基于变电站接地系统应用的研究
变电站设施的防雷与接地技术

变电站设施的防雷与接地技术随着电力系统的发展,变电站的重要性在电力传输和供应中愈加突出。
然而,由于变电站常常处在露天环境下并且承担着电力传输的任务,其设备和设施容易受到雷电的影响。
因此,实施适当的防雷与接地技术对于确保变电站的正常运行和电力安全至关重要。
首先,变电站应该配备适当的防雷设施。
常见的防雷设施包括避雷针和避雷网。
避雷针是安装在建筑物或设备上的尖峰,主要作用是引导雷电流经过,从而将雷电流安全地释放到大地中。
而避雷网则是由金属网制成的防雷网,其目的是将雷电流均匀地分散到大地中,减少雷电对设备和设施的影响。
这样的防雷设施能够通过优化电场分布和消散雷电能量,减少雷电对设备的冲击,从而保证变电站的正常运行和设备的安全性。
其次,变电站在设计和建设过程中需要注意合理的接地系统。
接地系统不仅可以防止雷电对设备的破坏,还可以保护人身安全。
常见的接地系统包括保护接地、操作接地和仪表接地。
保护接地是指将变电站的主要设备和设施与地面形成良好的接触,以便在发生故障时将电流导入地面,从而保护设备和人身安全。
操作接地主要是为了保证操作人员的安全,当需要进行设备维修和检修时,操作人员要将设备接地并使用合适的防护设备,以防止电流通过人体造成伤害。
仪表接地是指将仪表设备与大地连接,确保测量结果准确可靠。
在设计接地系统时,需要考虑以下因素:变电站的地质条件、土壤电阻率、接地电阻的要求、外部干扰和雷电破坏等因素。
地质条件和土壤电阻率将直接影响接地电阻的大小。
接地电阻的要求要符合相关的国家或地区标准,以保证系统正常运行。
外部干扰也是影响接地系统的重要因素,例如邻近大型建筑物或混凝土表面的覆盖。
因此,在设计接地系统时,应该综合考虑这些因素,确定适合的接地技术。
除了以上措施,还可以采取其他的防雷与接地技术来提高系统的可靠性和抗雷击能力。
例如,可以使用避雷器来抑制和消除过电压,保护变电设备不受雷击影响。
避雷器通常安装在设备的进出线路上,当过电压出现时,避雷器能够将过电压引流到地面,保护设备的安全。
关于发电厂及变电站直流系统接地的几点研究

继 电器C K J 的正 电源 侧接地 ,接于 负 电源 侧的 抗干扰 电容C 将通 过两 个接地 电沿着 虚线对C K J 放 电, 当C 的容量 足够大并C K J 的动作 电压小于 5 O % U e 时 ,C K J 将动作 跳闸 。这也是规程 中要求 直接用于跳 的出 口继 电器其动作 电压不能低 于5 0 % U e 的原因 。由于变压 器、 电抗器 瓦斯保 护动作 的中间继电器从场地到控 制室的 电缆较 长电容量很大 ,当出现直流正极接地 时,更容 易误 动 ,所 以必 须提 高 继 电器动 作功 率 来避 免。 4 . 直流系统接 地故障排 查 排 除直 流接 地故 障 。首 先要 找到 接 地 的 位置 ,这就是 我们 常说的接地故 障定位。直流 接地大 多数情 况是一个点 ,也可 能是多个点 , 或者是一个片 ,真正通过一个金属 点去接 地 的 情况是 比较 少见的 。更多 的会 由于空气潮湿 , 尘土粘贴 ,电缆破损 ,或设 备某 部分的绝缘 降 低,或外界其 它不明因素所造成 。大量的接地 故障并不稳 定,随着环境变化 而变化 。因此在 现场查找直流接地是一个较为复杂的问题 。
4 . 1查直流接地的方法
起 ,由于发 电厂 、变电站的直流 系统是一个庞 大 的、复杂 的直 流电源网络 ,所接 设备 多,母
线 、小母线层层 分布, 回路纵横 交错 ,客观 上 增大 了查找 直流接 地故 障的难度 。 关于分布 电容 的讨 论,我们知道 电容 的特 性是 对直流呈现开 路,对交流呈现 一定阻抗 特 性 ,其 阻抗 的计算公 式Z c = I / 2 f C 其 中f 为 交
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基于35kV变电站单相接地故障的分析讨论

基于35kV变电站单相接地故障的分析讨论摘要:单相接地是电力系统常见的一种故障,表示三相系统中的其中一相和大地发生了短路。
35kV变电站常采用小电流接地系统,在发生单相接地故障时,由于线电压值和相位保持不变,故允许一定的时间内带故障运行,大大提高了系统的供电可靠性。
本文就其单相接地故障进行分析讨论。
关键词:变电站故障处理35kV单相接地一、概述在35kV变电站小电流系统中,经常会出现单相接地故障的情况。
发生单相接地后,故障相对地电压降低,非故障两相的相电压升高,但线电压却依然对称,因而不影响对用户的连续供电,系统可运行1~2h。
但若发生单相接地故障时电网长期运行,因非故障的两相对地电压高倍,可能引起绝缘的薄弱环节被击穿,发展成为相间短路,使事故扩大。
还可能使电压互感器铁心严重饱和,导致电压互感器严重过负荷而烧毁。
同时弧光接地还会引起全系统过电压,进而损坏设备,破坏系统安全运行。
因此,值班人员一定要熟悉接地故障的处理方法,及时找到故障线路予以切除。
二、单相接地故障综合现象及判断小电流接地选线装置检测站内所有母线的电压互感器开口三角电压即母线零序电压,及所有的出线回路的零序电流,计算出母线零序电压和出线零序电流的大小和相位,通过判断零序电压的大小、零序电流的大小、及电压和电流之间的相位关系,对发生单相接地故障的线路进行选择。
1)单相接地时,微机后台监控系统和小电流接地选线装置发出声光报警。
2)发生金属性接地时,故障相对地电压为零,非故障相对地电压上升为线电压;发生经高阻或电弧接地时,故障相电压低于相电压,但不为零,非故障相电压高于相电压,但达不到线电压。
3)电压互感器开口三角电压增大。
发生金属性接地时为100V;发生经高阻或电弧接地时接近l00V。
4)开关柜带电显示装置接地相指示灯灭,或变暗。
5)如发生接地不稳定或放电拉弧,会重复间歇性发生上述现象。
6)小电流接地选线装置对发生单相接地故障的线路进行选择。
南安变电站接地网改造应用探讨

(2 南安站西面RZ二 4 欧姆> 0. 5欧姆, ) 0.7 安全运行未达标 2 . 1. 2 数据分析 从数据分析可得, 站地下多风化石和 变电 岩石而形成土壤电阻率较高, 同时因站内外标 高的高差大造成接地网的屏蔽效应, 导致地网 的电阻值过高。 其中接地网东西方向接地效果 极不均衡, 在遭遇能量巨大的雷击电流或者短 路人地电流时, 站内东侧地网电阻小电位低而 西侧地网电阻大电位高, 西侧对东侧产生巨大 的电位差形成地电位反击, 这股能量超越设备 的耐受极限就会烧毁设备。因此, 针对主因确 定本次技术改造的工作目 标:
【 鲁政, ] 2 周浩明. 世界遗产整体性保护与旅游 开发研究一一以皖南黔县宏村为例. 规划
师, 2004 .
3. 1发展旅游 业有效促进古 村落历史遗产保护
对古村落进行旅游开发是实现历史文化 遗产有效保护与合理利用的有效途径。古村 落的保护需要资金和技术的支持, 这些仅仅依 靠政府之力显然是不够的。如果能够与市场 结合, 相信古村落的保护的将会获得无穷的动
4 言之未尽
古村落是我们人类发展史上留下来的灿 烂的过去。留住过去可以让我们更好的前行 去开创未来。古村落就像是我们人类的祖奶 奶, 我们不愿做不孝的子孙, 那又怎能对她不
有实践证明, 开发利用传统村落的旅游价 值, 能够在一定程度上带动地方经济发展, 从 而提供对其进行保护所需的资金, 同时也能促 进全社会对遗产的关注并增强保护意识。从 这个意义上说, 对遗产进行旅游开发是继承和 发扬传统文化的一种途径。同时, 通过旅游开 发, 可以加速古村落文化的挖掘和整理, 加快 文物的修复和保护工作, 使历史遗产更好的得
S C IE NC E & TECHNOL 0 0 Y INF ORMA TION
基于变电站接地电阻和电流的研究设计

7结语
变 电站接地 系统 的可 靠性关 系着 整个变 电站的正常运行,因此在 进行接地设计时,要
( 1 )变电站接地 电阻通常是:Rs2 0 0 0  ̄ 。 式子 中 R考虑到季节变化 的最大接地 电阻 Q, I 指的是流经接地装置的人地短路 电路 ,A。 ( 2 )当接 地 电阻 R兰2 0 0 0 / I 时 ,可 以采 用一些手段 ,来实现对土壤 的降阻,例如利用 滴下来来 降低土壤 的电阻率 。 2 . 2建议在 工程实 际中,接地 电阻按 下述
会给变电站的安全带来威胁。因此,要 想解 决 这种 局面,就必须改变接地 网的抗 腐蚀 性能,
经 过 多 年 的 研 究 ,提 出 以 下几 种 方 法 。
【 关键词 】变 电站 接地装置 土壤电阻率 接地
电阻
短路时 ,地线的工频分流系数。
4 土 壤 电 阻 率
( 1 )土 壤的含水 量与 电阻率的关系 。土
证变 电站运行 的安全性 ,关键在于提 高变 电站
当水分 由水 变为冰时 ,电阻率在 0℃出现 一个 ( 1 )包钢 和全铜 线 ( 铜绞线或扁铜 ) 。在 接地设计的可靠性 。随着 电力工业 的发展,电 突然的上升 ,当温度再下 降时,电阻率 出现十 连接铜包钢的时,可以利用活泥溶焊时产 生的 ℃上升时 ,电阻率 力系统容量迅速扩大 , 入地短路 电流大幅升高 , 分 明显的增大,而温度 从 0 高温 ,把接头 内的铜和钢溶解 ,然后进行连接 。 为 了保证 电力系统 的安全 、可靠运行 , 就 要求 仅平稳 的下 降,因此 ,接地装置应埋设在 多年 这种工艺方法具有很多的优 点,但 是投 资成本 . 6~ 0 . 8 m 即可 ( 3 ) 对变 电站接地 网的安全性提 出了更高、更严格 冻土层 下,一般埋 深为 0 也较大,另外工艺上 也较为复杂 . 的 要 求 。本 文 将 从 几 个 方 面 来对 变 电站 接 地 设 附近 土壤 的紧密度 对接 地 电阻也 是有 所影 响 ( 2 )采 用全铜 纹线时 ,可成 捆供货 。放 的, 两 者 之 间 的关 系 是 :接 地 电 阻 随着 土 壤 紧 计问题进行分析和探讨。
有关110kV变电站的防雷接地设计的研究

有关110kV变电站的防雷接地设计的研究110kV变电站是电力系统中重要的组成部分,而防雷接地设计是变电站建设中必不可少的一部分。
因为变电站的设备和线路都极容易受到雷击,因此需要对变电站进行防雷接地设计,以防止雷击对变电站设备和线路造成损坏。
本文将对110kV变电站的防雷接地设计进行研究探讨,以保证变电站的安全运行。
防雷接地设计是指通过合理的接地系统,将雷电流迅速引入大地,避免雷电流对设备和线路的损害。
对于110kV变电站,其防雷接地设计需要考虑以下几个方面:1. 接地系统的选择:110kV变电站的接地系统通常包括平衡接地和非平衡接地两种形式。
平衡接地适用于特高压变电站,而非平衡接地适用于中压变电站。
需要根据110kV变电站的具体情况选择合适的接地系统。
2. 接地电阻的计算:接地电阻是衡量接地系统性能的重要指标,接地电阻越小,接地效果越好。
对于110kV变电站的防雷接地设计,需要通过合理的计算方法,确保接地电阻满足规定的要求。
3. 接地材料的选择:接地材料的选择直接影响接地系统的性能,要根据110kV变电站的具体情况选择合适的接地材料,以保证其接地效果。
4. 接地系统的布置:接地系统的布置应考虑变电站的整体布局、设备配置和线路走向等因素,以确保接地系统能够有效地引导雷电流,避免对设备和线路的损害。
二、110kV变电站的防雷接地设计方法1. 平衡接地的设计方法对于特高压变电站,一般采用平衡接地系统,其设计方法主要包括以下几个步骤:(1)确定接地网的布置:接地网的布置应根据变电站的整体布局和设备配置确定,一般采用网状或者环状布置方式。
(2)计算接地电阻:采用传统的公式或者有限元分析方法,对接地网的接地电阻进行计算,以确保满足规定的要求。
(3)接地材料的选择:一般采用优质的接地材料,如裸铜线或者镀铜扁钢等,以确保接地材料的导电性能。
三、110kV变电站防雷接地设计的技术要求和实际应用1. 技术要求(1)接地电阻:110kV变电站的接地电阻应满足规定的要求,一般不大于1Ω。
35kV变电站的接地系统设计与施工问题研究

况 下致 使 改 变其 正 常 情 况 下 不 带 电 的属 性 . 为 了保 证 其 安全 变 电站 中采 用 保 护 接 地 的 设 计 , 可 以增 加 施 工 过 程 中 的安 全 系数 , 保 障设 备 完好 和 施 工人 员 的安 全 。 一般 情 况 下 , 保 护 接 地 分 高压 系统 设 备接 地 和 低 压 系统 设 备 接 地 两 种 : 高压 系统
下线独立接地的原则 , 对 一 些不 良现 象起 着 良好 的 预 防 作 用 :
低 压 系 统 设 备 接 地 包括 T N2 S系统 、 T N2 C 2 S 系统 、 T N2 C 系
统、 I T I ’ 系统 、 I T 系统等 五种 形 式 。变 电站 中主要 运 用 I T 系统 ,
L o W C A R B 0 N W o R L D 2 0 l 3 , 7
电力 与资源
3 5 k V变电站的接地系统设计与施工 问题研究
张宝归 ( 隆安供电 公司, 广西 隆 安县 5 3 2 7 9 9 )
【 摘 要 】 随着我 国电力技术水平 的提高 , 变 电站 的接地 系统设计 有了很大提高 , 但是 不少变 电站仍然存在诸多 问题。这是 由于 变电站的接地
2 பைடு நூலகம் 5 k V变 电站接地 系统设 计方法
2 . 1 防雷接地
防雷 接 地 的设 计 方 法 主 要 是 通 过 避 雷针 、 避雷线 、 避 雷 带 等 防 雷 电 的保 护 装 置将 雷 电 引 至 大 地 。 这 种 设 计 方 法 通 常 见
于房 屋 顶 部 . 采取就 地原则进行 . 与 电 气 类 设 施 的 距 离较 远 。
接地系统在变电所的重要性

接地系统在变电所的重要性变电所是电力系统中不可或缺的一部分,负责将高压电压转换成低压电压,以供给社会各行业和家庭使用。
在变电所的运行中,接地系统是非常重要的,它能够保障电力运行的安全和稳定性,避免因意外电流导致火灾和电击等事故的发生。
下面将详细介绍接地系统在变电所中的重要性。
1.保障人身安全在变电所中,高电压是必不可少的,但同时也会带来较高的电压、电流及静电的积聚,一旦人体与这些电能发生接触,就会导致电击事故的发生。
此时,接地系统就能发挥重要的作用。
接地系统能够将电荷通过接地电极以及接地线路等形式释放到地面,减少人体接触到高压电源的可能性,从而有效保障人身安全。
2.防止雷击损坏雷击是变电所运行中的另一个潜在问题。
当天气恶劣时,变电站本身及其外围设备会成为天气灾害的目标。
如果没有有效的接地系统,由于雷击等原因,会导致变电站及其外围设备的损坏,从而影响电网的正常运行。
借助接地系统,电荷可以通过地下传导出去,避免带电情况,从而有效预防雷击损坏变电站及其设备的情况发生。
3.减少过电压等风险在变电站运行中,有时会发生过电压或短路等情况,这会引起系统电压的突然变化,以及电源输出的巨大电流。
如果没有有效的接地系统,电荷就会被积累在设备上,从而带来不良影响。
而在接地系统中,包括接地电极、接地线路、接地网等,它们都能将电荷及时地导入到地下,避免因积聚过多电荷而引起过电压等不良反应,从而保证变电站的运行稳定。
4.保持信号传输及通信的良好状态再现代的变电站中,通信设备和传感器设备已经成为了必不可少的一部分,在变电站的运行和管理中起着十分重要的作用。
但这些设备在使用过程中,如果面临过载、电磁干扰等情况,就会导致数据传输和通信质量的下降或者失效。
而接地系统能够有效地消除许多电磁干扰和其他干扰,保持通信设备和传感器设备的的正常工作状态,从而确保电网的正常运行。
总之,接地系统在变电所中是非常重要的组成部分。
它不仅可以保障变电所的运行安全、稳定,还可以提高变电所的运行效率,降低因运营所带来的安全隐患。
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基于变电站接地系统应用的研究
发表时间:2019-08-30T16:42:07.120Z 来源:《基层建设》2019年第16期作者:潘家豪
[导读] 摘要:本文主要对变电站接地系统应用进行分析和了解。
佛山市南海区南三路7号供电所大厦
摘要:本文主要对变电站接地系统应用进行分析和了解。
电力系统的接地问题是一个看似简单、而实际上却非常复杂又至关重要的问题,它直接关系到人身及设备的安全。
为了正确应用接地技术,提高电网防雷击,避免短路电流造成人员伤害,有必要对电网接地技术进行深入的研究。
关键词:变电站;接地系统;分类;作用
引言
接地系统对于维护电力系统的安全可靠运行以及保障电气设备与运行人员安全有着至关重要的意义。
所谓接地就是将电力系统及其电气设备的某些部分与大地相连接,提供故障电流及雷电流的泄流通道,稳定电位。
就其功能而言主要分为:工作接地、保护接地和防雷接地。
一个良好的接地系统是这三者的统一,可以在短路故障电流或雷击等大电流冲击入地时及时抑制接地网的地电位升高,将电流顺利由接地体引入地下,确保站内工作人员和电气设备的安全。
一、接地系统的基本概念
接地,比较直观的就是接大地。
实际上,接地是一个系统级的概念,接大地已经不能清晰地描述系统接地的概念了。
为了清楚表达接地的概念,可以引用亨利.奥特的定义:“接地是为电流返回其源提供的低阻抗通道”。
从工程实用观点来看就是在线路或电气设备发生接地故障时为故障电流流回电源提供一条低电阻路径。
因此,接地就是把电气系统、电路或设备与大地连接,或者与范围广泛且能用来代替大地的等效金属导体连接。
其目的在于确定与之相连接的导体电位并使之大致维持在大地电位或维持在代替大地的等效金属导体的电位,以便传导电流来往于大地或等效金属导体之间。
接地的目的主要是防止人身触电伤亡、保证电力系统正常运行、保护输电线路和变配电设备以及用电设备绝缘免遭损坏;预防火灾、防止雷击损坏设备和防止静电放电的危害等。
接地的作用主要是利用接地极把故障电流或雷电流快速自如地泄放进大地土壤中,以达到保护人身安全和电气设备安全的目的。
二、接地系统分类
1.工作接地
为了满足电力系统或电气设备的运行要求,而将电力系统的某一点进行接地,称为工作接地,如电力系统的中性点接地、电力系统中性经消弧线圈接地、在直流系统中还包括相线接地等。
工作接地是为电路正常工作而提供的一个基准电位。
这个基准电位一般设定为零,该基准电位可以设为电路系统中的某一点、一段或一块等,当该基准电位与大地连接时,视为相对的零电位。
工作接地的接地线是电气设备工作回路的一个组成部分,其作用是稳定电网对地电位,从而可使对地绝缘降低,如发电机或变压器的中性点接地。
其功能是保证电力系统在正常及故障情况下具有适当的运行条件,保证电力设备绝缘所需的工作条件和保证继电保护及自动装置的正常工作。
2.防雷接地
为了防止雷电过电压对人身或设备产生危害而设置的过电压保护设备的接地,称为防雷接地,如避雷针、避雷器的接地。
防雷接地的作用是被雷电电流引入大地。
建筑物和电气设备的防雷主要是用避雷器。
在架空输电线路的设计中,防雷设计是决定输电线路可靠性的一个重要因素。
随着电网的发展,由于雷击输电线路引起的事故也日益增多,尤其在雷电活动强烈、土壤电阻率高、地形复杂的地区,雷击输电线路而引起的变电站跳闸开率导致事故率更高,这将给社会带来巨大的经济损失。
接地是避雷技术最重要的环节,不管是直击雷、感应雷、或其他形式的雷,最终都是把雷电流送入大地。
因此没有合理而良好的接地系统是不可能可靠接地避雷的。
接地电阻越小,散流就越快,被雷击物体高电位保持时间就越短,危险性就越小。
3.保护接地
保护接地是指电气装置正常情况下不带电的金属部分与接地装置连接起来,以防止该部分在故障情况下突然带电而对人体造成伤害的接地方式。
在电力系统中,由于电气装置绝缘老化、磨损或被过电压击穿等原因,都会使原来不带电的部分带电,或者使带低压电的部分带上高压电,这些意外的不正常带电将会引起电气设备损坏和人身触电伤亡事故。
为了避免事故,通常采用保护接地的防护措施。
保护接地适用于电源中性点不接地或经阻抗接地的系统。
对于电源中性点直接接地的农村低电压电网和由城市公用配电变压器供电的低压用户,由于不便于统一管理,为了避免接地与保护接零混用而引起事故,所以也应采用保护接地方式。
三、接地系统的理论基础
利用边界积分方程法作为接地研究的理论基础,进而开展一系列的计算,包括接地电阻、跨步电势及接触电势值的计算,特别适合计算基于分块均匀土壤介质中复杂的接地系统,并根据计算结果提出相应满足设计要求的方案,其原理的实际应用案例己有研究及论证。
边界积分方程用于计算变电站接地系统主要基于以下步骤:
恒定电流场的电位Ψ满足拉普拉斯方程:▽2Ψ=0
及边界条件:Ψ=Ψ0在接地导体表面
设接地体表面上任一点尸的电流密度为δP,把整个大地看成是一个均匀媒介,并设均匀媒介的电阻率为ρ0,把媒介分界面条件用一个等效源来等效,并设分界面上任意一点Q的等效电流密度为δQ,则可得任意一点M的电位为:
其中S包括接地体表面和媒介分界面,δ包括接地体表面的电流密度和媒介分界面上的等效电流密度,r(M,N)为M点到N点之间的距离。
四、变电站接地系统的选型及作用
变电站接地系统一般采用网格状型式布置,对于一些土壤电阻高,接地电阻不易降到规程要求的许可值,或者由于地理环境限制,无法大面积敷设接地网的变电站,近些年来出现了一种新型的接地型式,如深井压力灌注式、电解地极等型式、复合接地网等型式。
网格状
接地装置,又可分为孔地网、方孔地网、不等间距地网、等间距地网。
35kv及以下中性点不接地的变电站接地网,如果接地电阻能满足要求,一般推荐采用长孔地网,以节约钢材,降低造价。
考虑到方孔地网具有较好的均压性能,110kv及以上变电站一遍采用方孔地网。
防雷接地、电源系统接地、电气保护接地、防静电接地可同时利用建筑物的基础钢筋作为接地极。
对于信息系统接地,推荐采用共用接地系统。
当建筑物遭受到雷击时,电力系统的电压和电子设备工作接地的电压同时上升,保持了设备的工作电压不变,是微电子设备在雷击时能正常工作。
共用接地系统通常利用建筑物的基础作接地极,其接地电阻一般在1Ω以下,如有设备对接地电阻值的要求会更低,应取其最小值。
变电站接地网主要是以工作接地、防雷接地为主要目的,对于二次设备则主要是以屏蔽接地为主。
变电站接地系统不仅是要满足工频短路电流的要求,还要满足雷电冲击电流的要求。
变电站接地网的主要功能是流散短路故障电流和引流雷电冲击电流以确保电气设备和人身安全,对变电站的安全稳定运行至关重要。
结束语
作为经济发展前头兵的电网建设,也进入快速发展阶段,安全对于电网来说是至关重要的。
电网接地是维护电网安全可靠运行,保障设备和运行检修人员安全的重要措施之一。
因而电力系统的接地问题现在受到了高度的重视,特别是对新建变电站接地的要求越来越高。
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