杨兴华接地网降阻工程模板
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。
接地改造工程施工方案模板
接地改造工程施工方案模板一、施工总体方案1.1 项目概况接地改造工程是为了改善或增强建筑物、设备、设施的接地系统，以确保安全可靠地接通地线，保护人身安全和设备正常运行。
1.2 项目范围本次接地改造工程范围涵盖建筑物、设备、设施的接地系统，包括接地电极的安装、接地线的连接、接地系统的检测和验收等工作。
1.3 施工目标通过接地改造工程，达到以下目标：- 接地系统符合国家规定的标准；- 提高接地系统的接触面积，减小接地电阻；- 增强接地系统的可靠性和稳定性，降低故障率；- 提升接地系统的防雷能力。
1.4 施工原则在施工过程中，我们将遵循以下原则：- 严格按照相关规范和标准进行施工；- 保障施工安全，加强现场管理；- 保持施工质量，做好验收工作。
二、施工方案2.1 施工准备（1）设计深化：根据项目要求，进行设计深化和详细制定施工图纸。
（2）采购材料：根据设计要求和施工方案，制定材料清单并进行采购。
（3）搭建施工场地：搭建临时工地，确保施工场地的平整和安全。
2.2 施工工艺（1）接地电极的安装：根据设计要求，选择位置并进行钻孔、安装接地电极。
（2）接地线连接：根据设计图纸进行接地线敷设、连接和焊接。
（3）接地系统的检测：安装完毕后，进行接地系统的检测工作，确保各项指标符合要求。
（4）施工完工验收：在完成上述工作后，进行施工完工验收，对接地改造工程进行总体验收。
2.3 施工组织为了保证施工质量和安全，我们将按照以下组织管理：（1）组织结构：设立项目部门和现场管理部门，明确施工人员职责。
（2）安全管理：加强施工现场安全管理，建立完善的安全制度。
（3）质量管理：加强对施工工艺和质量要求的管理，确保施工质量。
2.4 施工安全在施工过程中，我们将采取以下措施保障施工安全：（1）防护设施：设置安全警示标志、安全防护网等设施，加强施工现场安全管理。
（2）安全培训：对施工人员进行安全教育和培训，确保他们了解并遵守安全规章制度。
上标水力发电厂接地网降阻改造
上标水力发电厂接地网降阻改造内容摘要：本文结合上标水电厂接地网的降阻改造工程的成功经验，介绍了各种降阻方法，并着重介绍了接地模块和降阻剂的降阻方式，详细介绍了电厂接地网改造的计算分析和采用多种方式共同降阻的具体实施。
通过改造使接地电阻由原来的3.6Ω降到了1.53Ω，通过分析认为继续降阻将极不经济，在验算跨步电压和接触电压满足要求的情况下，完成了降阻改造工作。
最后根据整个工程的经验总结了发电厂特定现场环境下接地网降阻的的经验和想法，提出了对接地网降阻的一些新的认识，认为降阻工作因因地制宜，根据现场条件确定最佳方案才能取得最好的效果。
关键词：水电厂接地网降阻引言随着电网容量的增加及设备对防雷要求的不断提高，接地网在电力系统中的作用越来越被重视。
近年来，很多电力企业都投入较大的资金和技术力量改造接地网，降低接地电阻。
但由于接地系统受客观条件限制，且接地电阻影响因素较多，其接地系统建设改造并非能完全达到预期要求，往往有很多投入巨大财力物力，但收效甚微。
特别是发电企业，因地处偏远、山地，土壤电阻率较高，接地电阻往往高于设计要求，而改造成本高，收效不明显，成为影响安全生产的一大难题。
本文结合上标水力发电厂接地改造的经验，特别是其中采用的接地模块和多种降阻方式相结合的方法，值得进一步研究，有一定的推广意义。
1、上标水电厂的接地网介绍1.1 基本介绍：上标水力发电厂位于浙江省丽水市景宁畲族自治县境内，是标溪流域开发的第一期工程。
电站装机2*8000kw，经110kv升压站送入电网，由于土壤电阻率偏高其接地电阻严重超标，虽经过改造但接地电阻仍然高于规程规定的标准值。
该电站的环境和现有接地电阻测试情况如下：电站地处多雷山区，四面环山，西北面有一山坳空地埋设了接地网，整个水电厂所处地表面为砂石，底下为花岗岩。
整个地网面积约10000m2，结构为水平地网，包括引水钢管都已并入地网，平均土壤电阻率大约为1200Ω•m，地网以不等格水平接地体为主，先后几次用不同的方法对地网进行了测量，接地电阻均大于2Ω。
关于110kV变电站接地网设计与降阻优化
关于110kV变电站接地网设计与降阻优化摘要：变电站接地系统的合理与否是直接关系到人身和设备安全的重要问题。
文章对110kV变电站接地网设计的必要性、设计原则、设计方法及降阻优化措施进行了总结和分析，以便更好的提高变电站接地系统的质量。
关键词：110kV变电站；接地网设计；降阻一、110kV变电站接地网设计的必要性接地是避雷技术最重要的环节，不管是直击雷，感应雷或其它形式的雷，都将通过接地装置导入大地。
因此，没有合理而良好的接地装置，就不能有效地防雷。
从避雷的角度讲，把接闪器与大地做良好的电气连接的装置称为接地装置。
接地装置的作用是把雷电对接闪器闪击的电荷尽快地泄放到大地，使其与大地的异种电荷中和。
变电站的接地网上连接着全站的高低压电气设备的接地线、低压用电系统接地、电缆屏蔽接地、通信、计算机监控系统设备接地，以及变电站维护检修时的一些临时接地。
如果接地电阻较大，在发生电力系统接地故障或其他大电流入地时，可能造成地电位异常升高；如果接地网的网格设计不合理，则可能造成接地系统电位分布不均，局部电位超过规定的安全值，这会给出运行人员的安全带来威胁，还可能因反击对低压或二次设备以及电缆绝缘造成损坏，使高压窜入控制保护系统、变电站监控和保护设备会发生误动、拒动，酿成事故，甚至是扩大事故，由此带来巨大的经济损失和社会影响。
二、110kV变电站接地网设计原则由于110kV变电站各级电压母线接地故障电流越来越大，在接地设计中要满足R≤2000/I是非常困难的。
现行标准与原接地规程有一个很明显的区别是对接地电阻值不再规定要达到0.5Ω，可以根据情况恰当放宽标准，接地电阻放宽是有附加条件的，即：防止转移电位引起的危害，应采取各种隔离措施；考虑短路电流非周期分量的影响，当接地网电位升高时，3～10kV避雷器不应动作或动作后不应损坏，应采取均压措施，并验算接触电位差和跨步电位差是否满足要求，施工后还应进行测量和绘制电位分布曲线。
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。
变电站地网工程设计方案模版
二、接地电阻降阻方法为了达到降低接地网接地电阻之目的，首先需要从理论上研究降低接地电阻的方法。
由公式R=ρε/C可以看出，降低接地电阻有以下两种途径，一是增大接地体几何尺寸，以增大接地体的电容C；二是改善地质电学性质，减小地的电阻率ρ和介电系数ε。
接地网是在接地系统的基础，由接地环（网）、接地极（体）和引下线组成，以往常有种误解，把接地环作为接地的主体，很少使用接地体，在接地要求不高或地质条件相当优越的情况下，接地环也能够起到接地的作用，但是通常的情况下，这是不可行的，接地环可以起到辅助接地地作用，主导作用是用接地体来完成的。
决定接地电阻大小的因素很多，下面先来分析一下计算传统地网接地电阻的公式（仅以接地环接地时）。
式中：р（Ω.m）-----土壤电阻率；d(m)------------钢材等效直径；S（m2）---------地网面积；H(m)------------埋设深度；L(m)------------接地极长度(m) ；A---------------形状系数。
式（1）表明，传统的接地方式在土壤电阻率已经确定的情况下，要想达到设计要求的电阻必须有足够的接地面积，要降低接地电阻只有扩大接地面积，每扩大4倍的接地面积，接地电阻会降低一倍。
式（2）、（3）表明，在上述的接地网中，要降低接地电阻的另一个方法是加大接地材料的尺寸，但是耗材太大而且效果并不理想。
以下降低接地电阻的一些常用的合理的方法。
1、增大接地网面积由上面接地电阻的物理概念，大地电阻率ρ和介电系数ε不容易改变，而接地电阻R与接地网电容C成反比：从理论上分析，接地网电容C主要由它的面积尺寸决定，与面积成正比，所以接地网面积与接地电阻成反比。
减小接地网接地电阻，增大接地网面积是可行途径。
一个有多根水平接地体组成的接地网可以近似地看成一块孤立的平板，借用平板接地体接地电阻计算公式，当平板面积增大一倍时，接地电阻减小29.3%。
2、增加垂直接地体依据电容概念，增加垂直接地体可以增大接地网电容。
(23)接地施工埋设申请单
接地施工埋设申请单编号：01工程名称巴中2011年第一批灾后重建配网项目【10kV杨开Ⅰ回新建工程】接地形式戊致:巴中2011年第一批灾后重建配网项目项目监理部：由巴中市电力设备安装工程公司施工的10kV杨开Ⅰ回新建工程N1 （杆塔号）接地工程施工开挖完毕。
经施工队检查，符合设计要求，请检查并准予接地圆钢的敷设和掩埋。
填报人：日期：2011年10月10日监理审查意见：1、放射/闭合型接地规格：φ12mm其中：放射型接地论述量： 4 条，每条长度： 52 m或：闭合型接地： / 方框尺寸： 8000mm×8000mm2、接地沟深度：耕地（ / 腿）：最深： / mm，最浅： / mm；非耕地（ A、B、C、D 腿）：最深： mm，最浅： 600 mm；3、敷设方向、间距：符合设计及要求4、降阻剂：/结论：监理工程师（签字）：日期：年月日注：本表由各承包单位填报一式两份，监理、承包单位各存一份。
接地施工埋设申请单编号：02工程名称巴中2011年第一批灾后重建配网项目【10kV杨开Ⅰ回新建工程】接地形式戊致：巴中2011年第一批灾后重建配网项目项目监理部：由巴中市电力设备安装工程公司施工的10kV杨开Ⅰ回新建工程N2 （杆塔号）接地工程施工开挖完毕。
经施工队检查，符合设计要求，请检查并准予接地圆钢的敷设和掩埋。
填报人：日期：2011年10月09日监理审查意见：1、放射/闭合型接地规格：φ12mm其中：放射型接地论述量： 4 条，每条长度： 52 m或：闭合型接地： / 方框尺寸： 8000mm×8000mm2、接地沟深度：耕地（ / 腿）：最深： / mm，最浅： / mm；非耕地（ A、B、C、D 腿）：最深： mm，最浅： 600 mm；3、敷设方向、间距：符合设计及要求4、降阻剂：/结论：监理工程师（签字）：日期：年月日注：本表由各承包单位填报一式两份，监理、承包单位各存一份。
110kV变电站接地网的降阻改造
（） ４
√
≤ ２６ ８Ｖ ， ７．
式 中： 为接触电势允许值。 根据计算可得接触电压为 １ ８ ， １ 已经超过了 ３ Ｖ
规程允 许值 。
式 中 ： 为 接地 装 置 的 电位 ， ， 人 地 短路 电流 ， Ｖ； 为
收 稿 日期 ：０ １ ２— ４ ２ １ —１ ０
度 ； 为最大跨步电位差系数 。 Ｋ 薛家 湾 海 子塔 变 电站跨 步 电压参 数 取 值 ： 步 跨 距离为 ０ ８ 设备外壳垂直距离为 ０ ８ 接地 网 ． ｍ； ． ｍ；
总面 积 为 １ ６ 接 地 网外缘 总长 度 （。 为 ４ ８ ０ ８ｍ ； ３ Ｌ ） ０ ｍ； 水平 接地 极总 长度 （ 为 ２ ５ 均 压 带 等效 直 ） ６０ｍ；
２ １ 接 触 电势计 算 ． 接 地装 置 的电位 为
Ｕ ｓ＝Ｉ ， Ｒ （） １
所 以， 接触 电压为
Ｕ ＝ １３ 。 ８１Ｖ
２ ２ 接触 电势 允许值 ．
土壤 电阻率取 ３０ ・ｎ 故障时间 ｔ ０ ７ ， ０ ｉ， Ｑ 取 ． Ｓ
根据 规程 可求得
。
：
，
摘 要： 以薛家湾海子塔变 电站为实例 ， 对变 电站接地 电阻值进 行了估算 ， 并就降 阻措施 进行 了分析 ， 通过综合 比较 ， 确
定了改造方案 ， 取得 了良好 的效益 。 关键词 ： 电站 ； 变 接地网 ； 阻； 降 分析 中图分类号 ：Ｍ ６ １ Ｔ ３ 文献标志码 ： Ｂ 文章编号 ：６ ４—１５ （０ ２ ０ ０ ２ ０ １７ ９ １ ２ １ ）５— ０８— ３
将 变 电站 的工频 接 地 电阻降低 到 ０ ５Ｑ 以下 。变 电 ．
Ａ； 为 接地装 置 的接地 电阻 ， 。最 大 接地 短 路 电 ｎ 流 ，＝ ２ ． 地 网接 地 电 阻 Ｒ ＝１ ５ ， 位 ４３ ０ ９Ａ， ．２ 电
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柘溪电厂接地网降阻工程
杨兴华
( 湖南省电力公司柘溪水力发电厂, 湖南安化) 概述: 柘溪电厂接地网从1962年初步建成, 到运行年限长达45年, 接地电阻从运行之初的0.5Ω增大到测试的0.872Ω( 98年测试结果0.845Ω) , 期间虽经过两次小范围的降阻整改, 但由于年代的久远, 地网腐蚀严重, 已无法满足越来越大的系统短路电流通流的安全要求, 对设备和人员安全构成了严重威胁, , 在柘溪扩建工程施工的同时, 由湖南省汇粹电力技术有限公司对地网实施了整体接地降阻改造, 经过近两年的运行维护, 地网趋于整体稳定, 再次对整个地网进行测试, 测试证明柘溪接地网降阻工程基本到达了预期成效。
关键词: 接地网降阻成效
1 概况
柘溪电厂位于资水中游的大溶塘峡谷内, 下距安化县城12km。
第一期工程装机容量447.5MW, 厂区主体建筑由拦河大坝、坝后式厂房、开关站、生产办公楼等组成, 功能布置在东西约400m, 南北约300m的狭小区域, 1961年元月第一台机组投产发电, 为湖南电网骨干电厂, 多年平均发电量21.7亿kW·h。
完工的第二期工程增加了2台单机容量250MW水轮发电机组, 利用原有水库, 在拦河坝右侧山体内设2条引水洞, 引水至山后地面式发电厂房。
主厂房全长105.0m, 宽32.0m, 与原厂房衔接, 以两条220kV线路与系统连接, 电厂第二期工程完工后装机容量逾百万千瓦。
柘溪电厂接地网在第二期工程启动前面积约为 1 m2m, 主要由开关站、老厂房、#1尾水平台及拦河大坝地网组成。
2 柘溪接地网阻值的要求
2.1 电厂接地的意义
发电厂的接地好坏直接关系到人身和设备的安全, 因而愈来愈受到重视, 这是因为电厂的接地网不但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。
由于接地网的缺陷, 引发的事故不胜枚举, 原因既有地网接地电阻方面的问题, 又有地网均压方面的问题。
随着电网的发展, 特别是微机保护、综合自动化装置的大量应用, 这种弱电元件对接地网的要求更高, 地电位的干扰对监控和自动化装置的影响不得不引起人们的重视。
为了保证发电厂内的一次设备、二次设备和微机自控装置的安全稳定运行, 对发电厂的接地网必须着重解决以下问题。
( 1) 接地网的接地电阻, 直接关系到工频接地短路和雷电流入地时地电位的升高。
( 2) 地网均压, 特别是接地网的局部容易向电缆沟内的电缆产生反击造成控制保护设备的损坏引发恶性事故。
( 3) 设备接地, 特别严重的是有的防雷设备, 如避雷线、避雷器的接地不好, 会产生很高的残压和反击过电压。
( 4) 接地线的热稳定, 如果接地线的热稳定达不到要求, 在接地短路电流流过时, 就会把接地线烧断, 造成设备外壳带电, 还容易发生高压向保护和控制线反击。
( 5) 接地网的腐蚀, 由于接地装置在地下运行, 故运行条件恶劣, 特别是在一些潮湿的地方, 或土壤呈酸性的地方最容易发生腐蚀。
接地网腐蚀后电气参数会发生变化, 甚至会造成电气设备的接地与地网之间, 地网各部分之间形成电气上的开路, 因而应受到特别的重视。
2.2柘溪地网接地电阻允许值
根据中南勘测设计院对柘溪扩建工程接地设计计算值, 220kV 母线发生单相接地短路时, 全厂接地电阻允许值应不大于0.381Ω( 相应接地网电位为V) 。
如在新、老厂母线之间合理的建立电气联系条件下, 全厂接地电阻允许值R应不大于0.21Ω。
参照三峡、凤滩等大、中型水电站的接地网电位按5000V设计, 考虑到柘溪电厂单机容量及远期二十年内220kV母线单相短路电流水平19.29kA, 地网电位选取3000V比较合适, 相应接地电阻允许值为0.31Ω。
故柘溪地网接地电阻设计允许值为0.29X( 1±10%) Ω, 即不超过0.32Ω。
柘溪扩建工程主厂房接地网地处高电阻率地区, 地网主要对厂房起均压作用, 以保证人身和设备的安全, 真正能降低扩建部分接地电阻的主要靠新厂进水口接地网与尾水系统接地网。
其中进水口接地网的面积约3000m2, 尾水系统接地网的面积约4000m2, 接地网总面积7000m2。
经过计算, 仍无法满足全厂设计允许值要求, 需要进行降阻处理。
3 柘溪接地网降阻措施
由于柘溪电厂接地电阻允许值要求较高, 难以单纯地经过降低地网电阻来达到要求, 结合三峡、凤滩等大、中型水电站经过提高地网电位与敷设大面积水下接地网的良好工程经验, 故柘溪地网亦经过这种方式来实施, 主要措施为:
( 1) 改造第一期工程相关接地网;
( 2) 扩大水下接地网面积;
( 3) 采用工频反击过电压及其保护措施。
3.1 #1开关站( 老厂开关站) 区域接地改造
#1开关站220kV区域三条出线龙门架下埋设了三根垂直接地极, 接地极埋设深度约为3至4m, 并经过50×5的接地扁钢沿220kV进线侧方向与开关站主地网连接, 同时与开关站主地网相连的两根TJ—120铜绞线经过电缆隧道将开关站与135出线平台及经过135边坡靠#1变侧电缆桥架与老厂主变箱体底座接地连接。
敷设到220kV出线龙门架侧的铜绞线自东向西与三根垂直接地极采用5×50的扁钢焊接, 并与220kV I母B相TV底下接地丼相连。
开关站110kV系统改造, 地网采用等距布置50×5扁钢, 形成矩形均压区域的方法进行, 与220kV系统区域进行了可靠连接。
3.2 库区水下地网部分的施工
3.2.1 水电阻率的说明
水下地网是降低接地电阻最有效的方式, 降阻的效果与水的电阻率、水网面积有密切关系。
12月和3月经试研院对柘溪电厂的水样导电率进行测试, 源水的导电率分别为219μs/cm、216μs/cm, 尾水的导电率分别为201μs/cm、198.3μs/cm。
3.2.2 水下地网施工
地网降阻以敷设坝上库区水下地网为主;
水下地网敷设采用矩形格法进行敷设, 材料采用TGX—Ф12B 水平连铸铜包钢导线及TJ-120铜绞线, 以柘溪水库老拦污栅处为入水起点, 水下地网边沿距离大坝267m, 左右两岸敷设的铜包钢导线沿水库上游两岸145m高程以下处分别敷设并固定, 每个矩形格间距约为50m, 跨库铜包钢导线共计12根, 每根导线悬挂2至3块约80公斤的水泥沉块吊落沉于水库底部, 同时导线自然下垂沉底, 水下地网敷设面积约为16万m2。
3.3 水下地网与新厂主地网的连接方式
以柘溪#7引水洞进水口152m高程预埋的两根50*5mm铜排为起点, 焊连的TJ-120铜绞线一端横向沿▽160m高程敷设至库区老拦污栅处, 与水下地网连接。
另一端沿#7引水隧洞向下, 经过#7引水隧洞混凝土衬砌钢筋制安在半腰洞壁敷设两根TJ-120铜绞线相连, 并在#7引水隧洞靠新厂房出口沿新厂房靠▽135高程边坡沿厂房的浇注梁上行, 分别延引至＃7机主变和＃8机主变的接地网, 并采用铜铁过渡接头与之相连, 铜绞线的敷设长度分别为至#7变525m, 至#8变675m, 这样就形成了新厂主地网与水下地网的连接。
3.4 新厂房部分的改造与相关地网的连接
3.4.1新厂房与开关站的地网连接: 在新厂房混凝土浇注期间, 预埋了两根50×5mm2扁钢。
该两根扁钢的一端与新厂房的骨干地网扁钢进行可靠连接, 另一端分别连接到原开关站的110kV区域和220kV 区域中的地网主线上。
3.4.2新厂房与生产办公楼的连接: 办公楼在新厂房土建阶段, 将连接至老厂房地网的联络线挖断, 当时处于孤立运行阶段。
在新厂房地网建设期间, 需用两根50×5扁钢的一端与新厂房的骨干地网扁钢进行可靠连接, 另一端连接到办公楼的主地网, 以充分利用办公楼的深井接地极的散流作用。
3.4.3新老厂房地网之间的连接: 采用两根50×5mm2的扁钢, 将两端分别可靠连接到新老厂房地骨干接地扁铁上。
3.4.4 原老厂主变压器场的地网加强联接线采用两根TJ-120的铜绞线连接。
连接时, 该铜绞线贯穿所有的主变, 分别经过铜钢过渡接头连接到主变接地点和主变区域的地网上。
3.4.5老厂出线平台( 包括电缆隧道) 地网的骨干部分将经过铜铁过渡头与新敷设的两根TJ-120铜绞线连接, 以增强出线平台地网的散流能力。
3.4.6老厂房、主变压器场及出线平台部分与原开关站的连接采用两根TJ-120铜绞线沿靠#1主变压器侧135边坡电缆桥架入电缆隧洞至开关站, 使新老厂房与开关站形成一个闭合的整体。
该两根TJ-120铜绞线在开关站与110kV和220kV部分, 均经过铜铁过渡头分别与之可靠连接。
4 柘溪接地网降阻的成效检测
4.1 接地降阻工程实施后地网概况
接地降阻结合柘溪扩建工程施工于5月完毕之后, 全厂接地系统由水下地网、进水口接地网、引水系统接地网、主厂房接地网、上游副厂房接地网、开关站接地网、生产办公楼接地网、尾水系统接地网及自然接地体等组成一个总接地网, 所有地网之间都形成了有效连接, 形成了一个从扩建工程尾水平台到坝上库区水下地网对角线长度为1100m的接地网。
4.2 接地降阻测试检查
为检测接地降阻工程实施的效果, 湖南省电力试验研究院于3月、5月对柘溪接地网进行了两次全面测试。