接地线热稳定计算新
4.交流电气装置的接地
输变电标准讲解资料《交流电气装置的接地》（DL/T 621-1997）2008 年8月目录前言一、本标准对交流电气装置的接地的基本要求二、对发电厂、变电所电气装置及配电电气装置的接地电阻的要求三、发电厂、变电所接地装置的电位计算四、接地装置的热稳定校验五、对发电厂、变电所电气装置中电气设备接地线的连接要求六、线路杆塔的接地装置七、关于接地电阻的测量八．低压系统的接地形式前言本标准根据原水利电力部1979年1月颁发的《电力设备接地设计规程》SDJ8-79和1984年3月颁发的《500kV电网过电压保护绝缘配合与电气设备接地暂行技术标准》SD119-84，经合并、修订提出的。
标准的适用范围—A类（500kV及以下电力系统发电、变电、送电和配电）B类（一般工业与民用低压）电气装置接地要求和方法。
本标准与修订前标准的重要差别：2）补充了低电阻接地系统接地要求；3）修改了有效接地系统要求；4）补充了GIS变电所的接地要求；5）修改了接地线等热稳定计算中短路电流的持续时间的要求，并且针对不同情况提出具体规定；6）增加了变电所接地装置不均匀网格的设计和计算等的内容；7）补充了对电气装置耐腐蚀和工作寿命的要求；8）增补了B类（一般工业与民用低压）电气装置接地要求和方法。
下面结合本标准的原文，对上述各项问题将作简要的阐述。
一、本标准对交流电气装置的接地的基本要求。
1.在系统发生接地故障时接地装置所产生的接触电位差Vt与跨步电位差Vs，均应符合3、4条的要求。
新的标准，对“低电阻接地系统”与“有效接地系统”的要求一致。
见3、4条a 中的（1）、（2）。
式（3.4a）来源于标准（SDJ8—79）是参照76版IEEE No80〈变电站接地安全规程〉中美国人达尔基尔（Daljiel）的“3S心颤电流曲线”，它是以统计方法综合了各种躯体和心脏大小与人体接近的动物的试验结果。
提示了在0.03~3秒的时间范围内人体开始发生心室颤动的电流（心颤电流）Io（A）有效值和人体吸收能量相关的关系式：式中t：电击时间S；K：由试验导出的“能量常数”它是人体重量的函数据下包线得出，原标准采用早期公布的体重70kg K70=0.0272。
交流电气装置的接地
输变电标准讲解资料《交流电气装置的接地》（DL/T 621-1997）2008 年 8月目录前言一、本标准对交流电气装置的接地的基本要求二、对发电厂、变电所电气装置及配电电气装置的接地电阻的要求三、发电厂、变电所接地装置的电位计算四、接地装置的热稳定校验五、对发电厂、变电所电气装置中电气设备接地线的连接要求六、线路杆塔的接地装置七、关于接地电阻的测量八．低压系统的接地形式前言本标准根据原水利电力部1979年1月颁发的《电力设备接地设计规程》SDJ8-79和1984年3月颁发的《500kV电网过电压保护绝缘配合与电气设备接地暂行技术标准》SD119-84，经合并、修订提出的。
标准的适用范围—A类（500kV及以下电力系统发电、变电、送电和配电）B类（一般工业与民用低压）电气装置接地要求和方法。
本标准与修订前标准的重要差别：2）补充了低电阻接地系统接地要求；3）修改了有效接地系统要求；4）补充了GIS变电所的接地要求；5）修改了接地线等热稳定计算中短路电流的持续时间的要求，并且针对不同情况提出具体规定；6）增加了变电所接地装置不均匀网格的设计和计算等的内容；7）补充了对电气装置耐腐蚀和工作寿命的要求；8）增补了B类（一般工业与民用低压）电气装置接地要求和方法。
下面结合本标准的原文，对上述各项问题将作简要的阐述。
一、本标准对交流电气装置的接地的基本要求。
1.在系统发生接地故障时接地装置所产生的接触电位差Vt与跨步电位差Vs，均应符合3、4条的要求。
新的标准，对“低电阻接地系统”与“有效接地系统”的要求一致。
见3、4条a 中的（1）、（2）。
式（3.4a）来源于标准（SDJ8—79）是参照76版IEEE No80〈变电站接地安全规程〉中美国人达尔基尔（Daljiel）的“3S心颤电流曲线”，它是以统计方法综合了各种躯体和心脏大小与人体接近的动物的试验结果。
提示了在0.03~3秒的时间范围内人体开始发生心室颤动的电流（心颤电流）Io（A）有效值和人体吸收能量相关的关系式：式中t：电击时间S；K：由试验导出的“能量常数”它是人体重量的函数据下包线得出，原标准采用早期公布的体重70kg K70=0.0272。
DLT 621-1997 交流电气装置的接地
２．５ 防静电接地 ｓｔａｔｉｃｐ ｒｏｔｅｃｔｉｖｅｇ ｒｏｕｎｄ 为防 止 静 电对易燃油、天然气贮罐和管道等的危险作用而设的接地
２．６ 接地极 ｇｒｏｕｎｄｉｎｇｅ ｌｅｃｔｒｏｄｅ
埋 人地 中并直接与大地接触的金属导体 ，称为接地极。兼作接地极用的直接 与大地接触的各种金属
构件 、金属井管、钢筋混凝土建 （构）筑物的基础、金属管道和设备等称为 自然接地极 。
ＤＬ／Ｔ ６２１一 １９９７
前
言
本 标 准 是根据原水利电力部 １９７９年 １月颁发的 ＳＤＪ８ －－７９《电力设备接地设计技术规程》和 １９８４ 年 ３月颁发的ＳＤ １１９－８４０００ｋ Ｖ电网过电压保护绝缘配合与电．气设备接地暂行技术标准》，经合并、
修订之后提 出的。
本 标 准 较修订前的两个标准有如下重要技术 内容的改变 ： １） 增 加 了电阻接地系统交流 电气装置保护接地接地电阻的规定 ； ２） 修 订 了有效接地系统接地装置接地线热稳定校验的规定 ；提出 ３＾６６ｋ Ｖ不接地、消弧线圈接地 和高电阻接地系统进行异地两相短路接地线热稳定校验的要求 ； ３） 补 充 了接地网非等间距布置时的接地网接触电位差、跨步电位差的计算方法； ４） 修 订 了杆塔接地装置和 自然接地极冲击系数的计算方法； ５） 提 出 接地装置耐腐蚀的工作寿命 的要求 ； ６） 增 加 了气体绝缘全封闭组合电器（ＧＩＳ）的接地规定； ７） 参 考 ＩＥＣ有关标准补充了低压建筑物电气装置的接地系统和接地装置等内容。 本标 准发 布后，ＳＤＪ８ －７９和 ＳＤ １１９－－８４第六章 ５００ｋ Ｖ 电网电气设备接地即行废止。 本标 准 的 附录Ａ、附录Ｂ、附录Ｃ，附录Ｄ和附录 Ｅ是标准的附录，附录Ｆ是提示的附录 本标 准 由电力工业部科学技术司提出。 本标 准 由电力工业部绝缘配合标准化技术委员会归 口。 本标 准 起 草单位 ：电力工业部电力科学研究院高压研究所 。 本标 准 起 草人 ：杜澎春。 本 标 准委 托电力工业部电力科学研究院高压研究所负责解释。
高压架空输电线路地线热稳定的计算
高压架空输电线路地线热稳定的计算〖摘要〗随着超高压电网的发展出现了大功率的电力枢纽，其特点是在这些电力枢纽附近短路电流值非常大，需要计算地线热稳定，本文就纯钢绞线地线、钢绞线地线与OPGW 、良导体与OPGW之间的配合计算加以研究，本文提出得计算方法对该类工程的计算有一定的指导意义。
【关键词】地线短路电流热稳定1问题的提出随着超高压电网的发展出现了大功率的电力枢纽，其特点是在这些电力枢纽附近短路电流值非常大，使得架空地线返回电流可高大数千安培，且与短路点的位置、架空地线的材料、截面以及是否绝缘、杆塔的接地电阻、档距长度等因素均有关。
当由于悬垂绝缘子串或空气间隙闪络，而在架空线路杆塔上发生单相短路时，地线会因由于地线返回的短路电流非常大缺乏足够的热稳定性而发生损坏，因此，就要求校验地线的热稳定性。
在档距中央相导线对地闪络时，地线将直接耐受电弧的作用。
但是，如果正确的选择档距中央导线与地线间的距离，这种闪络就很少发生，故在本次讨论、计算中不予考虑。
2计算方法的确定2.1基本假设条件一般地说来流经地线的电流由以下条件共同决定：①发生短路的杆塔的接地电阻；②该杆塔与相邻杆塔间一段地线的电阻，或是当地线与变电所（发电厂）的接地网相连时，该杆塔与此接地网间一段地线电阻；③相邻杆塔或者变电所（发电厂）接地网的接地电阻。
应当指出，一旦离开发电厂或变电所，短路电流就急剧下降。
因此，为了校验地线的稳定性（特别是如果热稳定性不足，需要加大发电厂或变电站附近的地线截面时），则必须知道短路点沿线路移动时流经线路两端的短路电流变化情况。
本文对如何计算单相短路电流不做介绍。
导线流过短路电流时，其中由地线和相导线间的感应所引起的电流，由于钢地线的电阻比较高，在校验其热稳定时，该部分地线的电流可以忽略不计；但是良导体作架空地线时，该部分地线的电流的是不容忽略的。
地线的热稳定性由短路电流及其持续时间长短来决定对地线进行校验时，应取相应于最不利条件下得计算短路电流；而计算时间，则取计及自动重合闸动作的整个主保护动作时间。
接地计算
Rn > R
参照《交流电气装置的接地》附录B中，不等间距方式布置接地网,
布置简图参见图六。
2、
接触电势允许值:Ut=174 0.17 f te
=
310.1
V
(未采取措施时的
允许值
419
V
(未采取措施时的
允许值)
式中: f 为人脚站立处的土壤电阻率，单位Ω·m
接 地 计 算
计算依据：1、《交流电气装置的接地》（DL/T 621-1997）
2、《电力工程电气设计手册1》
一 、
原始数据输入
接地网长度
L1=
接地网宽度
L2=
水平接地体埋深 h=
均压带根数(长方向) n1=
均压带根数(宽方向) n2=
水平接地体总长 L=
207 m 160 m 0.8 m 21 17 4800 m
3、 发生最大接地短路时接地网的电位升：
Ug=IR= 5283 V 4、 最大接触电势:
Utmax=KtmaxUg= 282.5 V
其中:
K tmax K tdK thK tlK' tmax K tnK ts Ktd = 0.401 + 0.522/ 6 d
Kth = 0.257 - 0.095 5 h
e K sh = 383.964 -2.709 3 h
Ksl=0.741-0.011(L2/L1)= 0.732
K' 0.0561.072/m 0.059 smax
Ksn 0.849 0.23412 n2 n1 1.079
Kss = 0.07+1.08/ S 0.076
6、 校验接触电势和跨步电势
发电厂接地装置热稳定校核方法
发电厂接地装置热稳定校核方法刘世欣;张爱军;楼书氢【摘要】由于近几年准格尔地区电网结构改变,电力系统容量增加,系统阻抗变小,发电厂若发生接地短路故障,故障电流变化较大.为确保内蒙古国华准格尔发电厂电气设备的安全稳定运行,有必要再次对发电厂接地装置进行热稳定校核.根据DL/T 621-1997《交流电气装置的接地》要求,在不考虑地网腐蚀的情况下计算流过接地网的最大短路电流,依据接地网热稳定校验公式,校验接地网是否满足热稳定要求.校验结果表明,国华准格尔发电厂接地装置满足热稳定要求,并建议对发电厂内不同区域的接地网进行多处开挖取样,根据接地网的实际腐蚀情况进行接地体截面积计算及材料的选择,使接地体在遭受腐蚀的情况下仍有足够的热稳定截面.【期刊名称】《内蒙古电力技术》【年(卷),期】2012(030)005【总页数】3页(P73-75)【关键词】发电厂;接地装置;热稳定校核;最大短路电流;接地网;截面积【作者】刘世欣;张爱军;楼书氢【作者单位】内蒙古电力科学研究院,内蒙古呼和浩特 010020;内蒙古电力科学研究院,内蒙古呼和浩特 010020;江西吉安供电公司,江西吉安 343009【正文语种】中文0 引言在电力系统运行过程中，经常会发生接地短路故障，主要原因是电气设备载流部分的相间或相对地绝缘损坏；另外，短路电流通过电气设备的导体时，其热效应也会引起导体或其绝缘的损坏。
因此，当发生电力系统接地短路故障时，电气设备的接地装置应具有足够的热稳定度[1-2]，以保证人身和设备的安全。
内蒙古国华准格尔发电厂（以下简称国华准电）装机容量为4×330 MW，升压站为500 kV变电站，发电厂在基建设计期进行过接地故障短路电流计算，并对电气设备接地装置的热稳定度进行了校核。
近几年，国华准电所在的薛家湾地区由于电网结构改变，电力系统容量增加，系统阻抗变小，若发电厂发生接地短路故障，其故障电流会产生相应的变化。
某火力发电厂220kV系统接地引下线热稳定容量校核计算
某火力发电厂 220kV系统接地引下线热稳定容量校核计算摘要：本文介绍了火力发电厂根据电网系统阻抗变化重新校核计算220kV各种故障情况下接地故障电流，结合电厂220kV系统保护配置方式，校核出目前接地引下线截面积不满足热稳定容量校核要求，提出了通过增加1根直径为φ12镀锌圆钢并联原来接地引下线，保证了电厂220KV系统设备安全可靠。
关键词：热稳定容量校验；短路故障；最大运行方式；最小运行方式Check and calculation of thermal stability capacity of 220kV system grounding down lead in a thermal power plantWangChunmin(Guangzhou Nansha Power Plant,Guangzhou 51000,china)Abstract:This paper introduces that the thermal power plant rechecks and calculates the grounding fault current under variousfault conditions of 220kV according to the impedance change of the power grid system. Combined with the protection configuration mode of 220kV system of the power plant, it is checked that the current cross-sectional area of grounding down lead does not meet the verification requirements of thermal stability capacity. It is proposed to increase the diameter of one φ12 galvanized round steel is connected inparallel with the original grounding down lead to ensure the safetyand reliability of 220kV system equipment in the power plant.Keywords:thermal stability capacity verification;Short circuitfault ;maximum operation mode ;minimum operation mode一、系统概况南方某火力发电厂装机容量为4×320MW,全部机组于1997年投产， 220kV系统共4条出线送出，一次主接线原理图如下图(1)。
地网热稳定校核2[1]分析
![地网热稳定校核2[1]分析](https://img.taocdn.com/s3/m/4f2c7a9ab9d528ea81c77983.png)
接地装置的热稳定校核 第一节 接地装置的发热1.1 概述在电力系统中，工作电流或接地电流将流过接地线，接地体流向大地，当电流流过接地线和接地体时，会引起金属发热。
如果金属导体的界面选择的较小，在大的接地短路电流流过时，会引起土壤发热，使土壤的水分蒸发甚至汽化，引起土壤电阻率上升，严重时可以造成土壤烧结，使接地极不能正常工作。
因此，需对接地装置的发热和热稳定进行认真的分析和计算。
1.2 电流流过半球形电极时土壤的温升 1.2.1 电流长期流经电极时当电流经半球形接地极向土壤流散时，土壤由于接地电阻的存在，土壤会发热，土壤的温升将达到某一稳定值。
半球形电极土壤的发热计算如下图1图1 半球形电极土壤的发热计算 距球心为r 的范围内每秒产生的热量P ，222211()22ra dr P I R II r a rρρππ===-⎰ （1） 在r →∞处的温升τ为零，而在r a =处温升为最大，该处最大温升为202m U τλρ= （2） 电极附近土壤的温度在任何情况下都不允许升高到100℃，否则，土壤的水分将蒸发掉，以致土壤的电阻增大到极大的数值。
如取土壤的导热系数1/w c m λ=︒∙，土壤的电阻率为100m ρ=Ω∙，土壤的最大允许温升60m τ=℃，则可求出电极的允许电位为0110()U V =又由于半球形电极表面的电流密度22IJ a π=（3） 如果电极半径1a m =，仍取壤的最大允许温升60m τ=℃，则由上式求得电极表面的最大允许持续电流密度（即土壤温升最大处的电流密度）为21.1(/)J A m =，电极允许通过的最大持续电流 6.9()I A =1.2.2 电流短期流经半球形电极当电流通过接地电极的时间较短（约数秒），可以不考虑热的传导而按绝热过程来计算，即认为流过土壤某处的电流所产生热量全部用来提高土壤该处的温升。
以半径r 处的厚度为dr 的半球壳为例，假定土壤的比热为γ，在dt 时间内土壤的温升为d τ，则半球壳dr 在dt时间内需吸收的热量2Q 应为222Q r drd γππ= （4）而半球壳dr 在dt 的时间内所产生的热量1P 为2122drP Idt r ρπ= （5） 令21Q P =，整理积分可得222()2I t J t rρρτπγγ== （6） 当时间t 确定后，土壤短时发热时的温升将直接取决于流经土壤的电流密度J 。
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接地线热稳定计算新 Prepared on 24 November 2020
京玉发电公司接地线热稳定计算书
批准： 审核： 计算：
2015年3月 接地线热稳定计算
一、根据DL/T621-1997《交流电气装置的接地》附录C 中，根据热稳定条件，接地线的最小截面应符合下式条件：
t
s
e
g
c
I g
≥ 公式（一）
式中：s g ——接地线最小截面积。
I g ——流过接地线的短路电流稳定值（A ）
t e
——短路的等效持续时间（s ）
C ——接地线材料的热稳定系数
a)当发电厂、变电所的继电保护装置配置有两套速动主保护、近接地后备保护、断路器失灵保护时，t t t t o f m e ++≥。
t
m
—主保护动作时间；t f —断路器失灵保护动作时间；t o —断路器开断时
间。
发电机出口断路器及220kV 线路断路器t e 取
b)配有1套速动主保护，没有配置失灵保护时，t t t r o e +≥。
6kV 厂用变压器断路器t e 取
t
r
—第一级保护动作时间
二、短路电流计算
1、根据2015年山西电力调度通信中心继电保护处等值电抗通知：如下 京玉电厂220kV 母线等值电抗：
以上等值电抗是以100MVA 、220kV 为基准。
2、等值电抗
、发电机(388MVA)等值电抗：X d ” =% Xd ’= 27% X d =% 等值阻抗标幺值：X *d ″= X G ″×S b /S e =%×100/388= X *d ’= X d ’×S b /S e =27%×100/388= X *d = X d ×S b /S e =%×100/388= 、励磁变等值电抗：U d =%
等值阻抗标幺值：X *lc = U d ×S b /S e =%×100/= 、主变(400MVA)等值电抗：U d =%
等值阻抗标幺值：X *zb = U d ×S b /S e =%×100/400= 、高压厂变(55MVA)等值电抗：U d =20% 等值阻抗标幺值：X *cb = U d ×S b /S e =20%×100/55=
3、短路电流计算
、短路计算等效电路
(图1：短路计算等效电路)
、短路电流计算
1点三相金属性短路：
○1发电机供给短路电流：
○2系统供给短路电流：
2点三相金属性短路：
○1发电机供给短路电流：
○2系统供给短路电流：3点三相金属性短路：
4点三相金属性短路：同上。
5点三相金属性短路：
低压厂用变压器
三、接地线截面计算
将短路电流、短路时间、热稳定系数代入公式（一）。