【正文】 （ ） 注 :1) Imax—接地短路點(diǎn)的最大接地短路電流； 2) In—流經(jīng)變電所接地中性點(diǎn)的最大接地短路電流； 3) Ke Ke2—所內(nèi)和所外短路時(shí)，避雷線的分流系數(shù)。 接地網(wǎng)接地電阻計(jì)算及量大電阻的確定 水平主接地網(wǎng)接地電阻計(jì)算 接地電阻可以看成是接地網(wǎng)導(dǎo)體的電阻與接 地網(wǎng)相對于無限遠(yuǎn)處的無限大電極間大地土壤的電阻的串聯(lián)。要防止這樣的情況：原接地網(wǎng)接地電阻很小，由于接地干線連接的接觸電阻的影響，到設(shè)備時(shí)接地電阻已較大。 接地體的選擇 城市變站接地網(wǎng)的接地體，宜采用銅接地體，雖然銅材的價(jià)格高于扁鋼，但銅的抗腐蝕性要優(yōu)于鋼，特別是當(dāng)接地網(wǎng)面積較小時(shí)，希望 有水及金屬等導(dǎo)電性較好介質(zhì)時(shí)，抗腐蝕是一個(gè)重要問題。如福州地區(qū)，根據(jù)土壤和水的電阻率參考值表，一般取 ρ=30Ω?m計(jì)算接地電阻。均勻土壤中的三維立體接地網(wǎng)應(yīng)盡量采取 根數(shù)少長度增加的垂直超深度鋼鍍銅接地棒的敷設(shè)方式，這樣降低接地電阻的效果最好。棒芯是用特制的硬質(zhì)鋼材料，具有高達(dá) 600N／ mm2 抗拉強(qiáng)度，所以借助特殊沖擊 鉆能將接地棒垂直聯(lián)接打入地下 35m處，在地下使用壽命可達(dá) 30 年以上，可與變電站設(shè)計(jì)的使用壽命相同步。上述 4 個(gè)變電站的復(fù)合接地網(wǎng)中的垂直超深度鋼鍍銅接地棒的長度在25～ 30m，土壤電阻率為 30Ω 以往福州地區(qū)變電站的接地網(wǎng)是以水平接地網(wǎng)為主的，福州地區(qū)的土壤電阻率較低，一般取 30～ 50Ωm，若以接地電阻估算公式：（附 1）來判別福州地區(qū)變電站接地網(wǎng)的接地電阻值，基本上能 100％地滿足舊標(biāo)準(zhǔn) R≤0． 5Ω 的要求。 三維立體接地網(wǎng)基本原理 在水平接地網(wǎng)基礎(chǔ)上把多 根經(jīng)過計(jì)算人地深度、位置和根數(shù)的垂直超深度鋼鍍銅接地棒打入地下深處，并與水平接地網(wǎng)連接起來，在地下的深層形成的半球散流接地網(wǎng)稱為三維立體接地網(wǎng)。 9 注： 1)δ=(VmaxVmin)／ Vmin； 2)地網(wǎng)面積為 190 m170 m； 3)長方向?qū)w根數(shù) n1=18，寬方向?qū)w根數(shù) n2=20。不等長接地體技術(shù)，從理論上到實(shí)踐應(yīng)用中，都較好的解決了多個(gè)單一接地體間的屏蔽作用。 接地電阻雖由四部分構(gòu)成，但前兩項(xiàng)所占接地電阻值的比例甚微，起決定作用的是接觸電阻及散流電阻。 （ 3） 接地裝置宜采用鋼材，接地裝置的導(dǎo)體截面應(yīng)符合熱穩(wěn)定和機(jī)械強(qiáng)度的要求，但應(yīng)不小于下表（ 21） 規(guī)格。 6 土壤電阻率 ρ的取值 土壤電阻率 ρ是決定接地網(wǎng)的關(guān)鍵參數(shù)，選擇變電所所址時(shí)，要考慮所在地的土質(zhì)情況，接地網(wǎng)處的土壤分層情況，不能僅取表層土壤的電阻率 ρ，若土壤電阻太大，接地網(wǎng)的接地電阻值滿足不了 R≤20xx/I 的要求。 5 2 接地網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的合理性 關(guān)于接地短路電流的計(jì)算及接地要求 關(guān)于接地短路電流的計(jì)算 電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) DL/T 6211997 中的計(jì)算公式為 I = （ Imax In） (1 Kel) 和 I = In(1 Ke2)，取其最大值，式中 I 為接地短路電流，即通過接地網(wǎng)進(jìn)行散流的電流。這是因?yàn)榻夥懦跗?，我國變電站的?guī)模很小，由于經(jīng)濟(jì)和資源的原因，普遍采用鋼質(zhì)材料作為變電站的接地 (體 )極的材料，這種做法一直沿用到現(xiàn)在。改造目標(biāo)不但要解決地網(wǎng)缺陷問題，還要弄清造成地網(wǎng)不合格的原因，從而制定切實(shí)可行的解決方案。高店 11 11 119 間隔，南郊 2210 間隔均為新增間隔，刀閘與開關(guān)接地 線相連，成獨(dú)立網(wǎng)，沒與主地網(wǎng)連接。8 mm圓鋼 ,而且個(gè)別站同一電壓等級設(shè)備的接地引下線規(guī)格不齊，并有多點(diǎn)焊接。現(xiàn)在尤其是 35kV、 10kV 系統(tǒng)接地故障，由于接地網(wǎng)存在缺陷導(dǎo)致變電站接地網(wǎng)局部電位升高，致使避雷器不能正確動(dòng)作，甚至發(fā)生逆閃，引發(fā)母線對地放電，開關(guān)爆炸，燒毀電氣設(shè)備，甚至燒斷接地裝置，造成大面積停電的事故時(shí)有發(fā)生。 With earthing scheme of city substation lightning protection and grounding of civil buildings,bined and two times the equipment grounding are discussed. At the same time, the construction of re measurement of local soil resistivity, in order to design the reasonable value of ground wind. This bination of grounding grid design in the construction of HuadianLianjiang wind power plant 110 kV stepup substation grounding grid method, explains theunequal spacing layout and its rationality. Keywords: substation。 接地裝置是保證電氣設(shè)備安全運(yùn)行和人身安全的主要 設(shè)備。由于自然條件和施工工藝等原因，變電站的接地裝置腐蝕嚴(yán)重，接地電阻不合格，通過實(shí)施改造措施，消除隱患，解決接地網(wǎng)不合格問題。 grounding grid。 然而，因?yàn)樵O(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收等各個(gè)方面的因素，未能有效地解決接地裝置的防腐問題。 （ 2） 接地引下線與水平地線截面配合不當(dāng)北郊 220 kV 部分接地引下線截面 248。 （ 5） 部分接地網(wǎng)（線）腐蝕嚴(yán)重電纜溝接地扁鋼比土壤中的腐蝕嚴(yán)重；土壤中的接地引下線比水平敷設(shè)的主接地網(wǎng)干線腐蝕嚴(yán)重。 通過對 華電連江風(fēng)電廠 110 kV 升壓變電站 地網(wǎng)不合格狀態(tài)測試分析，得知自然環(huán)境是地網(wǎng)不合格的主要原因：地壤鹽堿含量高；地質(zhì)為沙石結(jié)構(gòu)；土壤電阻率高。上世紀(jì)八十年代末，全國各地相繼出現(xiàn)了一些在系統(tǒng)發(fā)生 接地故障時(shí)，因接地網(wǎng)原因，造成變電站高壓串入控制室，燒毀控制室和保護(hù)盤柜的重大停電事故。 Imax 為接地短路時(shí)的最大接地短路電流，上述公式僅適用于有效接地系統(tǒng)，該值可向運(yùn)行部門或繼電保護(hù)部門索取，也可自己計(jì)算，一般采用單相接地時(shí)，最大運(yùn)行方式下的最大短路接地電流。 接地電阻值的要求 根據(jù)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) DL/T 621197 規(guī) 定，接地裝置的接地電阻值應(yīng)滿足 R≤20xx/I，即 IR 20xxV。 7 表 21 鋼材安裝要求表 種類 規(guī)格及單位 地上 地下 室內(nèi) 室外 交流電流回路 直流電流回路 園鋼 直徑（ mm） 6 8 10 12 扁鋼 載面（ mm2） 厚度（ mm） 60 3 100 4 100 4 100 6 角 鋼厚度（ mm） 鋼管管壁厚度（ mm） 2 2． 5 2． 5 2． 5 4 3． 5 6 4． 5 規(guī)范中嚴(yán)格規(guī)定電力系統(tǒng)各種接地裝置的電阻值，接地網(wǎng)的設(shè)計(jì)就是以此為目標(biāo)值。故從接地網(wǎng)的接地體的量佳埋設(shè)深度和不等長接地體技術(shù)，兩面三個(gè)方面來論述降低接觸電阻和散流電阻 的措施。 對接地網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的分析 改善導(dǎo)體的泄漏電 流密度分布 表（ 11） 是面積為 190 m170 m的華電連江風(fēng)電廠 110 kV 升壓變電站接地網(wǎng)，在導(dǎo)體根數(shù)相同的情況下，分別按 10 m 等間距布置和平均 10 m 不等間距布置。 節(jié)省大量鋼材和施工費(fèi)用 如果按 10 m等間距布置的華電連江風(fēng)電廠 110 kV 升壓變電站接 地網(wǎng)，最大接觸電勢在邊角網(wǎng)孔，其值為 kV，但采用不等間距布置時(shí)，保持最大接觸電勢與該值接近，這時(shí)可節(jié)省鋼材 %。其主要特點(diǎn)是通過垂直超深度鋼鍍銅接地棒來降低整個(gè)地網(wǎng)的接地電阻值。 1998 年 1 月 1日起實(shí)施的 DL／ T621—1997《交流電氣裝置的接地》新規(guī)程要求接地裝置的接地電阻值應(yīng)符合 R≤20xx／ IΩ，重申了故障時(shí)接地網(wǎng)的電位升高不超過 20xxV 的規(guī)定。m，按傳統(tǒng)水平接地網(wǎng)設(shè)計(jì)和按三維立體接地網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)后的這 4 個(gè)站接 地電阻值的計(jì)算數(shù)據(jù)。 在水平基礎(chǔ)上把多根垂直超深度鋼鍍銅接地棒打入地下并與水平接地網(wǎng)連接起來就形成三維立體接地網(wǎng)。垂直超深度鋼鍍銅接地棒費(fèi)用的經(jīng)濟(jì)性 。 在一些城市 35KV 變電站建設(shè)中，接地電阻實(shí)測值與計(jì)算值相差較多，除了采取一定降低電阻措施各測量時(shí)的環(huán)境因數(shù)外，變電站土壤電阻率偏大可能也是原因。采用銅接地體雖一次投資較大，但從長遠(yuǎn)看還經(jīng)濟(jì)合理的。城市變電站室內(nèi)的接地體可采用扁鋼或銅排，只要滿足熱穩(wěn)定條件，扁鋼或銅排與接地支線連接方便，銅鉸線連接較困難。在一般情況下前者遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于后者，其電阻值實(shí)際設(shè)計(jì)計(jì)算中可以忽略不計(jì)。 計(jì)算分流系數(shù)先要分析每個(gè)變電所的實(shí)際情況。故必須對土壤分層狀況進(jìn)行測試， 以了解地層電阻率較低的位置。另外在填土層內(nèi)也敷設(shè)一個(gè)上層接地網(wǎng)，可以起著均壓、降低接觸電勢及降低接地電阻作用，對于場地填高不大不必設(shè)上層地網(wǎng)。直接擴(kuò)大變電所接地網(wǎng)面積（即外引接地網(wǎng)），往往 受變電所四周場地的限制。實(shí)測接地電阻 ,可以滿足 IR≤20xxV，獲得較好的效果。適合于110kV 變電所占地面積不大場所，同時(shí)也適合于對不合格接地網(wǎng)的改造。 在設(shè)計(jì)時(shí)采用嘗試的方法來確定均壓導(dǎo)體的總根數(shù)和總長度，即先對地網(wǎng)長和寬方向的導(dǎo)體根數(shù) n1 和 n2 進(jìn)行試算，對于大地網(wǎng)一般可采用均壓導(dǎo)體間距為 10 m左右試算，若接觸電勢滿足要求，進(jìn)行技術(shù) 經(jīng)濟(jì)比較后再考慮增減導(dǎo)體的根數(shù)。一般情況下， 220 kV 變電站母線和出線的瞬動(dòng)主保護(hù)配有斷路器失靈保護(hù)，當(dāng)某臺斷路器拒動(dòng)時(shí)，經(jīng)過 ～ s 跳開全部相關(guān)的斷路器隔離故障點(diǎn)，同時(shí)考慮斷路器的固有分閘時(shí)間和滅弧時(shí)間約為 s，所以考慮斷路器拒動(dòng)的情況存在，220 kV 有 效接地系統(tǒng)接地裝置的熱穩(wěn)定校驗(yàn)時(shí)間宜取 s。新規(guī)程 （ DL/T 6211997）中明確規(guī)定：在未考慮腐蝕時(shí)，接地裝置接地極的截面不宜小于連接至接地裝置的接地線截面的 75%。這樣一方面減少接地引下線的波阻抗，從而減少局部電位升高，另一方面可以起到互為備用的作用。 (8)關(guān)于新舊地網(wǎng)連接 :目前規(guī)程及資料沒有這方面的介紹，有人認(rèn)為新舊地網(wǎng)并聯(lián)后彼此存在屏蔽作用，不贊同新舊地網(wǎng)并聯(lián)。 24 6 與接地網(wǎng)相關(guān)的問題 接地網(wǎng)在設(shè)計(jì)過程中注意事項(xiàng) (1)接地體頂面埋沒深度不應(yīng)小于 米，角鋼及鋼管接地體應(yīng)垂直配 置。 (8)明敷接地線的安裝應(yīng)符合下列要求： 1)便于檢查； 2)敷設(shè)位置不應(yīng)妨礙設(shè)備的拆卸與檢修； 3)支持件間的 距離在水平直線部分一般為 1— 米，垂直部分為 —2 米，轉(zhuǎn)彎部分為 米。 (11)在進(jìn)行檢修工作時(shí)，需臨時(shí)接地的地方（如配電間隔、母線分段處、引出線室等）均應(yīng)引入接地干線，并設(shè)有專供連接臨時(shí)接地線使用的接地板和螺栓。 26 與城市接地網(wǎng)有關(guān)的接地 城市變電站的避雷帶 一般郊區(qū)變電站大多采用獨(dú)立的避雷針作為防雷保護(hù)。 城市變電站與民用建筑相結(jié)合，民用建筑的給排水管、煤氣管道等可能與變電站接地網(wǎng)交叉，宜在這些民用管道進(jìn)入建筑后加一段絕緣，再與民用建筑連接。同時(shí)還要注意雷電電磁脈沖的影響，落雷進(jìn)雷電流從避雷帶引下線流入大地，在空間感應(yīng)出電磁場，在計(jì)算機(jī)內(nèi)產(chǎn)生幾伏的電壓都可能損壞計(jì)算機(jī)，從交流回路、電話引入的高電位也可能損壞計(jì)算機(jī)，影響安全供電。 今后 ,變電站接地網(wǎng)的改造 ,應(yīng)編入地 網(wǎng)改造施工控制點(diǎn) ,形成制度化 ,使之程序化 .建議注意以下幾個(gè)方面 ： (1) 強(qiáng)管理 ,建成議對主網(wǎng)系統(tǒng)的地網(wǎng)狀態(tài)定期分析研究 ； (2) 對土壤特性加以分析研究 ,加強(qiáng)運(yùn)行中的監(jiān)測和控制 ； (3) 選擇合適的接地材料 ,重要樞紐站建議采用銅地網(wǎng)結(jié)構(gòu) ； (4) 改善施工工藝 ,改進(jìn)接地裝置的結(jié)構(gòu)布置 。離別在即，站在人生的又一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)上，心中難免思緒萬千，其中的酸甜苦辣，無數(shù)的學(xué)習(xí)時(shí)光中的緊張和忙碌都成為記憶中不可磨滅的一頁。 華電連江風(fēng)電廠 110 kV 升壓變電站 接地網(wǎng)的改造，通地采用更換土壤，深挖槽溝，提高接地網(wǎng)焊接質(zhì)量等措施，從根本上解決了接地電阻不合格的問題。城市變電站大多采用開關(guān)柜、 GIS 設(shè)備，其保護(hù)一般放在設(shè)備就地，如開關(guān)的繼電器室、 GIS 的匯控柜等。避雷帶的接地宜與變電站接地網(wǎng)分開。 (13)接地線的連接應(yīng)采用焊接，焊接必須牢固無虛焊。 5)接地線跨越建筑物伸縮縫、沉降縫時(shí)，應(yīng)加設(shè)補(bǔ)償器，補(bǔ)償器可用接地線本身彎成弧狀代替。 (2)為減少相鄰接地體的屏蔽作用，重封接地體的間距不應(yīng)小于其長度的兩 倍 ，水平接地體的間距應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定，不宜小于 5 米。而新舊地網(wǎng)并聯(lián)相當(dāng)于向金屬板地網(wǎng)靠近，故其接地電阻應(yīng)為減小趨勢 ；另一方面，兩根均壓帶并聯(lián)后，因互相屏蔽的緣故，總的電阻不是單根的一半，而是要大一些，其利用系數(shù)仍為 ，并聯(lián)后總電阻接近單根的一半。 (5) 接地網(wǎng)主干線結(jié)構(gòu) :我國大部分地區(qū)接地網(wǎng)主干線都是長孔形布置，高壓設(shè)備沿電纜溝布置。該公司變電站地網(wǎng)改造中接地極的截面與接地引下線的截面相同。 110 kV 及以下變電