變電站接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-25 09:33 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 感器一次側(cè)中性點(diǎn)需要直接接地。3） 中性點(diǎn)有效接地的系統(tǒng)，應(yīng)裝設(shè)能迅速自動(dòng)切除短路故障的保護(hù)裝置，也可裝設(shè)延時(shí)自動(dòng)切除的裝置。在接地網(wǎng)設(shè)計(jì)中首先按下面兩式算出流經(jīng)接地裝置的入地短路電流I 值，然后取下面兩式中較大的I 值。 （2—16） （2—17）式中：Imax——接地短路點(diǎn)的最大接地短路電流；In——流經(jīng)變電站接地中性點(diǎn)的最大接地短路電流；KeKe2——分別為廠或所內(nèi)和廠或所外短路時(shí)，避雷線的工頻分流系數(shù)。當(dāng)短路故障發(fā)生在地網(wǎng)內(nèi)時(shí)，在流經(jīng)接地點(diǎn)的短路電流Imax 中，由電站提供的那部分電流（In）可以通過(guò)接地線直接流回電源中性點(diǎn)，不會(huì)在地網(wǎng)接地電阻上形成壓降。由于避雷線的存在，由系統(tǒng)提供的短路電流（ImaxIn）中的一部分可以經(jīng)避雷線及桿塔的接地電阻回路返回系統(tǒng)，不會(huì)在電站的接地電阻上形成壓降。因此，經(jīng)地網(wǎng)入地而造成地網(wǎng)電位升高的短路電流只有：當(dāng)短路故障發(fā)生在地網(wǎng)外時(shí)，顯然此時(shí)流經(jīng)大地經(jīng)地網(wǎng)返回的短路電流將由電站本身提供。同樣，由于避雷線的存在，在短路電流的In 分量中將有一部分以避雷線為回路直接返回電源中性點(diǎn)，此時(shí)經(jīng)地網(wǎng)返回的電流為Kel 為短路時(shí)，與變電所接地網(wǎng)相連的所有避雷線的分流系數(shù)。據(jù)專(zhuān)家分析，Kel 應(yīng)由避雷線的出線回路數(shù)確定，出線為1 路時(shí)，；2 ；3 ；4 ；5 ～，且應(yīng)根據(jù)出線所跨走廊的分流效果做出相應(yīng)的增減。Ke2 為所外接地時(shí)，避雷線向兩側(cè)的分流系數(shù)，這僅適于變電所內(nèi)有變壓器中性點(diǎn)接地的所外接地。第二章 接地網(wǎng)和防雷保護(hù)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)有效接地和低電阻接地系統(tǒng)中發(fā)電廠、變電所電氣裝置保護(hù)接地的接地電阻應(yīng)該符合下列要求：（1）一般情況下，接地裝置的接地電阻應(yīng)符合下式 （21）式中：R：考慮到季節(jié)變化的最大接地電阻，Ω； I：計(jì)算用的流經(jīng)接地裝置的入地短路電流，A式（21）中計(jì)算用流經(jīng)接地裝置的入地短路電流，采用在接地裝置內(nèi)、外短路時(shí)，經(jīng)接地裝置流入地中的最大短路電流對(duì)稱(chēng)分量最大值，該電流應(yīng)按5～10年發(fā)展后的系統(tǒng)最大運(yùn)行方式確定，并應(yīng)考慮系統(tǒng)中各接地中性點(diǎn)間的短路電流分配，以及避雷線中分走的接地短路電流。 發(fā)電廠或變電站內(nèi)外發(fā)生接地短路時(shí)，流經(jīng)接地裝置的電流可分別按下式計(jì)算：I=(－)(1－) （22）I=（1－） （23）式中:I：入地短路電流，A；：接地短路時(shí)的最大接地短路電流，A；：發(fā)生最大接地短路電流時(shí)，流經(jīng)變電站接地中性點(diǎn)的最大接地短路電流A；，：分別為變電站站內(nèi)或站外短路時(shí)，避雷線的工頻分流系數(shù)。計(jì)算用入地短路電流?。?2）（23）中較大的I值。（2）當(dāng)接地網(wǎng)的接地電阻由于受條件限制，比如土壤電阻率較高，又沒(méi)法擴(kuò)大地網(wǎng)，地下又沒(méi)有可以利用的地層時(shí)，可以通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，適當(dāng)增大接地電阻，但不得大于5，其人工接地網(wǎng)及有關(guān)電氣裝置應(yīng)符合以下要求：1）為防止轉(zhuǎn)移電位引起的危害，對(duì)可能將接地網(wǎng)的高電位引向發(fā)電廠、變電站或?qū)⒌碗娢灰虬l(fā)電廠、變電站內(nèi)的設(shè)施，應(yīng)采取隔離措施。例如：對(duì)外的通信設(shè)備加隔離變壓器；向廠、站外供電的低壓線路采用架空線，其電源中性點(diǎn)不在站內(nèi)接地，改在站外適當(dāng)?shù)牡胤浇拥?；通向站外的管道采用絕緣段、鐵路軌道分別在兩處加絕緣板等。2）考慮短路電流非周期分量的影響，當(dāng)接地網(wǎng)電位升高時(shí)，變電站內(nèi)的10KV閥式避雷器不應(yīng)動(dòng)作或動(dòng)作后應(yīng)承受被賦予的能量。3）設(shè)計(jì)接地網(wǎng)時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算接觸電壓和跨步電壓。 接觸電壓和跨步電壓設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)在確定變電站接地裝置的型式和布置時(shí)，考慮保護(hù)接地的要求，應(yīng)降低接觸電位差和跨步電位差，并應(yīng)符合下列要求：1允許的接觸電壓和跨步電壓最大值在110KV及以上有效接地系統(tǒng)和6~35KV低電阻接地系統(tǒng)，發(fā)生單相接地或異點(diǎn)兩相接地時(shí)，變電站接地裝置的接觸電位差和跨步電位差不應(yīng)超過(guò)下列數(shù)值：U= （24）U= （25）式中：U：接觸電位差，VU：跨步電位差，V：人腳站立處低表面的土壤電阻率，m；t：接地短路電流持續(xù)時(shí)間，s。2接地網(wǎng)接觸電壓和跨步電壓的校驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) （1）接地裝置的最大接觸電位差可按下式計(jì)算：U=K U （26）式中：U：最大接觸電位差，VK：最大接觸電位差系數(shù)，U：接地裝置的電位，V。當(dāng)接地極的埋設(shè)深度h=~，K可按下式計(jì)算：K=KKKK（27）式中，KKKK為系數(shù)，對(duì)3030（m）≤A≤500500（m）的接地網(wǎng)，可按下式計(jì)算：K=－ （28）K= （29）K=＋（210） K=＋ （211） （212）式中：n：均壓帶根數(shù)；d：均壓帶等效直徑，m；A：接地網(wǎng)面積，m。（2）接地裝置的最大跨步電位差可按下式計(jì)算：U=K U （213）式中：U：最大跨步電位差，V；K：最大跨步電位差系數(shù)。其中K可按下式計(jì)算：K=[（－）㏑]/㏑ （214）=（）（） （215）= （216）式中：A：接地網(wǎng)面積，m；T：人的跨步距離。對(duì)于接地裝置的電位，則可按下式計(jì)算 （217）式中，R為接地裝置的工頻接電阻。避雷針的接地電阻本文使用圓形復(fù)合接地網(wǎng)。如圖21所示為有5個(gè)垂直電極的圓形復(fù)合接地網(wǎng)。大多數(shù)防雷接地的接地電阻都安工頻接地電阻值作標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，因此，可用工頻接地電阻公式計(jì)算避雷針的接地電阻，計(jì)算結(jié)果一般小于10。圓形復(fù)合接地網(wǎng)的接地電阻可用下式計(jì)算:R= （218）R=(㏑－) （219）R=㏑＋(1＋)() （220）R= R－㏑ （221）圖21有5個(gè)垂直電極的圓形復(fù)合接地網(wǎng)1單只避雷針的情況單只避雷針的保護(hù)范圍如圖21所示。在高度為h的水平面上，其保護(hù)半徑r可按下式計(jì)算當(dāng)h≥時(shí)，r=（h－h(huán)）p （222）當(dāng)h 時(shí)，r=（－2h）p （223）式中：h：避雷針的高度，m；h：被保護(hù)物體的高度，m；p：當(dāng)h≤30m時(shí)，p=1；當(dāng)30mh≤120m時(shí)，p=。圖22 單支避雷針的保護(hù)范圍2雙支等高避雷針雙支等高避雷針的保護(hù)范圍如圖22所示，確定兩針外側(cè)保護(hù)范圍的方法與單支避雷針的相同，兩針間的保護(hù)范圍可通過(guò)兩針頂點(diǎn)及保護(hù)范圍上部邊緣最低點(diǎn)o的圓弧來(lái)確定，o電的高度h按下式計(jì)算：h=h－ （224）式中：D：兩針間距離，m；p：當(dāng)h≤30m時(shí)，p=1；當(dāng)30mh≤120m時(shí)，p=。兩針間高度為h的水平面上保護(hù)范圍的截面如圖23所示，在o—o截面上，高度為h的平面保護(hù)范圍一側(cè)寬度如圖24所示，且可按下式計(jì)算：b=（h－h(huán)） （225）一般兩針間的距離與針高之比D/h不宜大于5。圖23 h與o—o的水平截面保護(hù)范圍圖24 h的豎直截面保護(hù)范圍3 多支等高避雷針三支等高避雷針的保護(hù)范圍如圖25所示。三支
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