变电站接地网降阻方法及应用浅析
关于对变电站降低地网电阻的分析与论述
关于对变电站降低地网电阻的分析与论述X邢忠庆(呼和浩特科林热电有限责任公司,内蒙古呼和浩特 010010) 摘 要:根据现有部分变电站接地电阻达不到设计标准的实际状况,应采用爆破接地技术和电解接地技术,以有效降低高土坡电阻率地的接地电阻。
关键词:变电站;降阻;论述 中图分类号:T M 774+.4 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)09—0077—01 随着电力事业的迅速,许多地区近十年相继新建,扩建近20座变电站。
在建站和扩站后,出现的一个较为突出和普遍的问题,就是站网接地电阻达不到设计标准。
为解决这一问题,曾采取过多种办法,如扩大接地网面积,加深接地件埋深,增加降阻剂用量,长距离作外引接地等。
不仅造成人、财、物的过量投入,而且接地电阻的降低也很不理想。
1 某110kV 变电站该站位于新疆地区,测定土壤电阻率为7108m,按设计施工后,实测地网电阻值为1.58,大于设计要求的三倍。
经过增加接地辅网,扩大接地面积等办法,接地电阻值仅达到0.758,仍达不到设计值≤班0.58的要求。
2 甘南110kV 变电站该站位于甘肃,采用站地面积较小的GIS 设备,站地面积为50m ×50m 。
该站地表为黄砂土,地表0.8米以下都是砾石,岩石。
土壤电阻率达10008.m 以上,给接地网工程带来很大困难。
在施工中除了增大接地网面积、埋件深度,大量投入降阻剂用量。
尽管如此,接地系统建成后,接地。
电阻仍高达1.18,远远达不到设计要求。
变电站的接地系统,关系着人员的生命,设备的安全以及运行的稳定可靠,是一个十分重要又急需解决的问题,很有探索值。
本文对此作以下简略分析,并提出两种施之有效的接地技术。
2.1 实测电阻值大于理论计算值原因的简略分析地表层下的地质结构比较复杂,影响电阻的因素也较多,接地网施工后,经常是实测地网电阻值大于设计理论计算值。
造成这种情况的原因有很多,主要有以下几点:地表下土质变化,土壤分布不均匀,土壤的电阻率存在很大的向异性,设计理论计算,采用算术平均值,自然会造成与实测值的差导。
变电站接地降阻技术的应用分析
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
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。
浅谈变电站接地网的降阻措施
干 燥 。 旱地 区 、 卵石土 层 等相 当干 燥 ， 大地 干 沙 而
导 电基 本 是靠 离子 导 电 ， 干燥 的土壤 电阻率偏 高 。 ２ ．勘 探 设计 方面
在地 处 山区 复杂 地形 地 段 的变 电站 ， 由于士
而， 有些 变 电站 由于 受地 理条 件 的限 制 ， 不得 不 建
地 网进 行认 真 的勘 探 、测 量 。根据 地形 、地势 、地
质 情况 ， 计 出切 合 实 际的接 地 装置 。 果不 根据 设 如 每 处地 网 的地形 、地 势情 况 合理 设 计接 地 装 置并 计 算 其接 地 电阻 ，而 是套 用 一 些现 成 的 图纸 或典
型设 计 ， 么就 从设 计 上就 留下 了先天 性 不足 ， 那 造
对于 不 同地 区变 电站 的接 地来 说 ，精 心设 计 重 要 ， 严格 施 工更 重要 。 为对于 地形 复 杂 ， 但 因 特
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作者简介 ：贺体龙 （ ９ 一） １ ８ ，男 ，工程 师。 ７
关 键词 ： 接 地 电阻 ； 变电站接 地 网；降阻措施
变电站接地降阻措施的应用分析
变电站接地降阻措施的应用分析结合当前的接地工程,分析研究了其主要采用的降阻措施,如外延接地、竖井接地、降阻剂、水下地网和自然接地体的应用,如何用经济有效的措施取得最大的降阻效果及使用中应注意的问题。
标签：接地装置;接地电阻;降阻措施1 引言随着电力系统的发展,接地短路电流愈来愈大,由于接地电流的增大,设备接触电压和跨步电压也越来越大,因而直接威胁到设备和人身的安全。
在砂质、岩石等高土壤电阻率地区接地装置的施工方法.通过降低接地体附近土壤的电阻率,达到降低接地电阻的目的。
是电力系统广大工程技术人员的主要技术难题。
针对发电厂、变电所设备检修工作中,配合保证安全的组织措施和技术措施、合理的使用则不是一件容易的事,在实际接地工程中就曾发生过因采用的降阻措施与现场实际不符而造成投资大收益小的事情。
还有一些在降阻措施使用不当而造成高电位外引留下安全隐患的,因此有必要对每种降阻措施的作用、适用场所和应注意的问题进行深入的分析研究。
采用哪种降阻措施,具体的工程,要具体对待,要在保证设备和人身安全的前提下,结合工程现场的地质、地势情况,土壤电阻率分布以及工程的特殊要求,采用最佳的降阻措施达到有效降低接地电阻的目的。
2 降低接地电阻的措施及应用分析对于在高土壤电阻率地区进行电气系统的接地工程时,在设计施工过程中如何合理确定接地装置的设计方案,降低接地电阻,这是变电站电气接地体的埋深往往不够,由于埋深不够会直接影响接地决定接地电阻大小的因素很多。
因而,了解和掌握土壤电阻率的特点,尤其是准确测出土壤电阻率,电阻率的分布和变化情况,从而选择正确的降阻方法以达到最佳的降阻效果,这对接地工程来说是非常重要的。
2.1 外延接地及其应用处在分布不均匀的高土壤电阻率地区的发电厂、变电所,接地网的设计、施工比较困难。
治理措施有增大水平接地网的面积、引外接地、深井接地和利用架空地线分流等,在山区、丘陵地区土壤电阻率在水平方向上大都分布不均匀,可以采用引外接地极。
浅析110kV变电站接地网降阻方案
工过程中又难以保证实行全过 程的技术； ， ｌ 容易导 合要求， 刍 督 而巴 １０ Ｖ变电站北面依山， ｋ １ 南临公路， 东 致沲工质量出现问题 ： 图施工， 尤其是∞舡 困 西为 田地 ， 变电站周边地下埋有通信电缆 ， 没有大 难的山区、 岩石地区， 屡有水平接地体敷设长度不够、 型的自然接地体可供利用。 ４ ５采用 掷 鞠 不按规定要求回填细土， 分层夯实。在实际施工中， 由 采用高效降阳材料 于取士不便， 数量不足。往往采用开挖出的砂石回填， 或食盐降阻， 但这种降阻方法并不稳定 ， 只会在短 造成接地电阻偏高。 期内收到降阻效果。降阻剂会随雨水流失 ， 加快接 运行 方面。 接噬站歌珩 — 制 间 由 后， 于接 地体的『 缩短接地装置的使用寿命。 蚀， 地体的腐 与周围土壤的接触电阻 蚀， 变大， 特别是在 ５方案确定 提高和系 统容量的 不断增大， 系统接地故障电 流也不 山区酸性土 壤中， 接地体的 腐蚀速度相当快， 会造成一 ５ 施工方案。 ． １ 断 增大， 为保证ｌ 电 统的安全可靠运 要求接地网 部分接 力系 行， 地体 接地 脱离 装置。 另外， 接地引下 线与接地装 察和分析， 确定如下方案： １０ｋ 变电站四 在 Ｖ １ 周建 的目 阻值也 标电 越来越小 然而， 所—般都 。 变电 建在土 立３ 个深井接地网。 深井深度为 １ ０ｉ ｎ左右， 井底面 壤电 阻率较高的 地区， 市区的变电所 此外， 也已 逐渐向 积为４ ｍ 左右， 且每个深井内部经过土壤置换和防 Ｇｓ Ｉ发展。 的占 积非常小， 何合理采用降阻 地面 如 为了降『接地装置的接地电阻， 氐 保证系统的安全 渗处理后， 与主网相连。 同时， 考虑至 蔽问题， 摒 深井 剂、 采用深井压力灌注接地 鼗地、 Ｉ 夕 接地、 离子 运行， 可以物理和化学两方面考虑。 物理方法降阻主要 接地体一般应设在主网边缘且间距应达到接地体 型接地电极等 措施， 地面积较小的 使占 变电 所的凌地 有： ．壤 。采用电阻率较低的土壤替换原有电阻 长度的２ ｄ 倍。 电 阻达到规程 要求， 如何在地 以及 质条件差、 土壤电阻 率较高的土 置换范围在接 壤， 地体周围０ ｍ以内。 ５ ｌ 髁 ５ ２施工原则。５ ． ２１在有效长度范围内， 深井 率较高的地区， 经济有 效地降１圭 网 氐电 的接地电阻， 改善 埋接地极。仲长水 ｃ 平接 地体 如附近 。 有导电良 好土壤、 的埋设地点应尽可能选择在土壤电阻率小的地方， 地表电位分 布就成为 大家非常关 题， 的问 也是摆在 河流和湖泊等 可采用该方 法。 ＝ ｄ 型赴 她 网； 爆破 且远离热源。 ． ５ ２深井接地体的埋设地点应避开强 ２ 设计工 程师面 重要课题 前的 。 接地； 深孔压力灌注。 腐蚀 物质闭 。并尽量远离人们经常活动的区域， ； ２ 接地网 化学方法降阻主要有： ＾工处理土壤。 ａ、 在接地体 否则应采取措施防止跨步电压危害。２ ５ ３采用同种 接地电阻的 估算与测量力 法瘦电站 接地网的 接 周围土壤中加入某种化学物质。 食盐、 如： 木炭、 炉灰、 耐腐蚀金属材料 ， 以焊接方式确保接地系统埋地部 地电阻 要满足要求， 要了解当 首先 龅 括土 壤条件、 降 氮肥渣、 电石渣、 石灰等， 提高接地体周围土壤的导电 分电气连接牢固可靠。５ ９４应采用搭接焊， 搭接长 水 件在内 务 的诸多因 素 性。 使用特 ｈ 殊降阻剂。 降阻刺 分为化学降阳 剂和物理 度不得 于扃钢宽度的 ２ 小 倍或圆钢直径的 ６ ， 倍 且 地网系 计算接地电 接地电阻 统， 阻。 通常由 以下三 降阻 现在广泛接受的 盼 剂， 是物理降阻 剂。 蝴 高导活 应多边焊接。 ２ ５ ５建议焊缝长度不小于 １０ 不 ０ ｍｍ， 组成： 期鲢逸淬 身的金属电 极电阻；主 装 ｈ期 置与土 性离子 接地单 其中主 元。 要的ｌＯ Ｖ 站接地网降 得有虚焊、 ｋ 变电 ｌ 漏焊现象。５＿垂直接地体的埋设间距 ２６ 壤之 问的接触电阻； 置经 势 茛 土壤向 外扩散的 流散 阻方案有： 宜在 ５ ｍ以上， 水平接地体的埋设间距宜为 ＆ Ｏｍ １ ｏ 电阻。 ４ 增大接地网面积。增大接地网面积可以有效 ５ ７须仔细清除焊渣。 ＿ ｌ ９ 并在焊接部位涂覆沥青或其 ｆ 且 减小接地电阻，从理沦 匕剞．变电站接地电阻值降低 他防腐材料， 斤 作好防腐处理。５ ８以原土或细黏土 ： Ｚ ２ ２ ｘｒ （） １目 半， 接地网的面积需扩大 ４ 倍左右， 而大量的征地将 回填应 保证接地体周围有 ３ －０ｃ ０５ ｍ细土， 并适量 式中： 为土壤电阻率， 为半喇 ｐ ｏ ｒ 。 ： 半径。 １可 导致整个工程成本增加， 由（） 甚至无法实施。另外， 随着接 洒 水 。 充分夯实 。 知， 除了土壤电阻率， 对于不同的电极形状、 不同的覆 地网面积增大， 接地体连接处出现接触不良、 腐蚀、 断 ６结 论 土方式， 其散流电阻都会发生变化。 接地电阻测量方法 裂的几率也会增加，这些因素都可能导致局部范围电 变电站接地 网降阻方案的确定应遵循科学、 常用有三极法、 四极法、 变频测量法、 异频测量法、 多电 位分布不均， 统发生短路故障时， 在系 对人或设备 造成 经济、 可实施的原则。相比其他的降阻方法， 采用深 极布置法等。 危害。 井接地体不仅可以减小 占地面积， 大大降低施工费 时， 应综合 考虑各 方面的影 响因 选取适当的测量 素， 方 ４ 增加垂 ２ 直接地体。 中型 大、 接地 网接地电 阻主 用， 耳 而 施工地点比较集中接地电阻受外界因素影 法， 并采取措 施以减少各个 环匍捌 量 要是由它的面 积大小 决定， 附加于 接地网 上的 垂直接 响小。 经计算分析 ， 该方案适用于 １０ｋ 变电站， Ｖ １ ３ｌ０Ｖ变电站接地网降阻原因 ｌｋ 地体， 有限 ＿柚， 长度 口 ３ 不足以改变接 地网的ｎ 尺 采用该方 何 寸， 案后。 接地电阻可由 １ ２Ｑ降到 ０ ８ 左 ５ Ｑ ｌ 方面。 地质 从变电 站地喷 勘察报 来看， 接地电阻 告 变电 降低幅度很 ｌ 变电站站内 小。 １ ｋ Ｏｖ 接地网面 右 ， 降阻效果非常理想。 站的地质结构复杂， 表层为砂砾土， 土壤成分主要由砂 积约为７０ ｍ， Ｚ ｍ的垂直接地体。接地电阻仅 ５０ ￣ 采用 ５ 参考文献 砾混土、 粉砂、 砂等组成。 中 表层以 下以卵石、 片岩为 降低 左右脾阻的 不 明 ｏ 显日 『 田新 成． １ １ 浅谈 １０ Ｖ 变电站接 地网如何 降低接 地 ｋ １ 主。 风化砂质土 壤的电 阻率偏高， 土中含 水量较少。 且 ４ 敷设水下接地网或 Ｈ 地。 ３ 接 敷 下接 电阻的措 施，０ ０ （ ２１。 保水 性差， ｌ ｋ 变电站 这是 Ｖ １ ０ 接地电 阻偏高的主要原 通过深井及配套金属材 【李俊松， 妍 ， ２ Ｊ 田 周瑾等接 地网防腐方案的判定与 因。 ２ ０ ，７ ） －５ ５６ 料（ 如扁钢、 圆钢 接触地下水或地下土壤 电阻率 实施 陕西 电力，０ ９３（：３６ ． ３ 设计 － ２ 方面。 １ 变电站 １０ Ｖ ｋ 在没讯啪 根据 较低的地方， 自 可以纵向延伸接地网， 扩大接地体周 『王建平， ３ １ 郭秉义， 勇．１ ｖ变电站接地网降阻 赵 １Ｏｋ 土 壤的 实际情况 Ｂ 地势、 使 形、 地质等方面骰 计出切合 围土壤的散流作用， 利用较小的土壤电阻率来达到 方 案分析 。０ ０２（ ２ １，８ ￣ ２ 实际的接地 装置， 并计算其 地电阻。 接 而是仅仅 表 降低接地电阻的目的。同时， ． 嘏 接地电阻也比 较稳定 层土壤的情况做了 粗略的 估算， 套用现成的 图纸， 在设 运行可靠。
浅谈变电站接地网的降阻措施
２２２ ．．
深 埋 接 地 体 。 在 土 壤 电 阻 率 随 地 层 深 度 增 加 而
降 低 较 快 的 地 方 ，可 以采 用 深 埋 接 地 体 的方 法 减 小 接 地 电 阻 。 接 地 体 深 埋 到 土 壤 电阻 率 低 的 地 层 中 ， 过 将 通 较 小 的土壤 电阻率来 达 到减小接 地 电阻 的 目的。在埋
对 于 不 同地 区 变 电 站 的 接 地 来 说 ，不 仅 精 心 设 计
重 要 ， 格 施 工 更 重 要 。 因 为 对 于 地 形 复 杂 ， 别 是 位 严 特
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 ，如 施 工 过 程 中 不 能 实 行 全过 程 的 技 术 监 督 和 必
地 形 、 势 、 质 情 况 进 行 准 确 勘 探 ， 量 接 地 体 埋 设 地 地 测 点 周 围 的 土 壤 电 阻 率 及 其 分 布 情 况 ，找 出 可 以 利 用 的 地 质结 构 。 ２ １２ ．． ２ １３ ．． ２ １４ ．． ２２ ． 要 调 查 所 在 地 的 雷 电 活 动 情 况 和 规 律 ，决 定 所 要 调 查 所 处 地 段 土 壤 对 钢 接 地 体 的 年 腐 蚀 率 和 要 根 据 以 上 几 项 内容 进 行 计 算 和 设 计 ，制 定 切 降 阻 方 法 采取 的 防雷措施 及其对 接地 电阻 的要求 。 土壤 的酸碱 度等 。 合实 际 的降阻措 施和施 工方 案 。 ２２ １ 敷 设 水 平 外 延 接 地 。 为 水 平 敷 设 施 工 费 用 低 ， ．． 因 不 但 可 以 降 低 工 频 接 地 电 阻 ，还 可 以有 效 地 降 低 冲 击
浅谈变电站接地电阻与接地网设计
１接地 电 阻的 定义 ．
接地 电阻实质上是电流经地面某 流 向地下某确 定点之间用欧姆定律计算 出来的—个物理 值， 定义为接地极与电 为零 的远方接 地极之 间的欧姆定律 电阻。 在变 电站 防雷接地 电阻测量 时， 是假定雷 电流在地下疏 散至４米处基本为零的前 ０ 提下进行 的， 虽然如此 ， 下土壤 结构的不同以及 电流深针与接 地极的方 向不同、 地 电 探针 与电流掰 ｆ 间的距 离不 同， 电阻值有时有本 质上的不同。 压 之 接地 ２接地 电 阻值 的确 定 ． 接地 电 阻值的确定 要有依 据 ， 究经济效 益 ， 量要 求要 以一 定的计 要讲 其定 算 公式 为依 据 。 接地 电阻值 与 接地 电流密 切 相关 ， 阻抗取 决 于接地 电大小 其 流 和频 率 ， 频 率较 低 时 电 阻为 阻抗 的 主 要分 量 。 在 接地 电阻一 般 不大 于 ０ ５ ． （。 ）在高 土壤 电阻率 地 区 ， 地 装 置要 求做 到 规 定 的接 地 电阻在 技术 经济 当接 上极 不 合理 时 ， 接地 短 路 电流 系 统接 地 电阻 允许 达 到５ 发生 接地 故 障 大 ｎ。 时， 接地 电位 的升 高 不超 过２ ０Ｖ进行 控 制 ， 次 以接地 电阻不 大于０．（和 ００ 其 ５） ５ ２ 行 要 求 。 有 效 接地 系 统 中单 相 接地 时 的 短路 电流 一般 都 超过 ４ Ａ。 【进 在 ｋ
５尽量采用建筑物地基 的钢筋和 自然金属接地体统—连接起来作为接 。 ． 网 『 ６尽量以 自 ． 然接 地物为勘 出辅以 ＾ ， 工接 也懈 外形尽可能采用闭合环形。 充， ７ 应采 用统 一接 地 网 ， 一 点接地 的 方式 接地 ． 用 ８防雷 接地在设 计施工 时的特 殊要求 防雷接地 引下 线尽量利 用现有 的 自 ． 然导体 。
变电站接地降阻措施的应用分析
地 体 的 应 用 ， 何 用 经 济 有 效 的 措 施 取 得 最 大 的 降 阻 效 果 及 使 用 中应 注 意 的 问题 如 关 键 词 ： 地 装 置 ； 地 电 阻 ； 阻措 施 接 接 降 中 图分 类 号 ： Ｂ Ｔ 文献标识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：６ ２３ ９ （ ０ ０ ０ —３ ９０ １ ７— １ ８ ２ １ ）９０ １－ １
壤 电 阻率 ， 改 变 间 距 离 ａ时 ， 测 出 不 同 竖 度 的 土 壤 电 阻 当 可 率 。等 距 四 极 法 测 土 壤 电 阻 率 的 极 间 距 离 与 反 应 的 土 壤 电 阻 率 有 ０ ７ ａ的 关 系 ， 变 不 同的 极 间 距 离 可 测 出不 同 深 度 ．５ 改 的 土 壤 电 阻 率 。竖 井 式 接 地 极 接 地 电 阻 可 按 此 式 计 算 ： 竖井 式接地极 占地少 ， 地装 置基 本 不受 气候 影 响 ， 接 网 此 多 被 电 力 系 统 采 用 。 采 用 竖 井 接 地 极 也 要 考 虑 屏 蔽 问 题 ， 一 般 设 在 水 平 地 网 的 边 缘 ， 距 应 达 到 接 地 极 长 度 的 其 间 ２ ３倍 ， 会 取 得 较 好 的 降 阻 效 果 。在 选 择 埋 设 地 点 应 考 — 才 虑 地 下 水 较 丰 富 及 地 下 水 位 较 高 的 地 方 ， 地 网 附 近 如 有 接 金 属 矿 体 ， 将 接 地 体 插 入 矿 体 上 ， 用 矿 体 来 延 长 或 扩 大 可 利 人工 接地体 的几何 尺寸 ， 井 接地 体 的问 距应 大 于 ２ｍ， 竖 ０ 但 竖井 式接地极 施工 困难大 、 方量 大 、 价较 高 。 土 造
探讨变电站接地工程降阻措施
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。
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变电站接地网降阻方法及应用浅析摘要：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。
(3) 回填使用了部分建筑垃圾、大块的沙石等材料。
没有用细土回填，分层进行夯实。
(4) 接地网在土建施工过程中遭遇比较严重的破坏，导致全站接地网各处的接地电阻值测量值有巨大的差异。
1.4 运行过程中产生变化有些接地装置在建成初期是合格的，但经一定的运行周期后，因下列问题，导致接地电阻变大。
（1）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。
（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）接地引下线、接地极受外力破坏而损坏等。
2降低接地网电阻的主要措施2.1 引外接地在高土壤电阻率地区高，当变电站主接地网的接地电阻难以满足要求时，且附近有可设置人工接地装置的低土壤电阻率地区或水源，可以采取引外接地措施以降低接地电阻。
2.2.深井接地由变电站外延接地线，沿围墙外打一排接地井，用钻机钻孔，把直径100mm的镀锌钢管接地极打入井孔内，并向井内灌注泥浆。
和其它辅助降阻措施相比，深井接地法有以下优点：大大降低了接地电阻，不占用变电站外面积，设计寿命可以非常长，设计裕度较大；深层的土壤电阻率不受气候、季节影响，数值稳定。
但是深井接地受地质的影响，如果地质为坚硬的中风化或弱风化的岩层，打井的难度较大，费用较高，效果也受影响。
2.3 低电阻接地模块低电阻接地模块是一种以非金属材料为主的接地体，它由导电性、稳定性较高的非金属矿物和电解物质组成，低电阻接地模块内置有金属极芯，将其与被保护对象的地线相连接，使入地电流泄放到大地，能获得低的接地电阻，其机理：增大了接地体本身的散流面积，减少了接地体与土壤层间的接触电阻，具有强吸湿保湿能力，充分发挥了模块材料的导电作用。
接地模块的成本要比传统方法相对大些。
2.4 换土在土壤电阻率高的地区进行换土，是普遍采用的有效办法，且施工简单。
接地设计采用换土，在土层厚度不能满足要求的地方，沿水平接地体挖接地槽，施工时在接地槽和接地坑内先铺设20cm厚的黏土并夯实，再放接地体，回填土层层夯实。
2.5 使用降阻剂目前降阻剂主要有两种类型：化学和物理降阻剂。
化学降阻剂由高分子材料、电解质和水组成，注入土壤可迅速在土壤中凝成电阻率低的根须状连续胶体，从而增大接地体的有效接地面积，提高接地体散流效果化学降阻剂存在一定的环境污染问题，且随时间推移，降阻效果也会降低，已逐渐不再使用。
现在降阻剂推荐采用物理降阻剂。
物理降阻剂由导电的非电解质固体粉末及起固化作用的水泥组成，其电阻率低，主要靠导电粉末起到降阻作用，降阻性能不受环境pH值、温度及湿度的影响。
2.6 斜井降阻通过非开挖技术(类似敷设电缆的外顶管技术)，将接地极从站内的主接地网边缘，沿着变电站的进站道路和线路的终端塔(建筑的保护距离区间内)外引至站外电阻率较低的地区，达到理想的扩网效果。
由于斜井里的接地极是埋设在道路或架空线行(属于永久性设施)地下几米深的土壤中，不会遭遇外部破坏和产生危险的跨步电压。
斜井的具体实施过程中，要根据周围的地质情况，确定斜井的数目及延伸的方向、敷设的长度。
钻头入土的角度、埋设深度，使其可以避开地下管网到达预定地点。
斜井降阻法也受到地质条件的影响较大且费用较高。
3. 某变电站接地网降低电阻方案分析和实施3.1某变电站站址概况某变电站坐落于福建省沿海地区的一座小山上，为GIS型变电站，围墙内占地面积95米*98.3米，地质以山地为主，砂石多，土壤电阻率高。
初步地质报告显示，该变电站的土壤平均电阻率为980.Ω•m，属于高土壤电阻率地区。
3.2该变电站接地网设计指标及实测值情况经设计核算，本站站内220 kV侧两相接地短路的入地短路电流最大，为17.23 kA，该站接地网的接地电阻设计值为2Ω，但是施工人员在现场实测接地电阻校验值为2.2Ω不满足设计要求。
3.3该变电站接地网降低电阻方案分析和实施经判断分析，该站土壤电阻率高，使得接触电势不满足要求，综合上述地网降低接地网电阻的主要措施及该变电站所处的地理环境，设计拟定下列两个方案，进行论证分析。
3.3.1方案选择方案一：站内采用低电阻接地模块，站外沿围墙设6米深井接地极。
方案二：采用外引接地及埋设降阻剂。
在站内主接地网施工告一阶段后，对阶段完成的站区接地网接地电阻作了初步测试，以判断主要外引接地措施，经测试，站区已完成的接地网接地电阻不能达到设计要求，应该采取进一步降低接地电阻的措施。
考虑到围墙周边亦以山地，地层主要以强风化花岗岩为主，接地深井6米深效果有限，与外引接地相比，在本工程中降阻模块的性价比不高。
站区外沿山路往下，盘山公路两侧以树林为主，覆盖土层约为2米，且愈往下，海拔低，愈接近海面，土壤的电阻率也愈下降，且外引接地网有扩展潜力，还有关键一点，公路两侧1.5米内属于征地范围，无需另行征地。
综合考虑，选择方案二。
3.3.2方案实施本变电站海拔约 80米，有盘山公路蜿蜒进站，站外盘山公路间形成林带，外引接地网充分利用站门口及公路两侧的水沟底的土地，并沿公路两侧向下延伸，外延接地网做成约15米*15米的网格，采用—60*8的镀锌扁钢做水平接地体，埋深为1.0米左右，地网交点处打50*5*1500的角钢，地网入口处设“帽沿式”均压带。
3.3降阻剂的应用降阻剂采用GPF-94高效膨润土降阻剂。
该降阻剂属于物理降阻剂，在接地网地槽开挖时，要求槽底宽度达到0.3米，先铺设降阻剂约0.15米厚，然后埋设接地扁钢，再铺设降阻剂0.15米厚，保证降阻剂截面应达到0.3米*0.3米，后再用回填土层层夯实。
4.接地网电阻测试情况图1 变电站接地阻抗测量记录结束语接地网设计与施工必须予以高度重视。
高土壤电阻率区的变电站，应根据所区地质和环境条件，采用效果好、经济、合理、安全、可靠的辅助措施，因地制宜，综合治理来降低接地电阻。
变电站外引接地网的采用要因地制宜，结合周边地势，地质情况，施工和征地的难度等综合考虑，在该变电站工程实践中，考虑了工程实际，采用了有效且便于实施的措施，收到了良好的效果。
参考文献[1].陈纪纲.牵引变电所接地电阻允许值及降低接地电阻方法探讨[A].电气化铁路牵引变电所新技术年会论文集[C],2007[2].李斯和,胡春.高土壤电阻率地区变电站接地电阻改造[J].四川水利, 2007,(01)[3].潘以刚.接地电阻测试技术分析[A].2006全国电工测试技术学术交流会论文集[C],2006[4].李志刚,郭立红.降低接地电阻新方法分析[J].河北水利,2006,(06)[5].王东生.关于降低变电站接地电阻的实际应用研究[J].广西气象, 2006,(S2)[6].曾雁.怎样有效改善接地电阻[J].农村电工,2005,(12)作者介绍：王云电（1967.12.23），性别：男；籍贯：福州；民族：汉；学历：本科、学士；职称：工程师；职务：变电质检专责；研究方向：电力工程；单位：国网福建送变电工程有限公司；。