贵州变电站接地降阻方法
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。
浅谈变电站接地网的降阻措施
干 燥 。 旱地 区 、 卵石土 层 等相 当干 燥 ， 大地 干 沙 而
导 电基 本 是靠 离子 导 电 ， 干燥 的土壤 电阻率偏 高 。 ２ ．勘 探 设计 方面
在地 处 山区 复杂 地形 地 段 的变 电站 ， 由于士
而， 有些 变 电站 由于 受地 理条 件 的限 制 ， 不得 不 建
地 网进 行认 真 的勘 探 、测 量 。根据 地形 、地势 、地
质 情况 ， 计 出切 合 实 际的接 地 装置 。 果不 根据 设 如 每 处地 网 的地形 、地 势情 况 合理 设 计接 地 装 置并 计 算 其接 地 电阻 ，而 是套 用 一 些现 成 的 图纸 或典
型设 计 ， 么就 从设 计 上就 留下 了先天 性 不足 ， 那 造
对于 不 同地 区变 电站 的接 地来 说 ，精 心设 计 重 要 ， 严格 施 工更 重要 。 为对于 地形 复 杂 ， 但 因 特
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作者简介 ：贺体龙 （ ９ 一） １ ８ ，男 ，工程 师。 ７
关 键词 ： 接 地 电阻 ； 变电站接 地 网；降阻措施
对变电站接地网电阻计算与降阻措施分析
对变电站接地网电阻计算与降阻措施的分析【摘要】随着电力系统的发展，在变电站建设过程中，由于条件所限，使变电站处于高电阻率的地质区，因此，给变电站接地设计和施工造成了困难。
本文阐述了变电站接地网电阻偏高的原因，结合工程事例，对变电站接地网降阻进行了分析，并提出了相关建议以供参考。
【关键词】变电站；接地网；接地电阻；降阻方法；中图分类号：tm411文献标识码： a 文章编号：引言变电站接地网是变电站电气设备安全运行的根本保证和重要措施，接地网设计与施工必须予以高度重视。
如果变电站接地设计不合理，可能造成接地系统局部电位高，超过安全值规定，给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，造成变电站监控和保护设备误动、拒动，从而酿成事故，带来巨大的经济损失和社会影响。
1、分析变电站接地网电阻偏高的原因（1）土壤电阻率偏高。
特别是山区，由于土壤电阻率偏高，对系统接地电阻影响较大；干旱地区、沙石土层等相当干燥，而大地导电基本是靠离子导电，干燥的土壤电阻率偏高。
（2）没有具体勘探测量。
有的在设计接地时，根据地质资料查找设计手册所对应的土壤电阻率。
但是场地不同点土壤电阻率的偏差，同种土壤的电阻率会存在一定的差异，特别是南北方同种土壤之间差别很大，会造成很大的误差。
（3）测量值不可信。
设计人员常采用四极法测量原土层的土壤电阻率。
此方法符合设计规范要求，科学且准确，由于四极法测量属于在场地中抽样测量，在接地网埋设处地质经常出现断层，地电阻率是不均匀的，山坡地形还需要在不同的方位、不同的方向进行测量，找出沿横向、纵向和不同深层的土壤电阻率。
（4）在运行过程中产生变化。
①接地引下线、接地极受外力破坏而损坏；②在接地引下线与接地装置的连接部分，因锈蚀而使电阻变大或形成开路；③由于接地体的腐蚀，使接地体与周围土壤的接触电阻变大，特别是在山区酸性土壤中，接地体的腐蚀速度相当快，会造成一部分接地体脱离接地装置。
降低接地电阻方法
降低接地电阻方法降低接地电阻方法？汇卓电力专业生产接地电阻仪,产品选型丰富，专业电测15年，找接地电阻仪,就选汇卓电力。
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，减小地的电阻率和介电系数ε。
下面分别讨论降低接地电阻的一些方法。
1、增大接地网面积由上面接地电阻的物理概念，依据式（2.10），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。
当增加的垂直接地体长度和接地网长、宽尺寸可比拟时，接地网由原来的近似于平板接地体趋近于一个半球接地体，电容会有较大增加，接地电阻会有较大减小。
由埋深为零半径为ｒ的圆盘和半径为ｒ的半球电容之比４εr／２πεr可得，接地电阻减小３６％。
但是对于大型接地网，其电容主要是由它的面积尺寸决定，附加于接地网上有限长度（２～３ｍ）的垂直接地体，不足以改变决定电容大小的几何尺寸，因而电容增加不大，亦接地电阻减小不多。
所以大型接地网不应加以增加垂直接地体作为减小接地电阻的主要方法，垂直接地体仅作为加强集中接地散泄雷电流之用。
3、人工改善地电阻率在高电阻率地区采用人工改善地电阻率的方法，对减小接地电阻具有一定效果。
例如，对于一个半径为ｒ的半圆球接地体而言，其接地电阻的50%集中在自接地体表面至距球心2ｒ的半圆球内，如果将ｒ至2ｒ间的土壤电阻率降低，可使接地电阻大大减小。
防雷接地降阻措施
防雷接地降阻措施有以下几种：
1. 更换土壤：选择电阻率较低的土壤代替土壤。
2. 添加降阻剂：在接地体表面涂抹电解质或导电物质，增大接地体与土壤的接触面积，分散电流。
3. 使用水池：高土壤电阻率地区，可以利用水塘或水井等设施来降低接地电阻，这是因为水的电阻率较低，且水不容易干燥，有利于降低接地电阻。
4. 延长接地极：将多根普通钢筋或钢管分延长多根相互连接在一起，构成接地极组，从而降低接地电阻。
5. 使用爆破接地技术：爆破接地技术适用于土壤电阻率较高的区域。
6. 扩大地网面积：通过增加接地面积来扩大地网面积，从而降低接地电阻。
在实施降阻措施时，需要注意安全，避免触电和腐蚀等问题。
同时，定期检查接地系统的状况，及时维护和更换设备，确保其正常运行。
浅谈变电站接地网的降阻措施 侯凯
浅谈变电站接地网的降阻措施侯凯摘要：在电力系统发生故障时，变电站接地网能够把故障电流及时地排泄入地，以控制接地网最大电位的升高，进而保障人和设备的安全，所以，接地网对于电力系统具有非常重要的作用。
当然，变电站的安全运行也离不开接地网，而接地网接地电阻值偏高会影响其作用，所以必须降低其电阻。
文章主要分析了变电站接地网电阻偏高的原因，并提出相关解决措施。
关键词：变电站；接地网；降阻措施引言在变电站运行过程中，接地网是十分重要的一个环节。
接地电阻值是接地网的一项重要的技术指标，它的大小直接关系到整个变电站的安全和稳定。
现如今，随着科技和经济的快速发展，我国电力系统的容量也在不断地扩大，因此，发生故障时流入接地网的电流也有了较大幅度的提高，这就需要有效降低接地电阻。
由此可见，接地网的降阻问题已经成为变电站的主要问题，相关人员必须积极采取有效措施。
1接地电阻的要求要想实现变电站的安全运行，接地网的接地电阻需低于一定值，相关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》可知，通常情况下，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。
这样即放宽了电阻值的要求，但由于目前还没有充分的理论依据来对转移电位、跨步电压及接触电压等的控制提出具体措施，所以在变电站接地网设计中更适合遵循R≤0.5Ω的原则。
2变电站接地网电阻偏高的原因2.1土壤电阻率偏高变电站地下土壤的电阻率对接地网的接地电阻有较大的影响。
大地主要通过离子导电方式来扩散进入土地的大电流，若土壤电阻率过大，会不利于大电流入地扩散。
尤其是在沙石土层地区，土壤干燥，土壤电阻率偏高，不利于离子导电，入地电流扩散效果差。
造成此种情况原因主要有以下2种。
2.1.1没有对土壤电阻率进行实地测量一些设计人员在设计接地网时，有时只是从地质资料中查找变电站所在地的土壤电阻率，根据设计手册进行设计。
变电站接地网降阻方法探讨
不少接地工程 因面积小 、 土壤电阻率高等条件的 限制 ， 要使接 地装 置的工频接地 电阻降到设 计值 以下非常困难 。为使接地 电阻达 到设计 值的要求 ， 通常采取的措施如下 ： ２１ ． 利用 自然接地体降阻 在接地工程 中， 充分利用 混凝 土结构 中的钢筋骨架 、 金属结构 物以 及金属管道等 自然接地体 ， 降低接地电阻 、 是 节约钢材 以及均衡接地 电 位的有效措施。在变电站可利用的 自然接地体有 ： （） １ 站内各类钢筋混凝土基础 ； （） ２ 架空输电线路的“ 地线一 杆塔 ” 接地系统 ； （） ３ 埋于地下的金属 自来 水管和有金属外皮 的电缆 。 在利用这些 自然接地体时 ， 事先做好规划 ， 要 如在土建施工时应对 钢筋混凝 土内的钢筋进 行连接 。在 人工接地 网的设计和施 工时 ， 应尽 量 减少人 工接地体 对 自然接地 体的屏 蔽作用 。 ２２ 引接地装置 ．外 当距变 电站 ２０ ｍ以内有较低 电 阻率 的土壤 时 ， 以敷设 外引接 ００ 可 地 极 。特别 是一些变 电站为 了不 占耕 地建在 山坡 上 ， 而这样 地方 的土 壤 大都为非全风化土壤或者为多岩 山地 ， 土壤电阻率一般都 比较高 ， 这 种 情况下就要 寻找变 电站附近一定 范围 内土壤 电阻率 比较低 的地方 ， 敷设 专 门用 于降阻的接地 装置 ， 然后 用多根水平接 地体与变 电站的人 工接 地网可靠连接起来 ， 以起到有效 的降阻的作用。需要注意的是 ， 可 外 引接地装置 的埋深要达 到 １ ｍ以上 ， ． ２ 这样才能不影响农 民的耕作 ， 也 使接 地体免受破 坏。连接线 和外引线 装置的导体截 面必须满 足要求 ，
流 ） 。
由接地 网的工频接地 电阻 Ｒ ＝
降低变电站接地电阻的实际应用措施
降低变电站接地电阻的实际应用措施作者：周迅燕姜兰来源：《科技创新与应用》2015年第04期摘要：目前电能成为人们日常生产生活中不可或缺的重要能源，而且在人们对电能使用过程中对电能质量、可靠性及安全性要求也在不断增加，在这种情况下，电力企业为了能够确保电网运行的安全性和可靠性，则需要采取诸多切实可行的科学保护措施。
设置变电站接地装置是当前确保电网运行安全性的最主要措施之一，通过调置接地装置可以有效的降低变电站接地电阻，实现对各类接地电阻值的准确计算。
文中从变电站接地电阻的主要构成入手，对几种常用的降低变电站接地电阻的方法和措施进行了分析，并进一步对一些特殊的降低变电站接地电阻的措施进行了具体的阐述。
关键词：变电站；接地电阻；构成；方法；措施前言为了更好的确保电力系统运行的安全性和可靠性，确保电力设备及工作人员的安全性，则在变电站内需要设置接地系统。
但在变电站接地系统运行过程中，一旦接地电阻处于一个较大的水平，则会导致接地短路故障的发生，地网电位也会处于一个较高的水平，不仅会对操作人员的安全带来较大的威胁，而且还会破坏设备的二次绝缘，如果高压串入到控制室内，还会导致控制和监测设备管理出现误动或是拒动，破坏监测设备管理，从而导致严重的损失发生。
所以在变电站运行过程中，需要对接地电阻采取必要措施，确保其能够降低，从而保证电网运行的安全性。
1 变电站接地电阻的主要构成1.1 接地极与接地线电阻接地电阻主要由接地极及接地线电阻所组成，而且接地极和接地线电阻由于其属于金属类的导体，所以在整个接地电阻中，接地线电阻只占极小的一部分，而且几何尺寸及材质会对这部分阻值产生一定的影响。
1.2 土壤接触与接地体表面的电阻在变电站接地电阻中，还存在着土壤接触同接地体表面的电阻，这部分电阻的阻值直接受制于土壤颗粒大小、土壤性质和土壤中含水量的影响，同时与地面接触面积的大小也与其阻值具有一定的关系，而且这部分阻值所占接地电阻的整体阻值比例较大。
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贵州变电站接地降阻方法浅析
前言
贵州省位于云贵高原东部,全省地势由西向东降低。
在地质上以碳酸盐岩广布、喀斯特景观普遍发育为特征。
整体土壤偏少且电阻率偏高。
这种地质条件对于变电站的接地电阻最终达到设计要求是非常不利的。
那么怎么才能有效地降低变电站接地网的接地电阻并且使投资成本不会过高之间达到一种平衡呢，下面本人就工作中的一些经验做一些浅显的分析。
一、常用降阻方法
我们现在国内变电站一般常用的降阻方法有深井接地、加装接地模块、站区外延水平接地、加降阻剂、换填电阻率低的耕植土、电解离子接地极等。
1.深井接地
深井接地就是根据站区面积增设数个（数量不宜太密，因为深井接地极之间会有屏蔽现象）20m以上的接地深井，把钢管接地极插入深井，并用压力灌注降阻剂。
这样做是一方面相当于纵深增大接地网的面积；另外一方面土壤深处含水层电阻率较低，能提高电流散流能力。
缺点是站区深处土壤必须电阻率较低，如果为坚岩等地质条件就不能达到相应效果。
2.加装接地模块
接地模块又称非金属石墨接地模块。
是一种以非金属材料为主的接地体，它由导电性、稳定性较好的非金属矿物和电解物质组成。
它针对金属接地体在酸性或碱性土壤中亲合力差、且易发生金属体表面锈蚀而使接地电阻变化的弱点，具有耐腐蚀、接地电阻稳定等特点。
缺点是接地模块市场混乱，良莠不齐，价格相差很大。
3.站区外延水平接地
这种方法实际就是增大接地面积以达到降低接地电阻的目的。
对于周围有水塘、湖泊等低电阻地带或者比较偏僻，征地问题不大的地区变电站比较有效节约成本。
缺点是对于城区变电站等寸土寸金的地区成本过高。
4.加降阻剂
就是在水平接地体包裹降阻剂，降低接地体与周围土壤的接触电阻，以达到降阻目的。
缺点是降阻剂一般都有腐蚀性，对于接地体及周遭环境都有一定影响。
5.换填耕植土
就是用电阻率较低的耕植土换填接地体周围的电阻率较高的土壤，以达到降阻目的。
缺点是比较费人工和时间。
6.电解离子接地极
由合金化合物组成，导体外部一般为紫铜管等耐腐蚀物质，内部填充特制电解化合物，能充分吸收空气中的水分，通过潮解缓慢释放电解离子，有效降阻并保持电阻稳定。
缺点是成本过高。
二、合理运用降阻方法
在具体的变电站施工中，我们应该以设计为依据，根据施工现场实际情况，合理运用降阻措施，来达到理想的降阻效果。
以本人
施工的一个110kv变电站为例来进行分析，本站占地面积较小，周围无外延可能。
接地网设计工频接地电阻为0.5ω；工程所在地主要土壤电阻率：表层土壤电阻率按800ω·m计算；中层土壤电阻率按平均值1375ω·m计算；下层土壤电阻率平均值按2000ω·m 计算。
表层土为耕植土，设计根据土建需求必须弃掉。
依据以上现状，我们将此耕植土挖起后堆置于站区一角，用于接地回填；此举既能节约弃土所需的运输费用，又能用于接地换填，降低接地电阻。
另拟采用站内及站基边缘打接地深井，埋设20米长垂直接地体，并采用降阻剂压力灌浆工艺进行施工的方法对现有接地网工频接地电阻值进行改善。
目前的普通接地网都是扁球体，扁球体接地网带电电荷少，而立方体接地网带电电荷多，带电电荷少则接地网的电阻值高，反之，带电电荷多则接地网电阻值低。
因些要改变接地网结构，使其形成立方体。
要使接地网形成立方体则必需从打深井来纵深考虑。
通常接地深井的深度是根据地网面积来确定，而接地深井的组数则根据土壤电阻率来确定。
在深井接地体周围回填降阻剂是现在做地网的普遍做法，直接回填土时，接地体和土壤之间会存在缝隙，这个缝隙会产生接触电阻增大，要促成土壤和接地体之间没有缝隙那需要很长的时间让土基自己下沉，压实。
回填降阻剂就是用降阻剂来填充这个缝隙，快速的降低接触电阻。
压力灌浆是为了让降阻剂快速紧密填充于井中除垂直接地体外的全部空间，这是因为降阻剂也是黏稠状的，当孔小而深的时候，降阻剂是不能很快流到井底部的，
这时就需要压力灌浆。
本方案设计采用压力灌浆的工艺，通过压力使降阻剂真正纵深发展，形成树根状的扩散状，充分发挥长效降阻剂的效果。
如图所示。
在变电站地网地址上，依据现场钻机安装难易程度设置8孔φ150mm×20m接地深井。
接地深井内埋设φ50×3.5mm×20m热镀锌钢管做垂直接地体，垂直接地体埋深0.8m。
接地深井内采用压力灌浆工艺灌注2000kg长效稀土物理降阻剂。
变电站外沿道路共布置4孔深井，具体布法如图一所示。
接地深井内埋设φ50×3.5mm×20m热镀锌钢管做垂直接地体，垂直接地体埋深0.8m。
接地深井内采用压力灌浆工艺灌注2000kg长效稀土物理降阻剂。
本设计充分考虑了地下水层的分布和深度对接地网工频接地电阻的影响，接地深井设计深度为20m，较易施工，有效降低接地网工频接地电阻。
接地深井的布置最大限度利用现有地形，充分提高垂直接地体的降阻效果。
经计算水平复合接地网的工频接地电阻为4.91ω；垂直方向的平均土壤电阻率为1355ω·m；
增设深井接地后接地网的工频接地电阻：
增设12孔φ150mm×20m接地深井后的接地网工频接地电阻计算如下：
结语
变电站接地应根据现场实际情况，从造价、现场实施难度等等方面结合设计合理运用降阻办法。
贵州省目前变电站造价普遍较低的情况，运用深井接地、添加降阻剂、换填耕植土等降阻方法的较多，运用这几种办法造价较为经济；实际运用下来根据实际合理运用效果也较为理想。
注：文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。