浅论110kV变电站接地网的优化设计 戴馨

水利水电134 2015年3期变电站接地网设计浅析毛育英国网河北临漳县供电公司，河北邯郸 056600摘要：在变电站接地网的优化设计中，其结果受到了很多因素的影响。

除了设计上的因素对接地网地表地位大小的之间影响之外，土壤的不同情况，对于接地网材料的选择不同，都会影响到接地网工作的效率。

例如对于冻土层土壤其电阻率相对比较小，但是对埋设深度的影响比较大，可以通过添加垂直接地极的数量可以取得良好的技术和经济效果。

因此在接地网的设计中，要对周边的水文条件进行详细的勘察，除了具体的技术因素还应当考虑到工程的实际来选择合理的设计和施工方法。

关键词：变电站；接地网；优化设计中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1671-5810(2015)03-0134-011 接地电网中存在的问题分析为了电网的安全运行，常常在变电站中将电力系统以及电气设备的相关部分和大地中的有效接地装置连接起来。

在电力系统中接地可以分为工作接地、保护接地以及防雷接地，其中工作接地是为了电力系统运行而进行接地；保护接地是为了防止由于设备中过大的电流对人的安全产生危害而进行的接地；防雷接地是为了消除在发生雷击时过大的电流、电压对设备产生的危害，常见的有避雷针、避雷器等接地设备。

为了规范变电站的接地网的设计，国家专门规定了相关的接地标准，但是这些方法只能对均匀土壤中的规则接地网的接地参数进行计算，对于土壤或者接地网结构比较复杂的情况只能借助计算机来进行数值计算。

但是随着电力系统和变电站规模的变大，特别是容量比较大的变电站，占地面积比较大，其电气设备分布比较分散，当发生故障时电流注入点的位置不同，使接地网的电位不同，传统的电网设计方法已经不能满足这种电气系统接地的需要。

同时在变电站的控制室中的自动化和保护设备之间一般需要用电缆连接在一起，而电缆的屏蔽层往往两端接地，在发生故障的时候由于其内部的电位差造成电缆表层环流或者反击，使得设备的绝缘层被损坏，影响了设备的检测和控制。

特高压变电站接地优化设计摘要：接地网的优化设计就是合理布置接地网中的水平导体，得以均匀导体的电流散流密度以及接地网地表的电位分布，提高导体的利用率，更好地确保人身和设备安全。

本文基于特高压变电站接地优化设计展开论述。

关键词：特高压变电站；接地；优化设计引言随着我国特高压电网建设的不断推进，“八交八直”的特高压电网框架逐步形成，大量的特高压变电站也将投产运行。

特高压系统的电压等级高、容量大，因此接地短路电流将相当大。

为保证电力系统的安全可靠运行，对接地系统的要求将更加严格。

特高压变电站接地系统的设计应充分考虑特高压电网的特点，在满足安全和经济的原则上对接地设计不断优化。

1防雷接地特高压交流输电是指交流1000kV及以上电压等级的输电技术，与常规500kV交流输电相比，1000kV交流输电线路自然输送功率为4~5倍，输电距离为2~3倍，输送相同容量时的损耗只有1/3~1/4、走廊宽度只有1/2~1/3，具有大容量、远距离、低损耗、省占地的突出优势。

特高压交流输电线路杆塔的高度和宽度均较超高压输电线路增加较多，因此线路遭雷击的概率也会增加。

通过研究，交流特高压输电线路的防雷保护应以防雷电绕击为主。

采用电气几何模型法等方法对特高压线路的雷击跳闸率进行了计算研究，得出合理的地线保护角，有效降低雷电绕击率。

全线架设双地线，地线保护角取值：双回路线路保护角，在平原丘陵地区不宜大于3°，在山区不宜大于5°；单回路线路保护角，平原丘陵地区不宜大于6°，在山区不宜大于4°；耐张塔地线对跳线保护角，平原单回路不大于6°，山区单回路和双回路不大于0°；变电站2km进出线段地线保护角不宜大于4°，单回路采用三地线方案加强对中相的保护。

2水平接地网分析变电站接地网的埋置很有讲究，不仅要结合要求来布置接地网，还要考虑接地网的布置对工作人员人身安全的影响。

实践证明，特高压变电站接地网应该埋在冻土层以下，通常为地表以下１．０ｍ以下。

南方电网公司110kV~500kV变电站标准设计第三册接地系统部分第3册接地系统安装模块（G4-DQ-JDXT）示范目标：不同设备的接地方式统一；接地设置规范、可靠、美观。

3.1 质量目标地网埋深符合要求，回填土符合要求，接地网布置符合设计规范。

接地网施工符合标准要求；安装整齐、规格统一，符合规程规范。

3.2 设计要求（1）接地网的埋深一般采用0.8m。

电气设备上部接地引下线材质采用扁铜或多股铜绞线，全站应采用统一材质。

（2）主接地线在经过电缆沟、电缆隧道等都应在其下方绕过，不应断开，不得浇注在混凝土中。

（3）室内有设备的房间设明敷的环形接地线或临时接地端子，沿墙敷设的接地干线离地高度为0.2m，每隔1.5~2m固定一次。

（4）接地线由室外引入或在室内穿墙，过楼板处应用镀锌钢管保护。

（5）室内接地网可由站区接地网、电缆隧道、夹层及电缆沟的接地干线引入，但连接点不得少于两处。

（6）变电站内应敷设独立的二次接地网。

该接地网全网均由截面不小于100mm2的铜排构成，分为室内和室外二次接地网。

二次接地网应满足一下要求：a）沿二次电缆沟道敷设专用铜排，贯穿主控室、继保室至开关场地的就地端子箱、机构箱及保护用组合滤波器等处的所有二次电缆沟，形成室外二接地网。

该接地网在进入室内时，通过截面不小于100mm2的铜缆与室内二次接地网可靠连接，同时在室外场地二次电缆沟内，该接地网各末梢处分别用截面不小于50mm2的铜缆与主接地网可靠连接接地。

开关场地的端子箱内接地铜排应用截面不小于50mm2的铜缆与室外二次接地网连接。

b）在主控室、继电器室屏柜下层的电缆室内，按屏柜布置的方向敷设首末端连接的专用铜排，形成继电器室的二次接地网。

继电器室内的二次接地网经截面不小于100mm2的铜缆在控制室电缆夹层处一点与变电站主地网引下线可靠连接。

c）对于10kV保护下放于10kV高压室的，应在10kV高压室内的二次电缆沟中敷设截面不小于100mm2二次专用接地铜排，其末端在高压室内以截面不小于100mm2铜缆一点与变电站主地网引下线可靠连接，该铜排还应通过截面不小于100mm2铜缆与主控室、继电器室内二次接地网可靠连接，各10kV保护装置应用截面不小于4mm2的铜导线与该铜排可靠连接。

论110kV电缆线路中的交叉互联接地系统设计摘要：基于110kV电缆线路中的交叉互联接地系统在电网线路的生产和运行中应用的广泛性，本文重点论述了此接地系统的设计原理和实际应用现状，并分析了常见的问题，提出了一些可行的措施，以期能够为相关的实践提供些许理论参考。

关键词：电缆线路交叉互联接地系统原理应用问题措施电缆线路中的交叉互联接地系统的设计原理是将电缆金属护套的一端直接接地，普遍用的是中间绝缘接头和交叉互联箱与三相电缆的金属护套调换位置以后进行重新连接，而另一端则通过保护接地，这样在完全换位的状况下，金属护套中就没有任何环流的通过，两端对地之间也就不会产生相应的感应电压，而是在每段的电缆线中间有一定的感应电压，并能保证换位处的感应电压幅度最高。

这种交叉互联方式的电缆线接地系统有其优势，也会存在着一定的缺陷和问题。

找到适当的方式就能化不利为有利。

一、110kV电缆线路中交叉互联接地系统的原理与应用就普遍情况来看，110kV 以上的高压电缆线路中使用的电缆很多都是单芯电缆，当有电流通过这种单芯电缆线时，便会产生磁力线交链的金属护套层，电缆线的两端面就会出现感应电压。

通过电缆线的电流越大，电缆线的长度越长，感应电压的幅度就越大，三者是呈正比的关系。

但是当电缆线路过长的时候，通过电缆护套上的感应电压相加起来的电压则会在一定程度上危胁到人们的生命安全。

所以当电缆线路发生短路的故障问题时候，或者电缆线路受到雷电的强烈冲击，或者操作不当导致电压过大，就容易形成强度很大的感应电压，有时候它能击破电缆线路的保护绝缘，所以单芯电缆线路的使用中一定要采取合适的接地方法，并按照科学的步骤进行操作，以达到保护人民的生命财产安全和电缆接地系统设备安全的双重目的。

电缆护套的接地方式有一端接地方式、两端接地方式以及交叉互联接地方式，选取那一种要看这种方式所带来的利弊是否平衡，是否能够承载高压电缆线路的正常负荷。

通常，较长的110kV电缆线路的金属护套的不能使用两端接地方式，例如当电缆线路的长度超过1500米时就不能进行两端接地，因为这样会导致金属护套中通过一定量的环流，从而降低了电缆线路的总载流量，而电缆线路中的交叉互联接地方式或者一端接地方式电缆通过的载流量均大于这种两端接地方式的电缆载流量，这样就不会造成资源的浪费，能源也不至于损失过多，由此看来较长的电缆线路一般可以采用护套一端接地方式，或者采用护套中点接地方式，还可以采用交叉互联接地。

变电站接地网安全分析与优化设计
随着电力系统容量的不断增大,在接地系统发生短路故障时经接地网散流入地的电流也随之增大。

当接地网面积较大时地表电位梯度大、散流不均匀,接地网的不等电位问题突出,导致接地网的接地电阻、接触电压和跨步电压过大,对电力系统运行的安全性产生较大威胁,另外还会影响与二次设备安全有关的电缆芯线屏蔽层电位差,增大了接地网安全设计的难度。

根据场路结合的理论应用节点电压法进行接地网基本参数计算,快速建立和计算分层大地中点电流源在任意场点处的格林函数,全面考虑导体的自阻、自感及导体之间的互感,求得不等电位模型中更加精确、表达式更加简明的接地网参数解析式。

在求取接地网安全参数计算公式的基础上探讨各安全指标的影响因素,研究安全指标随其影响因素的变化规律,并从多维度安全分析角度出发,紧紧抓住接地网安全性主体,针对各影响参数进行详细分析。

本文对各安全指标的影响因素进行探索,并对不同计算模型下优化布置的接地系统进行安全分析,研究了不等间距导体布置时地表电位分布变化,求解最优压缩比并结合算例分析其影响因素,最后讨论了大型接地网的接触电压和跨步电压以及二次电缆芯线屏蔽层电位差,提出了各种优化设计措施。

为了能够更加直观地看出各种影响参数对接地网安全指标的影响,以接地网二次电缆屏蔽层电位差灵敏度计算为例,探究各影响因素对电缆芯线屏蔽层电位差的影响程度,通过Matlab编程将电缆芯线屏蔽层电位差作为目标函数进行参数灵敏度系数计算,最后应用到其他几个接地网安全指标分析中,为整个接地网的安全设计和优化措施提供可靠依据。

变电站接地网的优化设计邱璐发表时间：2018-01-06T20:14:14.757Z 来源：《电力设备》2017年第26期作者：邱璐[导读] 摘要：对于变电站接地网的设计，要根据区域的地质条件，采取不同的降阻措施，以最高性价比来设计其接地网，同时应采用新技术和新材料。

（南平闽延电力勘察设计有限公司福建南平 353000）摘要：对于变电站接地网的设计，要根据区域的地质条件，采取不同的降阻措施，以最高性价比来设计其接地网，同时应采用新技术和新材料。

因此，本文对变电站接地网的优化设计进行了分析。

关键词：变电站接地系统；优化措施；地电位升；局部电位升一、变电站接地系统设计过程中主要存在的问题1.1接地参数目标值存在的问题根据规定，比较大的电气系统发生接地短路故障时，包括在110kV及以上变电站的接地系统，其用于接地的电阻值R必须低于2000/I。

否则就会危害到人身和设备的安全。

其中I为经接变电站地网向地中散流的入地故障的电流。

但是随着现在电网容量变得很大，经变电站的接地网或者接地装置向大地中散流的短路电流I也变得越来越大，当发生短路故障时，散入地的故障电流已经到了几千安大，依据规定，用于接地的电阻的值必须要满足零点几欧姆或者以下的数值，变电站的接地电阻值R可大致计算为0.5*/S，其中 为变电站附近的土壤电阻率，S为变电站接地网的面积。

即使在土壤电阻率良好的地方也难以实现，并且现在我国城乡一体化的加快，变电站的建设密度也随之加快，可以用来建设变电站接地网的土地规划的正变得越来越小，变电站的用于接地的电阻的值很难满足规定的用于接地的电阻的数值。

1.2工频接地短路时造成的地电位升高的问题当电力系统发生工频接地短路时产生的地电位升高，是大部分变电站目前面临的比较严重的情况，它不仅会造成变电站不能正常安全的工作，还会威胁在变电站附近的人员的安全。

1.3雷电流入地时造成的局部电位升高的问题分析当变电站遭受雷击时，变电站中用于接地的系统可能会流入很大的雷电的冲击电流，让变电站的接地网战现出复杂的暂态的特性，会引起有危险的电压会迅速升高，严重的危害着变电站的安全可靠的工作。

关于110kV变电站接地网设计与降阻优化发表时间：2017-01-18T16:22:05.073Z 来源：《电力设备》2016年第22期作者：冯吉徐振颍史雪峰朱满军程晶[导读] 变电站接地系统的合理与否是直接关系到人身和设备安全的重要问题。

(1.国网阜阳供电公司安徽阜阳 236000；2.阜阳电力规划设计院有限公司安徽阜阳 236000；3.合肥高迪电力设计有限公司安徽合肥 23000)摘要：变电站接地系统的合理与否是直接关系到人身和设备安全的重要问题。

文章对110kV变电站接地网设计的必要性、设计原则、设计方法及降阻优化措施进行了总结和分析，以便更好的提高变电站接地系统的质量。

关键词：110kV变电站；接地网设计；降阻一、110kV变电站接地网设计的必要性接地是避雷技术最重要的环节，不管是直击雷，感应雷或其它形式的雷，都将通过接地装置导入大地。

因此，没有合理而良好的接地装置，就不能有效地防雷。

从避雷的角度讲，把接闪器与大地做良好的电气连接的装置称为接地装置。

接地装置的作用是把雷电对接闪器闪击的电荷尽快地泄放到大地，使其与大地的异种电荷中和。

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，在发生电力系统接地故障或其他大电流入地时，可能造成地电位异常升高；如果接地网的网格设计不合理，则可能造成接地系统电位分布不均，局部电位超过规定的安全值，这会给出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、变电站监控和保护设备会发生误动、拒动，酿成事故，甚至是扩大事故，由此带来巨大的经济损失和社会影响。

二、110kV变电站接地网设计原则由于110kV变电站各级电压母线接地故障电流越来越大，在接地设计中要满足R≤2000/I是非常困难的。

现行标准与原接地规程有一个很明显的区别是对接地电阻值不再规定要达到0.5Ω，可以根据情况恰当放宽标准，接地电阻放宽是有附加条件的，即：防止转移电位引起的危害，应采取各种隔离措施；考虑短路电流非周期分量的影响，当接地网电位升高时，3～10kV避雷器不应动作或动作后不应损坏，应采取均压措施，并验算接触电位差和跨步电位差是否满足要求，施工后还应进行测量和绘制电位分布曲线。

有关110kV变电站的防雷接地设计的研究1. 引言1.1 研究背景110kV变电站是供应大型工业和城市用电的重要设施，其稳定性和安全性对整个电网运行至关重要。

在雷电活动频繁的地区，110kV变电站容易受到雷击影响，因而防雷接地设计成为至关重要的研究方向。

防雷接地设计旨在通过合理的接地系统设计，将雷击能量导入地下，保护变电站及相关设备免受雷击损害，确保电网设施安全稳定运行。

110kV变电站的防雷接地设计背景包括对雷电活动规律的实际观测和分析，以及对变电站设备易受雷击威胁的认识。

在雷电频繁的区域，110kV变电站的设备和线路易受雷击破坏，影响供电可靠性和运行安全。

进行针对性的防雷接地设计，对于提高变电站设备的耐雷性，保障电网的正常运行具有重要意义。

基于以上背景，本文将对110kV变电站的防雷接地设计进行研究，探讨其原理、方法、实施、效果评估和优化，为进一步加强变电站的防雷能力提供理论支持和技术指导。

1.2 研究意义110kV变电站是电力系统中非常重要的设施，它承担着能源传输和分配的关键任务。

在雷电活动频繁的地区，变电站往往面临着来自雷电的威胁。

由于110kV变电站设备的复杂性和高价值，一旦遭受雷击，可能导致设备损坏、停电甚至安全事故。

对110kV变电站的防雷接地设计具有非常重要的意义。

良好的防雷接地设计可以提高110kV变电站的抗雷能力，有效减少雷击对设备的影响，保障电网运行的稳定性和可靠性。

合理的防雷接地设计还可以降低维护成本，延长设备的使用寿命。

深入研究110kV变电站的防雷接地设计原理和方法，对于提高电力系统的抗灾能力、提升供电质量具有重要意义。

通过本研究，我们将探讨110kV变电站的防雷接地设计，在实践中不断完善和优化设计方案，为电力系统的安全稳定运行提供有力保障。

本研究还将为未来电力系统的防雷接地设计提供重要的参考和指导，推动行业的发展和进步。

2. 正文2.1 110kV变电站的防雷接地设计原理110kV变电站的防雷接地设计原理是基于电磁场原理和接地系统理论的基础上进行设计的。

试析110kV变电站接地系统设计与施工摘要：安全问题一直以来都是110kv变电站施工过程当中备受关注与重视的问题之一。

相关统计资料显示：在110kv变电站施工过程当中所出现的人员伤亡事故相当一部分都是由变电站前期准备环节不合理的接地系统设计所引起的。

更为关键的一点在于：受到变电站接地类型较多的因素影响，110kv变电站接地系统在实际施工过程中存在较大的危险性，这就对接地系统设计人员提出了更为严格要求。

本文依据这一实际情况，以110kv变电站接地系统设计与施工为研究对象，着眼于110kv变电站工程项目建设实际情况，从110kv变电站土壤地质结构分析、110kv变电站接地系统设计分析以及110kv变电站接地系统施工分析这三个方面入手，对其进行了较为详细的分析与阐述。

通过上述分析证实：接地系统设计与施工是关系到110kv变电站运行质量的关键，需要引起足够重视。

关键词：110kv变电站接地系统设计施工分析中图分类号：s611 文献标识码：a 文章编号：相关工作人员应当明确一个方面的问题：变电站接地系统是确保整个变电站运行设备及相关工作人员人身安全，确保整个电力系统运行可靠且稳定的关键方式之一。

然而当前的实际情况在于：变电站，特别是110kv变电站频频因接地不良问题影响而导致运行故障或事故进一步扩大，由此带来的系统停运以及设备损毁代价是极为惨痛的。

特别是对于部分建筑于山区的110kv变电站而言，其所处建筑区域较高的土壤电阻率更是给整个110kv变电站接地系统的设计与施工作业带来的极为严峻的挑战。

如何结合110kv变电站实际运行情况及建设施工条件，制定最为完善的接地系统设计方案，选取最为合理的接地系统施工方式，确保接地系统在整个110kv变电站运行过程中的作业稳定性与可靠性，已成为现阶段相关工作人员最亟待解决的问题之一。

本文试对其做详细分析与说明。

一、110kv变电站土壤地质结构分析某110kv变电站位于a市郊区位置，现场钻探施工取样资料显示：该场地地基除表部位置存在2.5m厚度的粉质黏土土层、中部存在2m厚度的碎石混黏性土以外，下部均为灰岩结构。

浅析110kV变电站设计方案优化作者：马少仕来源：《科技与创新》2014年第20期摘要：在依据任务书要求的基础上，对某一地区的负荷状况进行了大量的分析和研究，并预测了其未来的发展趋势；分析了各电压等级侧的用电主接线方式，通过负荷和供电范围确定所用变压器的数量、容量和型号等；探讨了该地区建设变电站的必要性，依据短路电流来确定各个设备的选型，并给出了相应的选择结果，最终完成了110 kV变电站设计方案的优化。

关键词：110 kV变电站；设计方案优化；主接线；双母线中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）20-0049-021 变电站所址和水文情况据有关部门考察统计，某地区的面积为10 000 m2，环境清洁，没有严重的污染现象。

该地区年最高气温达到32 ℃，最低温度为-5 ℃，年气温平均值为18 ℃。

该地区表层为潮淤土，周围地势总体较为平缓，由西向东呈倾斜趋势，平均坡降为3%，地面黄海高程为110 m。

该地区干旱少雨，属于大陆性气候，7月份降雨较多，蒸发强烈，年均水面蒸发量达到1 060 m，蒸降比为5∶7. 该区域低洼较多，且降雨具有时间短、强度大的特点，在多雨季节极易出现洪涝灾害。

该地区附近是暴雨形成的洪水坡面，洪水灾害风险较大，因此，要对其降雨量进行测量、记录。

表1为所址区域实测历时最大暴雨。

在暴雨设计中，采用了本省的暴雨洪水图集查算最大雨量参数。

设计暴雨计算参数见表2.2 变电站规模分析本次研究的变电站主要用于附近的工业生产和居民生活用电。

本文对该地区110 kV变电站的系统进行了研究和设计，变电站建设完成后主要用于居民生活用电，而民用用电的基数很大，因此必须提高供电效率和供电水平才能够满足居民对电能的需求，同时也可以增加电力企业的收益。

3 变压器的选择3.1 变压器参数的确定主变压器的参数需要依照电力系统未来5～10年的发展前景来制订，同时，还要综合考虑输送的电能功率、线路的回线数以及变电站的电压等级等因素。

毕业论文题目电力系统变电站接地网分析与优化专业：电气工程及其自动化学院：电气工程学院年级：学习形式：学号：论文作者：指导教师：职称：学院制完成时间：年月日郑重声明本人的学位论文是在导师指导下独立撰写并完成的，学位论文没有剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范和侵权行为，否则，本人愿意承担由此而产生的法律责任和法律后果，特此郑重声明。

学位论文作者（签名）：年月摘要变电站的接地网是确保变电站工作接地、保护接地和防雷保护接地的必要设施，也是保障人身和设备安全、保证变电站可靠运行的重要手段。

在我国的电力发展史上，曾多次出现因接地网设计不当造成的停电事故和安全隐患，因此，接地网的安全应引起电力部门的高度重视。

特别是近年来我国经济的快速发展推动了电力负荷需求节节攀高，为了满足负荷日益增长的需要，变电站正朝大容量、特高压、紧凑型方向发展。

接地短路电流越来越大，同时国家政策要求新建工程要少占或不占良田好土，建在高土壤电阻率地区的变电站越来越多，这些因素给变电站接地设计和施工造成了困难。

为确保变电站投运后接地网的安全，就必须把好接地网设计这一关，从源头上减少和排除接地网出现故障的隐患。

关键词：变电站、地网设计、接地阻抗、测量AbstracThe substation ground network is to ensure that the substation grounding, protective grounding and lightning protection grounding necessary facilities, and to ensure the safety of person and equipment, to ensure the important means of substation and reliable operation. Power development history in our country, has repeatedly appeared due to improper grounding network design of the power outage and safe hidden trouble, therefore, the safety of grounding network should be paid attention during the height of the power sector. Especially in recent years the rapid development of economy of our country promotes the spiralling power load demand, in order to meet the increasing needs of the load, the transformer substation is moving in the direction of large capacity, high pressure, compact development. Grounding short circuit current to the bigger, at the same time, national policy requires less (or not (new construction land, the good earth, built in high soil resistivity area substation stand more and more, these factors caused difficult to substation grounding design and construction. In order to ensure the safety of substations parameter ground net.through, you must put this good grounding network design, from the source to reduce and eliminate the hidden trouble of the grounding network failure.Key words: substation, in design, grounding impedance, measurement目录摘要 (I)Abstrac (II)目录 (III)1 绪论 (1)1.1 接地技术的背景 (1)1.2 接地的意义 (1)1.3 接地网再国内的发展 (1)2 接地的基本原理 (3)2.1 接地的概念 (3)2.2 接地的作用 (3)2.3 电气接地的分类 (4)2.4 土壤电阻率 (5)2.4.1土壤电阻率ρ的取值 (6)2.4.2 接地电阻值的要求 (7)2.4.3 直接计算法 (9)2.4.4 变电站地网的接地电阻 (10)2.5 跨步电位差与跨步电压 (11)3 变电站接地网设计 (13)3.1 概述 (13)3.2 变电站地网设计的总原则 (13)3.2.1 对接地电阻的要求 (14)3.2.2 接触电位差和跨步电位差允许值 (14)3.3 地网的设计步骤和方法 (15)3.3.1 调查土壤特性 (15)3.3.2 入地故障电流的计算 (16)3.3.3 地网导体材料及截面的选择 (16)3.3.4 选择地网的布置方式 (18)4 变电站接地网优化设计 (20)4.1接地网接地电阻计算及量大电阻的确定 (20)4.2 减小接地电阻的方法 (20)4.2.1 两层接地网 (20)4.2.2 深井式垂直接地极 (21)4.2.3 用自然体接地 (21)4.2.4 引外接地 (21)4.2.5扩大接地面积 (22)4.2.6 使用降阻剂 (22)4.3工程设计中的几点建议 (22)4.3.1 土壤电阻率的测量要准确 (23)4.3.2接地施工应提前进行 (23)4.3.3优先考虑深井式垂直接地极 (23)4.3.4接地体的选择 (23)4.3.5 降低接地电位的其他方法 (23)5 与接地网相关的问题 (25)6 结论 (27)致谢 (28)参考文献 (29)1 绪论1.1 接地技术的背景接地技术作为一门新兴的边缘学科，主要是建立在电学理论基础之上的。

110kV及以下输变电工程设计优化问题探究【摘要】21世纪随着社会主义经济的不断深入，大部分中国人民都过上了小康生活。

在这期间，人民的要求也愈来愈高，人们渴望得到更加舒适和安逸的生活。

电以广大人民群众生活中最不可缺少的部分而存在，随着电的广泛使用，电的作用也不容小觑。

所以，人们对电的依赖性也越来越强，电的作用不但是用于日常的正常生活，同时也对我国的工业以及各项关乎国际利益的工程都有不可估量的作用。

即使因为电的应用广泛，输变电工程也存在者许多问题。

因此，对输变电工程可能存在的风险因素做出优化是不可忽略的事情。

【关键词】110kV；优化；问题探讨；输变电工程1 引言随着城市发展的不断深入，现有的变电站无法满足产业区的负荷，需要建设110kV输变电工程。

然而，在做电力设计建设的时候，里面的矛盾也凸显了出来，尤其是那些投入了许多金钱与人力的变电站来说，如果有一天出现了问题，后果将不堪设想。

这样，不仅对电力公司损失一大笔金钱，又被蒙上了“管理疏忽”的罪名，从而导致公司的利益每况愈下。

所以，电力建设企业必须做出问题预防措施，加大电工的生命安全管理，对工程风险测度做到尽量量化增加进行风险管理的科学性和针对性。

本人从事电力设计工作5年，对110kV及以下的输变电工程出现的问题以及解决方案也比较了解。

因此，我将对110kV及以下的输变电工程出现的问题及其解决方案做出详细的描述。

2 110kV及以下输变电设备可能出现的问题以及预防措施110kV及以下输变电设备由于设计环节复杂，部分技术环节难以得到攻克。

因此，造成了输变电设备容易发生故障的弊端。

本人在从事电路设计的工作中，110kV及以下输变电设备如果出现问题，就不是什么小的问题，设备的维修工作也是非常的复杂。

所以，在维修的过程中应当完全按照设备出厂前的原始参数来进行维修，切勿盲目的维修，不然会造成维修资金平白无故的流失。

因此，110kV 及以下输变电设备的运作情况作分析评估，是一项科技含量较高的工作，参与检修的工作人员需要按照一定的思路，参考设备相应状态的参数并结合一定的评估方法对设备状态进行分析。

110kV变电站电缆截面及电缆层接地设计110kv变电站电缆截面型式选择及接地设计电缆截面和类型的选择电缆载流量按以下原则考虑：i、连续工作电路的电缆导体的工作温度不得超过导体的最高连续工作温度（90℃）；ii.最大短路电流和短路时间作用下的电缆导体温度，不应超过电缆的允许短路温度（250℃）。

三、连接电路在最大工作电流作用下的电压降不得超过电路的允许值。

下面的例子将单独讨论：i.按持续工作回路的电缆导体工作温升限制，选择电缆截面，要求回路持续工作电流小于电缆的连续负荷载流量110kV变电站回路的连续工作电流按两台50MVA主变压器供电计算，变压器运行率为70%。

因此，110kV进线电缆的最大连续工作电流ie=2x50*0.7/（1.732x110）X103=367a。

经查表1x500电缆排管敷设时的连续负荷载流量724a,考虑土壤热阻3.0时的载流量修正系数0.75以及最热月土壤温度40℃下的载流量修正系数0.92,载流量为724a*0.75*0.92=500a>367a，满足要求。

二、根据短路热稳定条件计算电缆导体的允许最小截面按照《电力工程电缆设计规范》（gb50217-2021）附录e计算公式，电缆导体允许最小截面s≥√q/cx102=i*√tcx102i：最大短路电流，按31.5KA计算；T：短路电流持续时间，按1s计算c为与电缆材质、短路前后导体温度相关的参数，c取11876数据代入上述计算式后，s≥265mm2。

iii.校核最大工作电流作用下连接回路的电压降计算容量按100mva计算，计算长度为电缆下至变电站的距离，本次取3.3km。

δu=公共关系？qx100？0.8? 3.3? 0.0489? 100? 0.6? 0.18? 3.3==0.3kv2110u，因此电缆截面为500mm2。

电缆护层接地系统设计1.电缆护套接地方式的选择及护套正常感应电位的计算在正常工作电流下，交流单芯电缆金属护套层产生感应电势，该电势如过超过限值，则有可能会危及运行和检修人员人身安全，也可能会击穿金属护层，因此，需计算校核正常感应电势。

110kV变电站接地与防雷的设计院系：信息工程学院专业班：姓名：学号：指导教师：2013年5月110kV变电站接地与防雷的设计The Design of 110kV Substation Grounding and Lightning Protection摘要众所周知，雷电具有极大的破坏性，其电压高达数百万伏，瞬间电流可高达数十万安培。

雷击所造成的破坏性后果体现于下列三种层次：①设备损坏，人员伤亡；②设备或元器件寿命降低；③传输或储存的信号、数据（模拟或数字）受到干扰或丢失，甚至使电子设备产生误动作而暂时瘫痪或整个系统停顿。

变电站是整个供电系统最为重要的组成环节之一，如果变电站发生雷击事故，将造成大面积停电，给社会生产和人民生活带来不便，这就要求变电站防雷措施必须十分可靠。

此文章对变电站防雷保护系统进行了设计，并提出了变电站防雷与接地措施。

根据该变电站的基本情况，对该变电站的接地网防雷和保护进行设计，使该站的接地电压满足允许值，跨步电压和接地电压不超过允许值，其接地电阻、接触电压和跨步电压都满足要求，选择合适的设备对雷入侵波引起的过电压进行保护，由变电站土建面积进行变电站电气总平面的布置，根据避雷针设置规则、变电站构架跨度及保护站内所有电器设备的要求，对站内进行避雷针设置构成防雷保护措施，使全站设备都处于防雷保护范围内。

本文通过计算短路电流，从结论中选择合适接地材料，设置接地网，达到防雷保护变电站的全范围目的。

关键词：电力线路 110kV变电站防雷措施接地网设计AbstractIt is well known that lettuce-eaters highly destructive, the voltage up to hundreds of millions of volts, current can be as high as hundreds of thousands of amperes. Lightning strike caused by the damaging consequences of embodied in the following three levels：（1） Equipment damage, casualties; (2) equipment or components reduced life spans; （3）data transmission or storage of signal (analog or digital) interference or lost, or even make electronic equipment misoperation and temporary paralysis or the entire system to a halt. Substation is one of the most important component part of the whole power supply system, if the substation lightning accident occurs, it will cause blackouts and inconvenience to the social production and people's lives, which requires lightning protection measures have to be very reliable. According to the substation, lightning protection and protection of the substation grounding grid design, the station and the ground voltage to meet the allowable value, the step voltage and ground voltage does not exceed the allowable value, the grounding resistance, touch voltage and stepvoltage requirements are met, select the appropriate equipment of lightning invasion wave overvoltage protection master plan layout of the electrical substation by substation civil area, set the rules according to the lightning rod, the requirements of the substation architecture span and protection stations all electrical equipment,station lightning rod to set the form of lightning protection measures, so that the whole station equipment in the lightning protection within. By calculating short-circuit current from the conclusion to select the appropriate grounding materials, set the ground network; to achieve the purpose of the full range of lightning protection of substations.Keywords:power lines 110kv substation lightning protection measures ground grid design目录绪论随着近年来电力行业的飞速发展，电力系统的供电安全和稳定成为一个很重要的问题，变电站作为电力系统中一个非常重要的组成部分，其能否安全可靠运行的工作就显得十分重要。