 引言1.1 研究背景随着电力行业的快速发展,变电所作为电力系统中重要的组成部分,其安全性和可靠性变得尤为重要。
变电所接地电阻是保证变电所安全运行的关键指标之一,它直接影响着变电所的接地系统的效果和性能。
在实际运行过程中,一些变电所存在接地电阻较高的情况,这可能会导致地电流过大、接地系统不稳定等问题,进而影响设备的正常运行,甚至引发安全事故。
对降低变电所接地电阻进行研究和探讨具有重要意义。
目前,关于变电所接地电阻的研究主要集中在理论分析和实际案例分析上,但在具体的降低接地电阻的方法和措施方面还存在不足。
为了更好地解决变电所接地电阻较高的问题,需要深入研究其形成机制,探索有效的降低接地电阻的方法,以提高变电所的电力系统的接地系统性能和稳定性。
对变电所接地电阻进行进一步的分析和研究,具有重要的理论和实践意义。
1.2 研究意义降低变电所接地电阻是保障电力系统运行安全稳定的重要环节。
随着电力系统规模的不断扩大和负荷的增加,变电所接地电阻的重要性日益凸显。
良好的接地系统能够有效地保护设备和人员安全,防止因接地电阻过高而引发的电气火灾和事故。
对于降低变电所接地电阻进行深入研究具有重要的意义。
降低变电所接地电阻可以提高电力系统的供电可靠性和稳定性。
通过降低接地电阻,可以减小接地电流的流动,减少对系统的影响,提高系统的运行效率和可靠性。
关于降低变电所接地电阻措施及方法的分析和研究
1.选择合适的接地电极距离:变电所接地电阻的大小与接地电极的距离有关,一般来说,电极间距越大,接地电阻越小。
在设计和建设变电所时,应根据实际情况选择合适的电极间距,以减小接地电阻。
2.增加接地电极的数量:增加接地电极的数量可以有效地降低接地电阻。
可以通过布置多根接地极来增加接地电极的数量,同时要保持电极之间的距离适当,以保证安全性和均匀性。
3.选择适当的接地电极材料:接地电极材料的选择也会影响接地电阻的大小。
常用的接地电极材料有铜、铜铁合金和铜铝合金等。
一般来说,纯铜具有较低的电阻,是较理想的接地电极材料。
4.合理布置接地电极:合理的接地电极布置可以提高接地电阻。
在布置接地电极时,需要考虑土壤的电阻率、土壤湿度、电流分布和电极间距等因素,以确保接地电极的分布均匀和有效性。
5.加强接地系统维护:定期检查和维护接地系统,保持接地电极的完好和运行正常,对于降低接地电阻具有重要作用。
可以采取测量接地电阻的方法来检查接地系统的质量,必要时可进行维修或更换接地设备和材料。
通过选择合适的接地电极距离、增加接地电极的数量、选择适当的接地电极材料、合理布置接地电极以及加强接地系统的日常维护等措施和方法,可以有效地降低变电所的接地电阻,提高接地系统的质量和可靠性。
这不仅可以保证变电所的安全运行,还可以减少接地故障对电力系统的影响。
气体绝缘变电站(GIS)接地网降阻方法与应用GIS)接地网降阻方法与应用摘要:气体绝缘变电站,即采用全封闭组合电器的变电站,简称为GIS。
GIS变电站同常规变电站相比,所需场地面积仅为常规变电站占地面积的10%~25%,因此只采用常规变电站的接地方法是难以满足接地要求的。
本文对各种降低接地电阻方法进行了分析,并结合工程实践,对长垂直接地极降阻法的设计要点及经验进行了论述。
关键词:气体绝缘变电站,接地网,接地电阻,长垂直接地极0引言气体绝缘变电站(GasInsulatedSubstation),即采用全封闭组合电器的变电站,简称为GIS,具有占地面积小、可靠性高、检修周期长等突出优点,在城市变电站中的应用普遍。
气体绝缘变电站与常规变电站一样,需要承受同样大小的接地故障电流,也要求具有与常规变电站同样低的接地电阻。
但一般的GIS所需场地面积仅为常规变电站占地面积的10%~25%。
因此只采用常规变电站的接地方法是难以满足接地要求的,GIS接地网必须进行降阻。
降低接地系统接地电阻不仅能降低接地系统最大接地电位升,而且能降低最大转移电位。
为了降低接地装置的接地电阻,现主要采用的措施有:扩大接地网面积、引外接地、增加接地网的埋设深度、利用自然接地、局部换土、长垂直接地极及深井接地等。
各种降阻方法都有其应用的特定条件,针对不同地区、不同条件采用不同的方法才能有效地降低接地电阻;另外各种方法也不是孤立的,在使用过程中必须相互配合,以获得明显的降阻效果。
由于GIS变电站一般坐落在城市地区,因此必须考虑到GIS变电站所处区域的特点,才能找到既有效又经济的降阻方法。
1降低接地电阻的基本方法1.1扩大变电站接地网的面积变电站的接地电阻可以用下式计算:(1)式中L为接地极的总长度(包括水平与垂直的),m;A为接地网的面积,m2。
从式(1)可以看出,变电站接地网的接地电阻与接地网面积的平方根成反比,接地网面积越大,其接地电阻也就越低。
降低变电站接地电阻的实际应用措施目前电能成为人们日常生产生活中不可或缺的重要能源,而且在人们对电能使用过程中对电能质量、可靠性及安全性要求也在不断增加,在这种情况下,电力企业为了能够确保电网运行的安全性和可靠性,则需要采取诸多切实可行的科学保护措施。
设置变电站接地装置是当前确保电网运行安全性的最主要措施之一,通过调置接地装置可以有效的降低变电站接地电阻,实现对各类接地电阻值的准确计算。
文中从变电站接地电阻的主要构成入手,对几种常用的降低变电站接地电阻的方法和措施进行了分析,并进一步对一些特殊的降低变电站接地电阻的措施进行了具体的阐述。
标签:变电站;接地电阻;构成;方法;措施前言为了更好的确保电力系统运行的安全性和可靠性,确保电力设备及工作人员的安全性,则在变电站内需要设置接地系统。
但在变电站接地系统运行过程中,一旦接地电阻处于一个较大的水平,则会导致接地短路故障的发生,地网电位也会处于一个较高的水平,不仅会对操作人员的安全带来较大的威胁,而且还会破坏设备的二次绝缘,如果高压串入到控制室内,还会导致控制和监测设备管理出现误动或是拒动,破坏监测设备管理,从而导致严重的损失发生。
所以在变电站运行过程中,需要对接地电阻采取必要措施,确保其能夠降低,从而保证电网运行的安全性。
1 变电站接地电阻的主要构成1.1 接地极与接地线电阻接地电阻主要由接地极及接地线电阻所组成,而且接地极和接地线电阻由于其属于金属类的导体,所以在整个接地电阻中,接地线电阻只占极小的一部分,而且几何尺寸及材质会对这部分阻值产生一定的影响。
1.2 土壤接触与接地体表面的电阻在变电站接地电阻中,还存在着土壤接触同接地体表面的电阻,这部分电阻的阻值直接受制于土壤颗粒大小、土壤性质和土壤中含水量的影响,同时与地面接触面积的大小也与其阻值具有一定的关系,而且这部分阻值所占接地电阻的整体阻值比例较大。
1.3 散流电阻散流电阻也属于接地电阻的组成部分,其主要是当接地体在向外延伸时,在一定圆周范围内当扩散电流通过土壤时会导致电阻产生,同时土壤中的电阻率、接地极的几何大小和形状都会对散流电阻的阻值带来一定的影响。
关于降低变电所接地电阻措施及方法的分析和研究1. 引言1.1 背景介绍降低变电所接地电阻是电力系统运行中非常重要的一项工作,接地电阻的大小直接影响到系统的接地效果,进而影响到系统的安全运行。
随着电力系统的发展和规模的扩大,接地电阻的问题变得愈发突出。
传统的降低接地电阻的方法已经不能满足当前电力系统对接地电阻的要求,因此需要进一步研究和探讨新的降低接地电阻的方法。
对于变电所来说,接地电阻的大小直接影响到其对雷击和地电压的防护效果。
降低变电所接地电阻不仅能够提高系统的稳定性和可靠性,还能有效保护设备和人员的安全。
目前,已经有一些关于降低接地电阻的方法得到了广泛的应用,但是这些方法存在一些不足之处,需要进一步完善和优化。
本文将对接地电阻的影响因素进行分析,总结现有的降低接地电阻的方法,并提出一些优化接地系统设计的建议,以期为降低变电所接地电阻提供新的思路和方法。
1.2 问题意义接地电阻是变电所重要的安全保障措施之一,直接影响着整个电气系统的运行安全性和稳定性。
降低变电所接地电阻的重要性不言而喻,它不仅可以提高系统的接地效果,还可以降低系统对雷电等外部干扰的敏感性,从而保障系统设备和人员的安全。
随着电气系统的不断发展和扩大规模,各种因素导致变电所接地电阻逐渐增加,这给系统运行带来了一定的风险。
研究如何降低变电所接地电阻,提高系统的接地效果,成为当前电力行业亟需解决的问题。
通过对接地电阻影响因素的深入分析、现有的降低接地电阻方法的总结和优化接地系统设计,可以有效提高变电所接地电阻的降低效果,进而提升系统的安全性和稳定性。
本文旨在深入探讨降低变电所接地电阻的措施及方法,为电力系统的安全稳定运行提供技术支持和保障。
1.3 研究目的研究目的是为了寻找更有效的方法来降低变电所接地电阻,以提高电气设备的运行安全性和可靠性。
通过分析各种影响因素和现有的降低接地电阻的方法,我们的目标是找到更经济、更可靠的解决方案。
同时,优化接地系统设计,采用导体改进接地电阻,使用化学接地电解质等方法,旨在提高接地系统的导电性能和耐久性,从而降低接地电阻值。
贵州变电站接地降阻方法浅析前言贵州省位于云贵高原东部,全省地势由西向东降低。
在地质上以碳酸盐岩广布、喀斯特景观普遍发育为特征。
整体土壤偏少且电阻率偏高。
这种地质条件对于变电站的接地电阻最终达到设计要求是非常不利的。
那么怎么才能有效地降低变电站接地网的接地电阻并且使投资成本不会过高之间达到一种平衡呢,下面本人就工作中的一些经验做一些浅显的分析。
一、常用降阻方法我们现在国内变电站一般常用的降阻方法有深井接地、加装接地模块、站区外延水平接地、加降阻剂、换填电阻率低的耕植土、电解离子接地极等。
1.深井接地深井接地就是根据站区面积增设数个(数量不宜太密,因为深井接地极之间会有屏蔽现象)20m以上的接地深井,把钢管接地极插入深井,并用压力灌注降阻剂。
这样做是一方面相当于纵深增大接地网的面积;另外一方面土壤深处含水层电阻率较低,能提高电流散流能力。
缺点是站区深处土壤必须电阻率较低,如果为坚岩等地质条件就不能达到相应效果。
2.加装接地模块接地模块又称非金属石墨接地模块。
是一种以非金属材料为主的接地体,它由导电性、稳定性较好的非金属矿物和电解物质组成。
它针对金属接地体在酸性或碱性土壤中亲合力差、且易发生金属体表面锈蚀而使接地电阻变化的弱点,具有耐腐蚀、接地电阻稳定等特点。
缺点是接地模块市场混乱,良莠不齐,价格相差很大。
3.站区外延水平接地这种方法实际就是增大接地面积以达到降低接地电阻的目的。
对于周围有水塘、湖泊等低电阻地带或者比较偏僻,征地问题不大的地区变电站比较有效节约成本。
缺点是对于城区变电站等寸土寸金的地区成本过高。
4.加降阻剂就是在水平接地体包裹降阻剂,降低接地体与周围土壤的接触电阻,以达到降阻目的。
缺点是降阻剂一般都有腐蚀性,对于接地体及周遭环境都有一定影响。
5.换填耕植土就是用电阻率较低的耕植土换填接地体周围的电阻率较高的土壤,以达到降阻目的。
缺点是比较费人工和时间。
6.电解离子接地极由合金化合物组成,导体外部一般为紫铜管等耐腐蚀物质,内部填充特制电解化合物,能充分吸收空气中的水分,通过潮解缓慢释放电解离子,有效降阻并保持电阻稳定。
浅谈变电站接地网降阻措施的应用摘要:本文结合目前接地工程的实践,阐述不同的降阻措施在实际工程中的应用中要综合考虑降阻效果、防腐效果、长效性和稳定性等因素,水平外引在设计中需要考虑合适的位置、面积以及均压效果和使用寿命,使降阻得以科学、经济、安全地实现。
关键词:接地电阻;降阻措施;水平外引选择
0 引言
接地系统是保证电力系统正常运行和人身安全的重要手段。
变电站的接地网对于变电站的安全运行具有至关重要的意义,而接地电阻的大小是地网性能的主要指标之一。
降低变电站接地电阻,保证接地电阻满足接地电势和跨步电势的要求,是新建和改造变电站接地网的主要任务。
关于降低变电站接地网的接地电阻,下文中提出了几条常用的措施,大多数变电站采用这些措施都可使接地电阻降到目标值以下,但关键在于每条措施在现场实际条件下如何使用。
合理使用降阻措施可以达到事半功倍的效果:反之,不但不能起到降阻作用,还可能危害变电站的稳定运行。
结合实际工程,对规程中提出的降阻措施的使用方法和注意事项进行了分析。
1 变电站接地网常用降阻措施
在讨论变电站接地网降阻措施之前,我们现在纠正一下很多人的误区,对于常规复合接地网的接地电阻值,并不取决于接地体的材质。
根据《交流电气装置的接地dl/t-621-1997》中,常规复合
接地网接地电阻计算公式为:
由该公式可知,常规变电站复合接地网的阻值由土壤电阻率以及接地网面积s决定。
因此变电站接地网降阻措施可以从与s为出发点,使用不同的方式进行,主要有以下几种:1)使用降阻剂;2)接地深井;3)外引接地网。
降阻剂的使用,是通过在接地体周围填充低电阻率物质,从而降低土壤电阻率而达到来降低接地电阻的目的。
目前变电站使用较多的降阻剂进行接地降阻,但在实际的工程应用中缺存在一系列的问题,比如降阻剂的腐蚀性问题,降阻效果问题,降阻稳定性问题,以及对地下水资源的污染问题等,因此在选择使用降阻剂时应注意如下指标。
(1)降阻剂的电阻率。
要想获得理想的降阻效果,首先降阻剂本身的电阻率值要小,降阻剂的标称电阻率要求 n≤2.5 ω.m,就是考虑了降阻剂要想达到理想的降阻效果其自身的标称电阻率一
定不能过大,这是选择降阻剂的首要条件。
(2)降阻剂对钢接地体的腐蚀率。
要选择具有防腐效果的降阻剂,如果降阻剂对钢接地体的腐蚀率低于当地土壤对钢接地体的腐蚀率就认为降阻剂对钢接地体具有防腐作用;否则就认为具有腐蚀作用。
降阻剂对钢接地体的表面平均年腐蚀率应≤0.03mm/a,在此范围内降阻剂对钢接地体的平均年腐蚀率则越小越好,同时降阻剂的酸碱度应在ph=8~12的要求也是出于对钢接地体防腐的考虑。
(3)降阻剂的稳定性和长效性。
我们希望接地装置的接地电阻一直稳定在某个值以下,不希望其经常变化。
有些降阻剂虽然具有较强的渗透性、护散性,在短期内降阻效果好,但容易随水分而流失,随着时间的推移逐渐失去其降阻效果,甚至失效,使接地电阻回升。
为此降阻剂应通过失水、冷热循环、水浸泡试验组成的稳定性试验。
试验结束后降阻剂的电阻率平均值不应大于2ω.m,固体降阻剂应无裂缝发生。
综合以上因素,电力工程变电站接地网应该慎重选择降阻剂,应综合考虑其稳定性,腐蚀性以及对周围环境的污染。
接地深井。
接地深井是变电站接地网主要降阻措施之一,其原理是在复合接地网四周,考虑相互屏蔽系数的情况下,做一口或多口较长(30m~40m)的垂直接地极与主接网连接,利用深井接地极较地低的接地电阻,与主网并联后降低主网的电阻值。
但是,接地深井的使用具有局限性。
根据《交流电气装置的接地dl/t-621-1997》中,单根垂直接地体接地电阻计算公式为:
——土壤接地电阻率(某一层土壤的接地电阻率)
——接地体直径
——接地体长度
图1 单根垂直接地体示意图
从式中知单根接地体接地电阻值取决于ρ,d及。
而相对于而言,d和均由接地深井的长度决定的,而决定接地深井的长度主要因素,就是——接地深井的长度所到达的该层土壤的接地电阻率的大小,而接地深井的局限性就在于此。
实际工程的实践,我们可以很好的印证这一点。
如何确定 ?通过变电站站区的地质勘察报告,我们可以很清楚的了解到站区土层的分布情况,地下水及地下径流的位置等相关信息。
而这些信息是我们是否采用接地深井的设计依据。
若在结构复杂,多为高电阻率,地下水缺乏的土层敷设接地深井,往往得不到理想的效果,投入了人力物力财力,最后验收的时候接地电阻还是不满足要求。
例如图1中所表示的地质情况:一共有5层不同的土壤,若土层1~5的土壤电阻率均非常大,那么在这5层土壤深度的范围内进行接地深井的施工,就达不到降低接地电阻的目的。
若土层1~4的土壤电阻率虽然很大,但是到了土层5,其接地电阻率突然变化很大,电阻率非常小,那么就可以确定为该层土壤的深度,也就是接地深井的深度,这样施工接地深井的降阻效果是非常明显的。
因此,在采用接地深井进行降阻的时候,应充分了解该站区的地质情况,找到土壤电阻率最低的那一层,最好是能找到地下水的位置。
通过理论计算确定方案,实际施工时候还需要边施工边测量,寻找最理想的深井长度,方能有效的降低接地网接地电阻。
外引接地网。
由常规复合接地网接地电阻计算公式为知,增大接地网面积是降低接地电阻的最有效措施之一,在变电站内敷设水平外引接地网就是利用其原理。
然而如何选择水平外引的位置则是问题的关键所在。
很多接地降阻设计方案都没有考虑到现场的一些实际问题,不能使方案达到很好的经济效果,甚至会造成施工的无法进行,导致方案失败。
(1)水平外引的位置要位于低土壤电阻率的地区。
只用这样才能利用变电站周围合适的土壤,起到事半功倍的效果。
然而现场条件往往是比较复杂,不能只凭经验,需要在设计前做好充分的勘测工作。
只有准确把握了变电站周围土壤电阻率的水平和垂直分布情况才能合理地选择水平外引位置。
(2)选择水平外引的位置要考虑实际施工的难度和费用。
一些地方虽然土壤电阻率较低,但属于农民的耕地或者林地,涉及赔青问题,施工费用一般较高,因而也不宜选取。
(3)水平外引的铺设需要充分考虑安全性问题。
即最大跨步电压一定要满足要求。
对于大中型变电站水平外引均要设计成闭合型,且根据实际情况外引地网内部做若干网格。
设计后一定要核算最大跨步电压,看最大跨步电压是否超标,不能设计成单根放射状的射线。
(4)对接地体要进行必要的防腐处理。
以保证接地网的使用寿命。
2 变电站接地网降阻措施实际应用
以佛山某ll0kv gis变电站为例,该站在常规接地网敷设完成后接地电阻值实测为1.6欧,远小于设计要求值(0.5欧)。
为降低该站接地电阻值,设计考虑采用接地深井及外引接地网相结合的降阻措施。
图2 佛山某110kvgis变电站接地网示意图
首先敷设接地深井,查阅地址勘察报告可知该地区地下水位约在20~25米层,因此考虑在水平网四周敷设6口深25m接地深井,由于该站为gis站,围墙内占地面积较小,因此考虑将接地深井敷设在围墙外,在不超过变电站征地红线的范围内尽量远离主接地网,一方面可以减少深井间屏蔽作用,另一方面可以相应扩大接地网面积。
每一口深井敷设1根长25米φ50镀锌钢管并灌注降阻剂作为垂直接地极,最多用tj-150铜绞线与主接地网焊接。
周围地形如图2所示。
另外,从图2中可以了解到,距离该站区西北面约100m有一低洼地,常年积水,并无养殖任何鱼类,面积约为80m2,可以考虑以此作为变电站主地网外引接点。
在该低洼地敷设2口25m 深井,敷设φ50镀锌钢管为深井接地极,并利用tj-150铜绞线相连接后分三路接入主地网,作为主地网的外引接地网。
上述降阻措施施工完后,实测接地电阻为0.38欧,满足设计要求,达到降阻目的。
3 结语
变电站的接地降阻问题是变电站在设计和改造过程中必然要遇到的问题,常规的措施要根据现场的条件灵活运用才能发挥作用。
很多接地降阻设计方案都没有考虑到现场的一些实际问题,不能使方案达到很好的经济效果,甚至会造成施工的无法进行。
导致方案失败。
结合实际工程的讨论,分析了降阻措施在现场中的使用方法,认为降阻材料的选择要综合考虑降阻效果、防腐效果、长效性和稳定性等因素;接地深井的长度须根据地质勘察报告确定;水平外引的设计不仅要选择合适的位置、面积以达到最好的技术经济、效果,还要充分考虑其安全性和使用寿命。
注:文章内所有公式及图表请用pdf形式查看。