电厂和变电站等电位网和接地网
等电位接地网

变电站等电位接地网的搭建和应用提要:本文对等电位接地网这一新概念,从术语定义区别于有电位差的接地网的概念注释入手,到等电位接地网的搭建实施,以及有关实际应用中仍采用不相适宜的做法存在的问题做了切合实际的介绍,并与传统的分功能单点接地方式进行了对比,说明了两者之间在适用对象、实施方法、作用原理及具体操做法上的不同。
另外,还根据本人在现场实施改进取得的实际效果也做了简要介绍,以加深对等电位接地网的认识和理解。
关键词:等电位接地网搭接地接地极0.前言电网保护及自动化控制系统已基本上实现了由工频模拟量测量装置向数字化微机型设备转化,而用于该设备的抗干扰措施并没有伴随着设备的转型而作相应的改进;原适用于工频测量装置的抗干扰措施,已不适应于今天对高频信号敏感的数字式微机装置抗干扰的需要。
因而,由电磁干扰导致的设备损坏和装置不正确动作问题,在人们认识或不认识中存在,并影响着电网的安全可靠的运行。
对此,国家电网公司调度通信中心依照国家电网公司颁发的《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》(试行)文件精神,于2005年末颁发了“继电保护专业重点实施要求”(以下简称《重点要求》)。
其第6章:“二次回路抗干扰”中提出,要求在变电站搭建有别于原有的地下隐蔽接地设施的等电位接地网,构成一个适应于微电子设备抗干扰需要的基础设施。
然而,在人们的传统观念中,在有地电流注入接地网时会产生地电位差,为避免地电位差产生干扰,习惯于将安全地、工作地及零电位参考地分别汇集,然后经引线至一点接地的星形接地方式。
由于受这种旧有接地观念的支配,对等电位接地网这一电磁兼容新技术缺乏理解和认识,即使国家电网公司提出了敷设等电位接地网的要求,也难以做到正确实施。
在近期的某个变电站建设工程中,出现不同厂家的屏柜采用不同的接地方式,有的柜体与接地铜排直接连通;有的接地铜排与柜体用绝缘子隔离,即将屏柜接地(安全地)与电路接地(工作地)分开接地,此做法不符合搭建等电位接地网的要求。
电器装置的保护接地、等电位联结、接地装置

水电工程Һ㊀电器装置的保护接地㊁等电位联结㊁接地装置梅㊀磊摘㊀要:电力系统㊁装置或设备应按规定接地ꎮ接地按功能可分为系统接地㊁保护接地㊁雷电保护接地和防静电接地ꎮ发电厂和变电站内ꎬ不同用途和不同额定电压的电气装置或设备ꎬ除另有规定外应使用一个总的接地网ꎮ关键词:保护接地ꎻ等电位联结ꎻ接地装置一㊁引言建筑物内通常有多种接地ꎬ如果用于不同目的的多个接地系统分开独立接地ꎬ不但受场地的限制难以实施ꎬ而且不同的地电位会带来安全隐患ꎬ不同系统接地导体间的耦合ꎬ也会引起相互干扰ꎮ二㊁接地作用(一)防止电击人体阻抗和所处环境的状况有极大的关系ꎬ环境越潮湿ꎬ人体的阻抗越低ꎬ也越容易遭受电击ꎮ接地是防止电击的一种有效的方法ꎬ电气设备金属外壳通过接地装置接地后ꎬ使电气设备的电位接近地电位ꎮ(二)保证电力系统的正常运行电力系统的工作接地ꎬ一般在变电所中性点进行接地ꎮ工作接地的目的是使电网的中性点与地之间的电位接近于零ꎮ三㊁保护接地范围故障保护措施采用自动切断电源时ꎬ外露可导电部分应接PE导体ꎮ外露可导电部分是 设备上能触及的可导电部分ꎬ它在正常情况下不带电ꎬ但在基本绝缘损坏时带电 ꎮ(一)下列部分可以不采用故障保护(间接接触防护)措施ꎬ即可不接地:1)附设在建筑物上ꎬ且位于伸臂范围之外的架空线绝缘子的金属支架ꎮ2)架空线钢筋混凝土电杆内触及不到的钢筋ꎮ(二)采用下列防护措施时ꎬ外露可导电部分不应接地:1)电气分隔ꎻ2)特低电压SELVꎻ3)非导电场所ꎻ4)不接地的局部等电位联结ꎮ四㊁等电位联结的作用和分类建筑物的低压电气装置应采用等电位联结以降低建筑物内电击电压和不同金属物体间的电位差ꎻ避免自建筑物外经电气线路和金属管道引入的故障电压的危害ꎻ减少保护电器动作不可靠带来的危险和有利于避免外界电磁场引起的干扰ꎬ改善装置的电磁兼容性ꎮ(一)总等电位联结在等电位联结中ꎬ将保护接地导体㊁总接地导体和总接地端子㊁建筑物内的金属管道和可利用的金属物金属结构等可导电部分联结在一起ꎬ称为总等电位联结ꎮ每个建筑物内的接地导体㊁总接地端子和下列可导电部分应实施保护等电位联结:进入建筑物的供应设施的金属管道ꎬ例如燃气管㊁水管等ꎻ在正常使用时可触及的装置外部可导电结构㊁集中供热和空调系统的金属部分ꎻ便于利用的钢筋混凝土结构中的钢筋ꎻ进线配电箱的PE母排ꎮ(二)辅助等电位联结辅助等电位联结则是设备范围内有可能出现危险电位差的可同时接触的电气设备之间或电气设备与外界可导电部分之间直接用导体作联结ꎮ(三)局部等电位联结局部等电位联结是在建筑物内的局部范围内按总等电位联结的要求再做一次等电位联结ꎮ下列情况需作局部等电位联结:配电箱或用电设备距总等电位联结端子较远ꎬ发生接地故障时ꎬPE导体此段上接触电压超过50Vꎻ由TN系统同一配电箱供电给固定式㊁手持式㊁移动式电气设备ꎬ而固定式设备保护电器切断电源时间不能满足手持式㊁移动式设备防电击要求时ꎻ为满足浴室㊁游泳池㊁医院手术室等场所对防电击的特殊要求时ꎻ为避免爆炸场所因电位差产生电火花时ꎻ为满足防雷和信息系统抗干扰要求时ꎻ(四)等电位联结线的安装金属管道上的阀门㊁仪表等装置需加跨接线连成电气通路ꎮ煤气管入户处应插入一绝缘段(如在法兰盘间插入绝缘板)并在此绝缘段两端跨接火花放电间隙ꎬ由煤气公司实施ꎮ导体间的连接可根据实际情况采用焊接或螺栓连接ꎬ要求做到连接可靠ꎮ等电位联结线与PE线及接地线一样ꎬ在其端部应有黄绿相间的色标ꎮ五㊁接地装置的种类:自然接地体㊁人工接地极(一)交流电气装置的接地宜利用直接埋入地中或水中的自然接地体ꎬ如建筑物的钢筋混凝土基础中的钢筋ꎬ金属管道㊁电缆金属外皮㊁深井金属管壁等ꎮ当自然接地极不满足接地电阻要求时ꎬ应补设人工接地极ꎮ(二)对变电站的接地装置出利用自然接地体外ꎬ还应敷设人工接地极ꎮ但对于3~20kV变配电站ꎬ当采用建筑物基础做接地体且接地电阻有满足规定值时ꎬ可不另设人工接地极ꎮ(三)人工接地极:接地装置的人工接地极包括水平敷设的接地极和垂直敷设的接地极ꎬ水平接地极可采用圆钢㊁扁钢ꎻ垂直接地极可采用角钢㊁圆钢或钢管ꎻ也可采用金属板状接地极ꎮ一般优先采用水平敷设的接地极ꎮ接地极埋入地下深度一般不小于0.7mꎮ腐蚀较重的地区人工接地极应采用铜或铜覆钢材料ꎮ接地装置的接地导体最小截面积不应小于6mm2(铜)或(钢)50mm2ꎮ举例说明企业66kV架空线接地自然接地电阻不满足规范要求ꎬ需增设人工接地装置:该架空线路全程架设避雷线ꎬ直线杆塔采用无拉线的钢筋混凝土电杆ꎬ根据测量该线路所在地区土壤电阻率为100Ωm该电杆的自然接地工频接地电阻为R=0.2ˑ100=20Ωꎬ不满足最小接地电阻值10Ω要求ꎮ因此采用增加水平接地装置的设计方案降低接地电阻ꎬ接地极采用直径为10mm的镀锌圆钢ꎬ水平接地装置埋深为1米ꎬ间距为6米ꎬ如图1所示ꎮ该人工接地装置工频接地电阻计算长度L=4ˑ1+6=10米ꎬ经计算其电阻为17.85Ωꎬ总接地电阻为自然和人工接地电阻并联ꎬ阻值为20//17.85=9.43Ω满足要求ꎮ图1 某接地装置图六㊁结束语接地系统应采用接地导体少㊁系统简单经济㊁便于维护㊁可靠性高且低阻抗的系统ꎮ在一定条件下ꎬ变电站的保护接地和低压系统接地可以共用接地装置ꎮ参考文献:[1]佚名.工业与民用供配电设计手册(第四版)上㊁下册[J].供用电ꎬ2018ꎬ35(6):2.作者简介:梅磊ꎬ凌源钢铁集团设计研究有限公司ꎮ502。
发电厂接地系统主网及等电位网隐患排查

发电厂接地系统主网及等电位网隐患排查当发电厂等电位地网与主地网连接不可靠时,会产生电位差间接造成保护误动作,引起机组非停或事故扩大。
为避免发生类似事故,应开展全厂接地系统的隐患排查,排查内容及要求如下。
(一)一次设备、主接地网的检查及要求1、接地装置引下线的导通试验周期不应超过3年,应使用试验电流大于5A的仪器,测试中应注意测量其他局部地网与主地网之间的电气完整性。
2、应定期开展地网的接地阻抗测试,测试周期不应超过6年,评估接地阻抗是否合格,首先应符合GB/T50065-20114.2的有关规定,同时要根据实际情况,包括地形、地质、接地装置的大小和运行年限等,并结合当地情况和以往的运行经验综合判断。
3、应根据历次接地引下线的导通检测结果进行分析比较,以决定是否需要进行开挖检查、处理。
定期(时间间隔应不大于5年)通过开挖抽查等手段确定接地网的腐蚀情况,铜质材料接地体的接地网不必定期开挖检查。
若接地网接地阻抗或接触电压和跨步电压测量不符合设计要求,怀疑接地网被严重腐蚀时,应进行开挖检查。
如发现接地网腐蚀较为严重,应及时进行处理。
对于较难实施开挖抽查的地网,可采用地网腐蚀诊断技术及相应专家系统与开挖抽查相结合的方法,减少抽样开挖检查的盲目性。
4、对于已投运的接地装置,应每年根据发电厂、变电站短路容量的变化,校核接地装置(包括设备接地引下线)的热稳定容量,并结合短路容量变化情况和接地装置的腐蚀程度有针对性地对接地装置进行改造。
对于发电厂、变电站中的不接地、经消弧线圈接地、经低阻或高阻接地系统,必须按异点两相接地校核接地装置的热稳定容量。
5、变压器中性点应有两根与接地网主网格的不同边连接的接地引下线,重要设备及设备架构等宜有两根与主接地网不同干线连接的接地引下线,并且每根接地引下线均应符合热稳定校核的要求。
6、电气装置的下列金属部分,必须接地:(1)电气设备的金属底座、框架及外壳和传动装置;(2)携带式或移动式用电器具的金属底座和外壳;(3)箱式变电站的金属箱体;(4)互感器的二次绕组;(5)配电、控制、保护用的屏及操作台的金属底座;(6)电力电缆的金属护层、接头盒、终端头和金属保护管及二次电缆的屏蔽层;(7)电缆桥架、支架和井架;(8)变电站构、支架;(9)装有架空地线或电气设备的电力线路杆塔;(10)配电装置的金属遮拦。
等电位连接与接地的概念差异

等电位连接与接地的概念差异等电位连接与接地是两种保证电气安全的措施,我国过去强调的是接地,而国际电工委员会强调的是等电位连接,并在近几年被引入我国国家标准中:等电位连接是设备和装置可导电部分的电位基本相等的电气连接,接地是防止接触电压触电的一种技术措施。
其原理是利用接地装置足够小的接地电阻值,降低故障设备外露可导电部分的对地电压,使其不超过安全电压极限值,达到防上接触电压触电的目的。
电气设备采用接地保护时,要保证人身安全,接地电阻一般应在4欧以下。
考虑到土壤不同其电阻率不同,有时花费很大人力物力做接地装置,接地电阻却很难降下来,接地保护效果不好、所以从理论上说,接地只能降低人被伤害的程度,而不能真正保证人身安全。
实施等电位连接就可避免土壤电阻率的影响,对接地电阻的要求可以降低,并且应用范围更广。
等电位连接概念的范畴要比接地的范畴宽,一根220kV的输电线路对地有220kv的电位差.一只鸟站在一根导线上是安全的,因其两脚间是等电位,但若它跨接在两相导线上就会触电在防雷实践中通常所做的安全接地其实就是等电位连接,它以地电位作为基准电位。
由于它连接的范围大、线路距离长,减少故障接触电压的效果并不好。
采用等电位连接线将分散的金属部件连接起来可有效降低回路电阻,这样更安全。
可见,等电位连接电阻是指将诸导电物体用等电位连接导体连接而在其两端形成的过渡电阻;接地电阻是指接地电流经接地体注入大地时,在土壤中以电流场形式向远方扩散时所遇到的土壤电阻:等电位连接电阻与接地电阻的检测差异检测原理不同接地电阻的检测工作已经很成熟,可选用的设备也非常多,如接地电阻测量仪、钳型接地电阻表等设备。
在等电位联结的检测工作中,绝大多数地区的检测人员是用万用表或接地电阻测量仪进行检测,这是不合适的。
目前、我国已经有专用的低额等电位联结电阻测量仪生产和销售,在此将接地电阻测量仪、钳型表与等电位联结电阻测量仪的区别进行辨析。
简单地说由于三者的工作原理不同,使得应用范围不同,并且不能替换。
常规变电站二次等电位接地网敷设要求说明

常规变电站二次等电位网敷设要求说明一、十八项反措中二次等电位接地网敷设原则根据《国家电网公司十八项电网重大反事故措施(试行)》第15.7.3要求,变电站等电位接地网敷设原则如下:1.应采取有效措施防止空间磁场对二次电缆的干扰,宜根据开关厂和一次设备安装的实际情况,敷设与厂、站主接地网紧密连接的等电位接地网、等电位接地网应满足以下要求:图1:二次接地铜网平面布置图2.应在主控室、保护室、敷设二次电缆的沟道、开关场的就地端子箱及保护用结合滤波器等处,使用截面不小于100 mm2的裸铜排(缆)敷设与主接地网紧密连接的等电位接地网。
3.在主控室、保护室柜屏下层的电缆室(或电缆沟道)内,按柜屏布置的方向敷设100 mm2的专用铜排(缆),将该专用铜排(缆)首末端连接(目字结构),形成保护室内的等电位接地网。
保护室内的等电位接地网与厂、站主接地网只能存在唯一连接点,连接点位置宜选择电缆竖井处,为保证连接可靠,连接线必须用至少4根以上、截面不小于50mm2的铜缆(排)构成共点接地。
图2:主控室二次铜缆敷设图4.分散布置的保护就地站、通信室与集控室之间,应使用截面不少于100 mm2的铜缆(排)可靠连接,连接点应设在室内等电位接地网与厂、站主接地网连接处。
5.静态保护和控制装置的屏柜下部应设有截面不小于100mm2的接地铜排。
屏柜上装置的接地端子应用截面不小于4mm2的多股铜线和接地铜排相连。
接地铜排应用截面不小于50mm2的铜缆与保护室内的等电位接地网相连6.沿二次电缆的沟道敷设截面不少于100 mm2的铜排(缆),并在保护室(控制室)及开关场的就地端子箱处与主接地网紧密连接,保护室(控制室)的连接点宜设在室内等电位接地网与厂、站主接地网连接处。
图3:电缆沟铜缆示意图7.开关场的就地端子箱内应设置截面不少于100 mm2的裸铜排,并使用截面不少于100 mm2的铜缆与电缆沟道内的等电位接地网连接。
图4:开关场就地端子箱铜缆示意图8.保护装置之间、保护装置至开关场就地端子箱之间联系电缆以及高频收发信机的电缆屏蔽层应双端接地,并使用截面积不小于4mm2的多股铜质软导线可靠连接到等电位接地网的铜排上。
浅谈主接地网和等电位接地网对保护的影响

浅谈主接地网和等电位接地网对保护的影响摘要:随着科学技术的发展和不断的进步,我们的社会也逐步向着自动化和信息化迈进。
从目前社会的整体情况来看,电力系统工程的组成部分有很多,比如主接地网、等电位接地网以及继电保护控制系统。
主接地网和等电位接地网的电力保护问题是非常关键的。
针对目前建筑物等电位接地网施工较为混乱,各技术人员对等电位接地网敷设及连接的要求理解不一致的情况,本文对主接地网和等电位接地网的电源及接地问题进行了探讨,并对现有的问题制定了相应的处理措施,希望可以对我国的主接地网和等电位接地网建设提供一定的帮助与理论支持。
关键词:主接地网;等电位接地网;接地保护;影响1引言主接地网和等电位接地网的设计需要很多电源系统来共同组成,所以主接地网和等电位接地网保护系统的设计是需要很周密的计算才可以搭建完成。
在一个建筑的主接地网和等电位接地网网络中,保护的设计以及电力网络接地是非常重要的,也是必不可少的一个过程,其对于整个主接地网和等电位接地网保护系统的安全运行是极为关键的。
等电位接地网是遍布整个变电站二次系统的接地装置,可以在建筑物出现接地短路故障时保护系统不受系统不平衡电压的干扰,避免设备损坏和误动的发生。
主接地网和等电位接地网保护系统中接地保护技术的应用能够得到如今我国电力行业的普遍应用是有一定的科学依据的,可以实现更好的电力的调度,从而保证整个电力系统能够得到更好的性能发挥。
由此可以看出,主接地网和等电位接地网的保护以及接地是非常重要的,对于我国的主接地网和等电位接地网行业的发展有着很深远的影响意义。
2主接地网和等电位接地网保护系统目前很多的建筑都采用主接地网和等电位接地网电源保护系统来保证整栋建筑的供电,在这其中会涉及到很多的电力调配和变压器的配置问题。
为了能够可以满足如今社会对于电力的需求,主接地网和等电位接地网电源保护系统需要构建一个合理的数据库,将功能根据数据库的资源进行合理设计。
除此之外,该系统还拥有可以与外界设备进行互相联通的功能,从而获得了更加出色的扩展性,保证主接地网和等电位接地网保护的科学性和高效性。
电力系统接地与等电位浅谈

电力系统接地与等电位浅谈作者:赵胜颖来源:《科学与财富》2020年第28期摘要:随着大容量电站的不断投产和高电压线路逐渐增多,在电力系统中接地和等电位就显得愈发重要,只有不断完善电力系统的接地和等电位网,才能从本质上有效解决减少触电的几率,从而达到本质安全的目的。
关键词:接地;等电位;触电;安全引言:本文首先从接地与等电位的概念阐述,还强调了接地和等电位的区别,进而强调接地和等电位在整个电力系统中的作用,以及如何设置接地与等电位,可以有效降低触电的概率,保证设备与人员的安全。
1.概述:电力系统由于电磁干扰导致的设备损坏或者装置不正确动作时有发生,抗干扰问题越来越引起大家的重视,接地作为抗干扰的有效手段之一是十分重要的。
伴随着发电装机容量、发电量迅猛增长、电源结构不断调整和技术升级受到重视、电源容量的日益增长,随着我国电网不断扩容,对面板、机柜的接地和等电位的要求也越来越高。
2.概念、分类及作用:2.1等电位等电位是将裸露的导电部分与设备外部的电部分适当连,这意味着人们可以接触到的两个导体基本上是等电位的,从而避免触电的危险。
例如:在一个区域,如果一个地网是由导体等电位组成的,使它们成为等电位,它将成为等电位接地网,并且在网络中没有危险的电位差。
等电位联结是将建筑物内电气设备和其它设备的裸露金属和导电部分与人工或天然接地体和导体连接起来,以减小电位差,称为等电位连接。
等电位;连接包括总等电位连接、局部等电位连接和辅助等电位连接。
2.2接地電力系统和电气装置中性点、电气设备外露导电部分和装置外导电部分经由导体与大地连接,成为“接地”。
接地系统是将电气装置外露导电部分通过导电体与大地相连接的系统。
3.接地分类3.1接地的分类3.1.1功能性接地(1)工作接地。
根据系统运行需要的接地,如电流正常流过的中性点接地,这个接地系统通常有电流通过。
(2)逻辑接地。
等电位点或等电位面作为电子电路的参考电位,其结果只是逻辑接地,而不一定是接地零电位。
浅谈变电站二次设备等电位接地网的布设方案

浅谈变电站二次设备等电位接地网的布设方案摘要:针对当电力系统发生接地故障或遭遇雷击时,大电流会在主接地网内产生电压差,该电压差将对二次电缆产生干扰并影响二次设备的正常运行,布设二次设备等电位接地网能有效预防主接地网的不平衡电压引入到二次系统当中,进而引起二次设备损坏及误动情况的发生。
本文详细介绍了发电厂和变电站二次设备等电位接地网各组成部分的具体布设方法。
关键词:变电站;二次设备;等电位接地;地网敷设为了保证设备和人身的安全,必须尽量减少短路故障时地网的电位升,这要求最大程度的降低接地电阻值。
然而,与此对立的一个矛盾是随着电网的扩大系统单相短路电流也随着增大。
再加上近年新建的水电站和变电站都建在山上或其他土壤电阻率较高的地区。
因而接地阻值很难降低到标准要求的数值。
即使降低到标准要求值,也无法确保短路故障时二次回路不受干扰。
1二次等电位接地网的总体布置发电厂和变电站等电位接地网布设的位置应包括:中控室、继电保护室、机旁屏(含继电保护屏、自动控制屏、励磁屏、调速器电调屏、测量屏、故障录波屏等)、电流互感器(CT)和电压互感器(PT)端子箱、GIS汇控柜(开关站控制柜)。
其中,重点是继电保护所属屏柜,因其直接影响断路器出口操作回路。
等电位接地网采用截面积不小于100 mmz的专用铜排(缆),按屏柜方向布置。
屏柜内等电位接地网专用铜排至屏柜下的专用铜排(缆)采用截面不小于50 m耐的铜排(缆)可靠连接。
二次等电位网独立组网,但又与主接地网一点相连。
等电位接地网布设完毕后,必须与主接地网有一点连接。
若不与主接地网相连,等电位接地网接地电阻不能满足设计要求;若与主接地网多点相连,当主接地网电位不平衡时,不平衡电压也会被引入到等电位接地网中,从而对二次设备产生干扰。
2等电位接地网各部分的布设方式2.1二次屏柜内的接地方式二次屏柜内均应装设2根截面不小于100 mm2的接地铜排。
一根为主接地网铜排。
它直接与柜体焊接在一起,与电站主接地网相连。