【正文】 D區(qū)：沿進(jìn)站道路敷設(shè)的兩根延長線，觀察跨步電壓E、F和G區(qū)：變電站圍墻外主接地網(wǎng)邊緣延長接地線和向外斜井，觀察跨步電壓圖624 發(fā)生單相短路接地故障時500kV硯都變電站跨步電壓和接觸電壓觀察區(qū)域示意圖 圖625～圖632分別為500kV開關(guān)區(qū)E點(diǎn)（500kV第二串聯(lián)絡(luò)5022開關(guān)）單相接地故障時地網(wǎng)典型位置跨步電壓和接觸電壓三維分布圖（其它位置發(fā)生單相接地故障時相應(yīng)位置的跨步電壓和接觸電壓三維圖相似）。從三維分布圖看出，變電站設(shè)備場區(qū)內(nèi)跨步電壓分布較為均衡，接觸電壓則呈現(xiàn)與接地網(wǎng)金屬網(wǎng)格相同的分布規(guī)律，臨近發(fā)生單相接地短路故障的設(shè)備區(qū)域的接觸電壓則比較高；而地網(wǎng)邊緣和延長接地線及向外斜井附近區(qū)域的跨步電壓呈突變式分布，且跨步電壓水平比較高，需要重點(diǎn)考察。 （a） 跨步電壓（b） 接觸電壓圖625 500kV硯都站整個接地網(wǎng)和延長接地導(dǎo)體區(qū)域跨步電壓和接觸電壓三維分布圖（a） 跨步電壓（b） 接觸電壓圖626 220kV設(shè)備場地靠圍墻區(qū)域（含圍墻，A區(qū)）跨步電壓和接觸電壓三維分布圖（a） 跨步電壓（b） 接觸電壓圖627 主變區(qū)域（B區(qū)）跨步電壓和接觸電壓三維分布圖（a） 跨步電壓（b） 接觸電壓圖628 220kV設(shè)備場地靠圍墻區(qū)域（含圍墻，C區(qū)）跨步電壓和接觸電壓三維分布圖圖629 沿進(jìn)站道路（D區(qū)）跨步電壓三維分布圖圖630 變電站圍墻外主接地網(wǎng)邊緣延長接地線和向外斜井（E區(qū)）跨步電壓三維分布圖圖631 變電站圍墻外主接地網(wǎng)邊緣延長接地線和向外斜井（F區(qū)）跨步電壓三維分布圖圖632 變電站圍墻外主接地網(wǎng)邊緣延長接地線和向外斜井（G區(qū)）跨步電壓三維分布圖 接觸電勢和跨步電勢的允許值（安全限值）計(jì)算按照DL/T 6211997“交流電氣裝置的接地”，在110kV及以上有效接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地或同點(diǎn)兩相接地時，變電所接地裝置的接觸電勢差UT和跨步電勢差US不應(yīng)超過下列數(shù)值：接觸電勢：，跨步電勢：式中：rs為人腳站立處表面的土壤電阻率，W?m；t為接地短路電流的持續(xù)時間，s。對于硯都變電站，取表層土壤電阻率ρs＝100Ωm（參照本報告第七部分“500kV硯都變電站站址土壤電阻率測試和土壤結(jié)構(gòu)分析”的相關(guān)測試數(shù)據(jù)），考慮后備保護(hù)動作的系統(tǒng)單相接地短路（故障）電流持續(xù)時間t＝，計(jì)算得UT＝，US＝。 發(fā)生單相接地故障時，跨步電壓分布的計(jì)算結(jié)果及分析圖633 500kV開關(guān)區(qū)A點(diǎn)單相接地故障時的跨步電壓計(jì)算結(jié)果表69 500kV硯都站發(fā)生單相接地故障時跨步電壓水平計(jì)算統(tǒng)計(jì)結(jié)果參數(shù)故障區(qū)域包括延長接地體在內(nèi)的整個接地系統(tǒng)場地 變電站圍墻內(nèi)的設(shè)備場區(qū)最大值（V）高水平跨步電壓出現(xiàn)的位置最大值（V）高水平跨步電壓出現(xiàn)的位置500kV開關(guān)區(qū)A點(diǎn)進(jìn)站道路（D區(qū)域）和500kV場地圍墻外的地網(wǎng)延長線（G區(qū)域）發(fā)生工頻接地短路故障點(diǎn)附近5m范圍區(qū)域和主變區(qū)域500kV開關(guān)區(qū)B點(diǎn)500kV場地圍墻外的地網(wǎng)延長線（G區(qū)域）500kV開關(guān)區(qū)C點(diǎn)進(jìn)站道路（D區(qū)域）和500kV、220kV場地圍墻外的地網(wǎng)延長線（G區(qū)域和F區(qū)域）500kV開關(guān)區(qū)D點(diǎn)500kV開關(guān)區(qū)E點(diǎn)500kV開關(guān)區(qū)F點(diǎn)進(jìn)站道路（D區(qū)域）和220kV場地圍墻外的地網(wǎng)延長線（F區(qū)域）220kV開關(guān)區(qū)G點(diǎn)進(jìn)站道路（D區(qū)域）和500kV、220kV場地圍墻外的地網(wǎng)延長線（G區(qū)域和F區(qū)域）發(fā)生工頻接地短路故障點(diǎn)附近5m范圍區(qū)域220kV開關(guān)區(qū)H點(diǎn)發(fā)生工頻接地短路故障點(diǎn)附近5m范圍區(qū)域和主變區(qū)域220kV開關(guān)區(qū)I點(diǎn)進(jìn)站道路（D區(qū)域）和220kV場地圍墻外的地網(wǎng)延長線（G區(qū)域）220kV開關(guān)區(qū)J點(diǎn)進(jìn)站道路（D區(qū)域）和500kV、220kV場地圍墻外的地網(wǎng)延長線（G區(qū)域和F區(qū)域）220kV開關(guān)區(qū)K點(diǎn)220kV開關(guān)區(qū)L點(diǎn)發(fā)生工頻接地短路故障點(diǎn)附近5m范圍區(qū)域2主變場地高壓側(cè)M點(diǎn)主變區(qū)域2主變場地中壓側(cè)N點(diǎn)對于跨步電壓，主要考察變電站圍墻內(nèi)場區(qū)、圍墻周圍的地網(wǎng)邊緣和地網(wǎng)延長導(dǎo)體區(qū)域。從表69的計(jì)算統(tǒng)計(jì)結(jié)果看，500kV場地典型的6個點(diǎn)和2主變高壓側(cè)發(fā)生單相接地故障時，包括延長接地體在內(nèi)的整個接地系統(tǒng)場地的跨步電壓最高為81V，高水平跨步電壓主要出現(xiàn)在沿進(jìn)站道路外引的地網(wǎng)延長接地體上方、圍墻外的地網(wǎng)邊緣、圍墻外地網(wǎng)延長線（或斜井）上方，以及延長線斷頭（尖端）周圍的位置，而變電站圍墻內(nèi)場區(qū)的跨步電壓最高可以達(dá)到54V，高水平跨步電壓主要出現(xiàn)在發(fā)生工頻接地短路故障點(diǎn)附近5m范圍區(qū)域和主變區(qū)域。而220kV場地典型的6個點(diǎn)和2主變中壓側(cè)發(fā)生單相接地故障所引起的跨步電壓水平則低得多，最高只有54V。與第二部分表22的實(shí)測值比較，可以看出，仿真計(jì)算的場區(qū)跨步電壓水平與實(shí)測的場區(qū)跨步電壓水平相當(dāng)。500kV硯都變電站發(fā)生500kV及220kV單相接地故障時，故障導(dǎo)致的延長接地體（斜井）在內(nèi)的整個接地系統(tǒng)場地跨步電壓均不會超過跨步電壓的安全限值US（），主要原因是，變電站出線避雷線對單相接地短路故障的分流貢獻(xiàn)很大（達(dá)到75%的水平），實(shí)際通過地網(wǎng)入地的故障電流較小，所引起的跨步電壓水平也不高。 發(fā)生單相接地故障時，接觸電壓分布的計(jì)算結(jié)果及分析圖647 500kV開關(guān)區(qū)A點(diǎn)單相接地故障時的接觸電壓計(jì)算結(jié)果表610 500kV硯都站發(fā)生單相接地故障時圍墻內(nèi)場區(qū)接觸電壓水平計(jì)算統(tǒng)計(jì)結(jié)果參數(shù)故障區(qū)域變電站圍墻內(nèi)整個場區(qū)變電站圍墻內(nèi)整個場區(qū)內(nèi)接觸電壓的一般水平（V）最大值（V）較高典型值（V）高水平接觸電壓出現(xiàn)的位置500kV開關(guān)區(qū)A點(diǎn)發(fā)生工頻接地短路故障點(diǎn)附近5m范圍區(qū)域、主變區(qū)域和靠圍墻的部分地網(wǎng)邊緣地帶500kV開關(guān)區(qū)B點(diǎn)500kV開關(guān)區(qū)C點(diǎn)500kV開關(guān)區(qū)D點(diǎn)500kV開關(guān)區(qū)E點(diǎn)500kV開關(guān)區(qū)F點(diǎn)220kV開關(guān)區(qū)G點(diǎn)220kV開關(guān)區(qū)H點(diǎn)220kV開關(guān)區(qū)I點(diǎn)220kV開關(guān)區(qū)J點(diǎn)220kV開關(guān)區(qū)K點(diǎn)220kV開關(guān)區(qū)L點(diǎn)2主變場地高壓側(cè)M點(diǎn)2主變場地中壓側(cè)N點(diǎn)對于接觸電壓，主要關(guān)心的是變電站圍墻內(nèi)場區(qū)有可能發(fā)生單相接地短路故障的設(shè)備區(qū)域。從表610的計(jì)算統(tǒng)計(jì)結(jié)果看，500kV場地典型的6個點(diǎn)和2主變高壓側(cè)發(fā)生單相接地故障時，變電站圍墻內(nèi)整個場區(qū)接觸電壓最高達(dá)200V左右（發(fā)生在工頻接地短路故障點(diǎn)附近5m范圍區(qū)域），較高水平為85V左右，場區(qū)內(nèi)接觸電壓的一般水平為35V～38V。而220kV場地典型的6個點(diǎn)和2主變中壓側(cè)發(fā)生單相接地故障所引起的接觸電壓水平則低得多，最高只有130V左右。高水平接觸電壓主要出現(xiàn)在發(fā)生工頻接地短路故障點(diǎn)附近5m范圍區(qū)域、主變區(qū)域和靠圍墻的部分地網(wǎng)邊緣地帶。與第二部分表23的實(shí)測值比較，可以看出，仿真計(jì)算的場區(qū)接觸電壓水平與實(shí)測的場區(qū)接觸電壓水平相當(dāng)。500kV硯都變電站發(fā)生500kV及220kV單相接地故障時，故障導(dǎo)致的站區(qū)接觸電壓均不會超過限值場區(qū)接觸電壓的安全限值UT（），主要原因是，變電站出線避雷線對單相接地短路故障的分流貢獻(xiàn)很大（達(dá)到75%的水平），實(shí)際通過地網(wǎng)入地的故障電流較小，所引起的接觸電壓水平也不高。七 500kV硯都變電站接地網(wǎng)狀態(tài)評估結(jié)論 土壤結(jié)構(gòu)500kV硯都變電站站址的土壤水平分層結(jié)構(gòu)通過現(xiàn)場測量和CDEGS軟件的RESAP模塊計(jì)算，可分為水平四層，m；，m；，m；m。500kV硯都變電站站址的深層土壤電阻率總體水平比較高，土壤條件比較差。 接地阻抗在出線構(gòu)架上帶著500kV、220kV避雷線和OPGW光纖地線的運(yùn)行狀態(tài)下，—。在注入類工頻電流的測試方式下，%?？紤]現(xiàn)場測試有眾多干擾因素，而CDEGS模擬計(jì)算對土壤水平分層結(jié)構(gòu)等效，能更好反映地網(wǎng)的真實(shí)情況，該值超過變電站設(shè)計(jì)和運(yùn)行要求值（）。 單相接地故障電流及其分布變電站發(fā)生500kV和220kV母線側(cè)發(fā)生單相接地短路故障時，將有部分電流會沿架空地線和OPGW光纖地線流出接地網(wǎng)，從每一基沿500kV和220kV出線桿塔地網(wǎng)和對側(cè)站地網(wǎng)都有入地，近變電站的幾基出線桿塔接地網(wǎng)分流量很大，且有自故障站至對側(cè)站桿塔地網(wǎng)分流有減小趨勢，并在對側(cè)站處增大。500kV硯都變電站發(fā)生單相接地短路故障時，架空地線分流系數(shù)（模）%的水平。500kV硯都變電站500kV開關(guān)區(qū)單相接地故障時，∠176。kA，∠176。kA；220kV開關(guān)區(qū)單相接地故障時，∠176。kA，∠176。kA；∠176。kA；∠176。kA。 地表電位分布盡管變電站出線避雷線對單相接地短路故障的分流貢獻(xiàn)很大，但從地網(wǎng)入地的故障電流仍能引起相當(dāng)高的地網(wǎng)導(dǎo)體電位升高。從地網(wǎng)導(dǎo)體電位升高計(jì)算結(jié)果看，500kV硯都變電站發(fā)生設(shè)備單相接地故障時，變電站場區(qū)內(nèi)（包括主控樓區(qū)域）的地網(wǎng)地中導(dǎo)體的電位的提高大大超過二次設(shè)備或二次回路的絕緣要求（2kV～3kV），尤以500kV場地和主變高壓側(cè)發(fā)生接地短路故障為甚（可達(dá)到6200V～6600V的水平），將對其絕緣造成嚴(yán)重威脅?？紤]到擴(kuò)建的1主變投運(yùn)后，系統(tǒng)的單相短路電流水平還會增大，這種情況將更嚴(yán)重。 跨步電壓、接觸電壓由于出線避雷線對單相接地短路故障的分流貢獻(xiàn)很大，實(shí)際通過地網(wǎng)入地的故障電流較小，從跨步電壓和接觸電壓的計(jì)算結(jié)果看，500kV硯都變電站發(fā)生500kV系統(tǒng)或220kV系統(tǒng)單相短路接地故障所引起的場區(qū)內(nèi)外跨步電壓水平和場區(qū)內(nèi)接觸電壓水平均未超過其相應(yīng)的安全限值。 電氣設(shè)備接地引下線與主地網(wǎng)連接情況500kV硯都變電站電氣設(shè)備接地引下線與主地網(wǎng)連接情況良好，接地網(wǎng)完整性良好。 地網(wǎng)腐蝕情況500kV硯都變電站運(yùn)行年限較短，選點(diǎn)開挖檢查發(fā)現(xiàn)水平地網(wǎng)情況良好，地網(wǎng)整體腐蝕情況輕微。%，%。電纜溝內(nèi)接地導(dǎo)體腐蝕情況一般，并不嚴(yán)重。建議按中國南方電網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/CSG 10072004《電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》規(guī)定的年限進(jìn)行跟蹤檢查。 接地網(wǎng)狀態(tài)的綜合評價500kV硯都變電站所處地區(qū)深層土壤電阻率總體水平比較高，土壤條件比較差。盡管基建時采取了地網(wǎng)外引和斜深井加電解離子接地極等措施來降阻，但本次地網(wǎng)狀態(tài)評估測試和數(shù)值分析計(jì)算表明地網(wǎng)總體接地電阻水平仍然偏高，導(dǎo)致場區(qū)（500kV、220kV和主變區(qū)域）發(fā)生單相接地短路故障時變電站出線地線的分流值偏大，變電站場區(qū)內(nèi)（包括主控樓區(qū)域）的地網(wǎng)地中導(dǎo)體的電位的提高大大超過二次設(shè)備或二次回路的絕緣要求，尤以500kV場地和主變高壓側(cè)發(fā)生接地短路故障為甚，將對其絕緣造成嚴(yán)重威脅。場區(qū)內(nèi)外跨步電壓水平和場區(qū)內(nèi)接觸電壓水平均未超過其相應(yīng)的安全限值。電氣設(shè)備接地引下線與主地網(wǎng)連接情況良好，接地網(wǎng)完整性良好。水平地網(wǎng)導(dǎo)體整體腐蝕情況輕微，電纜溝內(nèi)接地導(dǎo)體腐蝕情況一般，并不嚴(yán)重。建議針對目前地網(wǎng)總體接地電阻水平仍然偏高的問題，采取有效的措施對地網(wǎng)進(jìn)行降阻改造，以達(dá)到場區(qū)發(fā)生單相接地短路故障時變電站場區(qū)內(nèi)（包括主控樓區(qū)域）的地網(wǎng)地中導(dǎo)體的電位升高能滿足二次設(shè)備（或二次回路）的絕緣要求，消除對其絕緣的威脅。