变电站接地网优化设计
变电站不等间距接地网的高斯函数分布优化设计
由于用公式 （ ７ ） 和公式 （ ８ ） 直接计算 出的各个导体间距相加 后并不完 全与接地 网边长相 等 ，按 照使边 角网孑 Ｌ 与中间 网孔 最大 接触 电压 相等 的原则 ，将 网格长度 ｚ （ ｉ ＝１ ，２ ，３ ，… ，
ｌ － １ ）求 和后 归一 化 ，再将边角 网孑 Ｌ 大小与 中间网孔大小进行
（ ！
）
＝ ｎ ｅ 。
（ ｉ ＝１ ，２ ，３ ，… ，Ｚ 一 １ ）
（ ７ ）
由不等 间距接地 网 Ｋ ｔ ｍ ａ ｘ 、Ｋ ｓ ｍａ ｘ 值计算公式得 到的结果 均 比等间距 接地 网 Ｋ ｔ ｍ ａ ｘ 、Ｋ ｓ ｍ ａ ｘ值计 算公 式得 到 的结果 要 小 ，因 此 由公 式 Ｕ ｔ ｍａ ｘ＝Ｋ ｔ ｍａ ｘ× 、Ｕ ｓ ｍ ａ ｘ＝ Ｋ ｓ ｍ ａ ｘ ｘ 、
ｌ
ｌ
ｌ
‘
ｌ
！
图１ 高斯函数分布接地 网布置
等间距接地网与不等间距接地网在入地短路 电流值 、最大 允许跨步 电势 、最大允许接触 电势值的计算 上是一致 的，不同 点在 Ｋ ｔ ｍ ａ ｘ 、Ｋ ｓ ｍ ａ ｘ值的计算 。
对 于 等 间 距 接 地 网 ，Ｋ ｔ ｍａ ｘ＝Ｋ ｄ× Ｋ ｌ ×Ｋ ｎ ×Ｋ ｓ ，Ｋ ｓ ｍ ａ ｘ＝
及变 电站表土土壤 电阻率的大小。
较多时 ，会使边角网孔非 常密集 ，导致边角网孔接地体利用率
接地 网的重要作用之一是保证电力系统发生故障时 ，跨步
电势 和接触 电势在 安全范 围值 之 内。按 （ 饺 流电气装 置的接 地》（ Ｄ Ｌ６ ２ １ —１ ９ ９ ７ ） 的要求 ，当接地 电阻大于 ２０ ０ ０ ／ ／ 时 （ ， 为 最大入地短路 电流） ，接地 网接地 电阻值应 满足跨步 电势和接
110 kV全户内智能变电站接地网优化设计方案
110kV全户内智能变电站接地网优化设计方案摘要：全户内智能变电站占地面积小，入地短路电流高，虽然城区土壤电阻率相对较低，但接地电阻和地电位升仍难以降低。
以某110kV全户内变电站土壤模型为例，对新一代智能变电站典型设计方案110-A2-X1的接地网进行优化设计。
优化设计时，通过分析设计规范对接地参数的要求，适当放宽接地网地电位升高的限值;基于CDEGS接地分析软件，分析不同面积和网孔尺寸的双层地网的降阻效果，以及不同数量和长度深井接地极的降阻效果，并对应用了双层地网和深井接地极的优化方案进行安全性评估和经济性比较。
结果表明，与双层地网相比，接地深井虽然成本较高，但降阻效果良好，对于无人值守的110kV全户内智能变电站，选取6口55m的接地深井的降阻方式形成其接地网优化方案可满足各项安全性要求。
关键词：全户内智能变电站双层接地网接地参数接地深井优化设计引言接地网是变电站安全可靠运行的重要保证，它不仅为站内电气设备提供一个公共的参考地，而且能确保故障情况下，运行人员和电气设备的安全[1-2]。
在能源互联网和智能电网建设的新形势下，电网容量急剧扩大，系统短路电流故障水平越来越高，国家电网公司为提升电网智能化水平，对新一代智能变电站技术进行深入研究并形成具有重要指导意义的新一代智能变电站典型设计方案[3-4]。
接地网的设计需要考虑变电站基本情况、站址土壤电阻率和土壤特性等因素，因此在该典型设计方案中并没有给出接地网的典型设计方案[5-7]。
全户内GIS智能变电站因占地面积小、噪音小和工作寿命长等优势在城市变电站建设中越来越多地被采用。
变电站面积的减小和入地故障电流的增加给接地网设计造成困难，单层接地网难以使接地电阻和地电位升(grounding potential rise,GPR)等参数满足文献[8]的要求，扩网又受到征地面积的限制。
近年来，在变电站接地网工程改造中发现，除了深井接地极在降阻方面有显著效果外，双层结构的接地网能有效降低跨步电位差和接触电位差。
110kV变电站接地网的优化设计探讨
110kV变电站接地网的优化设计探讨摘要：本文首先对变电站接地网作了简单介绍，介绍了接地网的设计原则。
然后分析了110kV变电站接地网存在的问题：阻值变大；接地网与设备引线存在薄弱环节；工作人员的操作不当问题；电网设计方法不能满足接地的需要。
最后对110kV变电站接地网的优化设计进行了探讨，以供参考。
关键词：变电站接地网；设计原则；存在问题；优化设计变电站接地网设计需要满足不同安全规范的要求，良好的接地网是整个变电站中防雷接地、保护接地和工作接地三者的统一。
优化变电站的接地网，使其不仅能满足防雷、保护及工作的要求，而且满足一、二次系统电磁兼容的要求，有效提高变电站弱电设备的抗干扰能力，具有重要的意义。
1 变电站接地网的设计原则接地网是对由埋在地下一定深度的多个金属接地极和由导体将这些接地极相互连接组成一网状结构的接地体的总称。
它广泛应用在电力、建筑、计算机，工矿企业、通讯等众多行业之中，起着安全防护、屏蔽等作用。
接地网有大有小，有的非常复杂庞大，也有的只由一个接地极构成，一般根据需要来设计。
变电站接地网设计时要遵循以下原则：接地装置的设计在保证人身安全、设备安全及运营可靠性的基础上，应尽可能减少投资。
通常情况下，利用建筑物低级钢筋或其他可借助利用的金属物接地，辅以人工接地体，形成闭环形接地网络。
综合接地系统的施工应充分考虑接地引出线穿越地下车站结构底板时的防水问题。
在设计接地网基地电阻时主要考虑因素是接地网的面积。
在特殊部位，一般要采取加强集中接地的方式来实现接地，以有效减小接地电阻。
大型接地网网孔数量一般控制在32个以内，过多的设置均压带根数试验表明其减小最大接触系数的效果方面也是有限的，还受到经济性的影响。
小面积接地网可采用置换法来改善电阻率。
接地网的埋深一般控制在0.6米到0.8米之间。
降阻剂应采用物理降阻剂，禁止采用化学降阻剂。
2 110KV变电站接地网存在的问题2.1 阻值变大阻值变大是指变电站的接地网在运行过程中由于土壤或者相关物质，导致所接触的电阻变大。
变电站接地网优化设计
变电站接地网优化设计摘要本文针对变电站接地网的优化设计进行讨论，旨在提高接地网的接地性能和可靠性。
首先介绍了接地网的作用，然后分析了目前接地网存在的问题，包括地电位差大、接地电阻高、接地网的布置不合理等因素。
接着，本文提出了一些优化设计的措施，比如增加接地极的数量、加密接地极之间的连接、采用更优的接地材料等，以提高接地网的接地性能。
最后，文章对接地网的运行和维护进行了简要介绍，为实际操作提供了参考。
引言接地网是变电站电气设备中的重要组成部分，它主要起到保护人身安全和电气设备的作用。
接地网的优化设计对于保证变电站的安全运行、缩短停电时间、提高电网运行质量等方面都具有重要意义。
因此，接地网优化设计是变电站电气设备建设和运行中不可忽视的一环，也是实现安全、稳定、可靠运行的重要保障之一。
接地网的作用接地网是将电气设备接地的一个重要组成部分，它的主要作用如下：1.保护人身安全。
在电气事故中，接地网可以将漏电电流引至地面，避免对人身产生危害。
同时，接地网也可以保护电气设备，避免因为漏电电流过大而导致设备的损坏和停电。
2.提高电气设备的可靠性。
接地网可以对设备进行静电放电和雷电保护，避免因为外界环境影响导致电气设备受损，进而影响电力系统的可靠性。
3.接地电阻的监测。
接地电阻是接地网的重要指标之一，通过对接地电阻的实时监测，可以及时发现和处理接地网中的问题，提高运行可靠性。
接地网存在的问题接地网作为电气设备的保护系统，存在较多的问题，如下：1.地电位差过大。
地电位差是接地网的重要指标之一，指的是在不同地点测量到的地电位差异。
通常，地电位差应小于0.5V，若过大则可能损害电气设备，对人身产生危害。
2.接地电阻过高。
接地电阻是指接地网与地之间的电阻值，相当于接地网的电阻。
接地电阻过高会使得接地网的接地性能下降，应小于10欧。
过高的接地电阻可能导致漏电流过大，使电气设备不能正常运行。
3.接地网布置不合理。
接地网的布置与安装方式直接影响其接地效果和可靠性。
110kV变电站接地网的优化设计
110kV变电站接地网的优化设计摘要：在国家电网建设过程中，变电站是其重要的组成部分，变电站作为电力系统的枢纽，其接地网的设计运行对于电力系统的健康运行和变电站工作人员的人身安全起着至关重要的作用。
但是，在实际的110kV 变电站接地网的设计运行，还存在着一些问题影响着变电站接地网抗干扰能力，为此，我们需要对此进行有效的优化处理，从而使接地网抗干扰能力变强，更能满足在任何环境下都安全稳定运行的要求。
基于此，本文将对110kv变电站接地网的优化设计进行详细的分析和探究，希望能给需要的人士提供一定的参考价值。
关键词：110kv变电站；接地网；设计优化人们的生活越来越离不开对于电能的使用，为了电力输送的安全，同时也为了建立高效且应用能力更强的电力系统，推动电力行业健康发展，我们就需要不断的对电力系统中110kv变电站接地网进行优化设计。
接地网是变电站可靠运行的有力保障，其作为变电站内的重要系统，是可以提高整个变电站防雷性能的，同时也可以保护和维持变电站正常运行，接地网若是能够被优化设计，将可以提升其安全性与可靠性，进而保障变电站设备与工作人员的人身安全，更能保证整个电力系统的健康运行。
1、变电站接地网的重要性及影响其安全性的因素变电站接地网作为变电站内输送电力的重要系统，它对于设计的需求是非常大的，需要满足不同安全规范的要求，并且还要建立一个具有低阻抗对地通道的接地系统。
接地网的设计若是良好，将可以使整个变电站中防雷接地、保护接地和工作接地三者进行有机统一。
为此，优化变电站的接地网，将使其同时做到防雷、保护及工作的要求，且满足一、二次系统电磁兼容的要求，对于提高变电站弱电设备的抗干扰能力有着积极的作用。
优化接地网设计还可以提高变电站的地网技术水平，保证变电站内的一次设备、二次设备和微机自控装置的安全稳定运行。
造成接地网不能正常运行的因素有很多，其中组主要的因素是接地网电阻过大，影响接地网电阻的因素主要有以下几个方面：a.施工工艺。
紧凑化布置变电站接地网的设计与优化
紧凑化布置变电站接地网的设计与优化摘要:变电站接地系统的设计是维护电力系统安全可靠运行、保障运行维护人员和电气设备安全的根本保证和重要措施。
本文根据变电站区域地质资料并结合工程设计经验，提出切实可行的接地方案。
并对跨步电压、接触电势不满足区域的处理方案进行对比，避免了常规、粗犷的接地网设计。
关键词：变电站；电气主接地网一、工程概况及计算原始数据1、工程概况变电站安装3台50MVA三绕组有载调压变压器，电压等级为110/35/10kV。
站区围墙内南北向总长52.5m，东西总长36.2m。
主体建筑是一座二层的配电装置楼，采用“一”字型南北布置。
主变压器布置在户外。
2、地质情况根据《岩土工程勘察报告》，站内设计标高176.1m为场地最低点，最低点以下1.5～2.5m厚土层为站址原状素地层填土，以粉土为主。
底层3.6m～4.2m为粉细砂，砂粉成分为长石、石英等，含云母碎屑。
层底埋深10.7m～11.5m为粉质粘土,3.90～14.80m为中粗砂。
拟建场地地基土对混凝土结构及混凝土中的钢筋及钢结构具有微腐蚀性。
3、计算原始数据主变参数：电压比为110±8×1.25%/38.5±2×2.5%/10.5kV，短路阻抗为UdⅠ-Ⅱ%=10.5；UdⅠ-Ⅲ% =17.5；UdⅡ-Ⅲ% =6.5。
根据《岩土工程勘察报告》，本工程土壤电阻率为200Ω?m。
二、接地网截面的计算接地导体截面应根据热稳定条件进行选择，未考虑腐蚀时，接地导体的最小截面应符合下式：采用镀铜扁钢，C值取119（DL/T1312-2013中20%相对导电率，最大允许温度700℃）,Sg≥ = × =26.3mm2三、主接地网材料的选择国家电网基建〔2012〕386号文，变电站接地材料的选型要充分考虑土壤的腐蚀状况。
户内变电站接地材料应与建筑物使用寿命相匹配。
户外变电站接地材料使用寿命达到40年。
综上所述，本工程主接地网材料可采用30mm×4mm铜覆钢或采用50mm×4mm的镀锌扁钢。
特高压变电站接地优化设计
特高压变电站接地优化设计摘要：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。
关键词：特高压；变电站；设计引言电力设备能够正常的运行，保证工作人员的人身安全，接地装置是非常关键的设备。
近年来，电力行业发展较快，提升了电力系统电压等级和容量，如果发生故障问题，不仅通过接地网流散的电流会不断地上升，接地网电位也会增加，接地网本身是一种不外露的工作，再加上人们对于该问题不是很重视，接地网施工本身不细致，测量缺乏准确性等原因，从而导致各种事故的发生，系统不能正常的运行，甚至会造成设备受到损坏。
接地系统优化设计的目的就是合理地布置接地网中的水平导体，根据导体泄漏电流密度分布、土壤表层电位分布情况，进一步地发挥导体的价值性作用，从而有效降低接触电位差和跨步电位差，对人身及设备的安全更具有保障性作用。
根据工程的具体情况，电力系统如果为安全运行状态下，能够有效减少接地网工程费用和造价，因此，对变电站接地网设计时运用的接地网设计方案更为经济、合理。
1接地设计原则(1)保护接地接至变电站接地网的站用变压器的低压侧，采用TN系统，且低压侧电气装置应采用保护等电位联结系统。
(2)采用扁钢与二次电缆屏蔽层并联敷设。
扁铜应至少在两端就近与接地网连接。
(3)评估变电站低压侧35kV金属氧化物避雷器吸收能量的安全性。
(4)验算跨步电压和接触电势。
(5)可将接地网的高电位引向厂、站外或将低电位引向厂、站内的设备，但需对转移电位引起危害采取隔离措施。
对于一般变电站来说，例如舟山地区的变电站，由于系统小、电源接入点不多，因此单相短路电流不大。
2特高压变电站接地优化设计2.1土壤电阻率的测量土壤电阻率测试是接地系统设计的基础。
特高压变电站接地优化设计
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
编号：AQ-JS-05799
( 安全技术)
单位：_____________________
审批：_____________________
日期：_____________________
WORD文档/ A4打印/ 可编辑
变电站接地网优化设计
Optimization design of substation grounding grid
变电站接地网优化设计
使用备注：技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解，进而形成更加科
学的技术安全观，并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施，最终达到提高安全性的目的。
摘要：接地网等间距布置存在地电位分布不均匀的问题。
在建220kV新塘变电站采用了不等间距布置，即从地网边缘到中心，均压导体间距按负指数规律增加。
运用GPC接地参数计算程序对两种方法进行分析和计算，结果表明接地网优化设计能显著地改善导体的泄漏电流密度分布，使土壤表面的电位分布均匀，提高安全水平，节省钢材和施工费用。
关键词：变电站接地网设计
随着电力系统容量的不断增加，流经地网的入地短路电流也愈来愈大，因此要确保人身和设备的安全，维护系统的可靠运行，不仅要强调降低接地电阻，还要考虑地网上表面的电位分布。
在以往接地设计中，接地网的均压导体都按3m
，5m
，7m
，10m
等间距布置，由于端部和邻近效应，地网的边角处泄漏电流远大于中心处，使地电位分布很不均匀，边角网孔电势大大高于中心网孔电势，而且这种差值随地网面积和网孔数的增加而加大。
本文结合在建工程220kV新塘变电站的接地网设计，阐释了接地网不等间距布置的方法及其合理性。
1接地网优化设计的合理性
1.1改善导体的泄漏电流密度分布
面积为190m
×170m
的新塘变电站接地网，在导体根数相同的情况下，分别按10m 等间距布置和平均10m
不等间距布置。
沿平行导体①、②、③、④、⑤的泄漏电流密度分布曲线。
从此可见，不等间距布置的接地网，边上导体①的泄漏电流密度较等间距布置的接地网平均低15%左右；对于导体②的泄漏电流密度，这两种布置的接地网几乎相等(仅相差0.3%)；对于
中部导体③、④、⑤，不等间距布置的接地网的泄漏电流较等间距布置的接地网分别提高了9%，14%和15%。
由此可见，不等间距布置能增大中部导体的泄漏电流密度分布，相应降低了边缘导体的泄漏电流密度，使得中部导体能得到更充分的利用。
1.2均匀土壤表面的电位分布
不等间距布置的接地网能较大地改善表面电位分布，其最大与最小网孔电位的相对差值不超过0.7%，使各网孔电位大致相等，而等间距地网，其最大与最小网孔电位的相对差值在12.2%以上。
同时不等间距地网的最大接触电势较等间距地网的最大接触电势降低了60.1%，极大地提高了接地网的安全水平。
2)地网面积为190m
×170m
；
3)长方向导体根数n1=18，宽方向导体根数n2=20。
1.3节省大量钢材和施工费用
如果按10m
等间距布置的新塘变电站接地网，最大接触电势在边角网孔，其值为0.799kV，但采用不等间距布置时，保持最大接触电势与该值接近，这时可节省钢材31.2%。
2接地网优化设计的方法
在设计时采用尝试的方法来确定均压导体的总根数和总长度，即先对地网长和宽方向的导体根数n1和n2进行试算，对于大地网一般可采用均压导体间距为10m
左右试算，若接触电势满足要求，进行技术经济比较后再考虑增减导体的根数。
当确定了n1和n2后，则地网长宽方向的分段数就确定了：长方向上导体分段为k1=n2-1，宽方向上的导体分段为k2=n1-1，然后按下式得出各分段导体的长度。
Lik=L.Sik，
式中
L——地网边长(长方向L=L1，宽方向L=L2)，m；
Lik——第i段导体长度，m；
Sik——Lik占边长L的百分数。
Sik与i的关系似一负指数曲线
即Sik=b1×e-b2i+b3，
式中，b1，b2，b3均为常数，其确定方法如下：
当7≤k≤14时，当k＞14时，
对于任意矩形地网，只要长、宽方向导体的布置根数一经确定，就可根据长、宽方向导体的不同分段k，分别按上述推得的公式布置导体的间距。
3结论
a)采用不等间距布置优化设计接地网，能够使地网各网孔电位趋于一致，从而提高了变电站的安全水平。
b)在同样安全水平下，优化设计的接地网较常规布置的接地网，一般能节省钢材量达38%以上，同时也减少了相应的接地工程投资，在技术上、经济上较为合理。
c)从边缘到中心均压导体间距采用按负指数规律增加的新方法来布置接地网，其指数公式的系数b只与某平行导体根数(或平行导体分段数k)有关。
参考文献
1解广润.电力系统接地技术［M］.北京：水利电力出版社，1985 2颜怀梁，陈先禄，李定中.接地计算方法及应用不均匀网孔改善地网电位分布的计算研究［J］.重庆大学学报，1985(4)
这里填写您的公司名字
Fill In Your Business Name Here。