【正文】 D區(qū)：沿進(jìn)站道路敷設(shè)的兩根延長(zhǎng)線(xiàn)，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(zhǎng)接地線(xiàn)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(shí)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(kāi)關(guān)區(qū)E點(diǎn)（500kV第二串聯(lián)絡(luò)5022開(kāi)關(guān)）單相接地故障時(shí)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(shí)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(chǎng)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(zhǎng)接地線(xiàn)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(gè)接地網(wǎng)和延長(zhǎng)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(chǎng)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(chǎng)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(zhǎng)接地線(xiàn)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(zhǎng)接地線(xiàn)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(zhǎng)接地線(xiàn)和向外斜井（G區(qū)）跨步電壓三維分布圖 接觸電勢(shì)和跨步電勢(shì)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(shí)，變電所接地裝置的接觸電勢(shì)差UT和跨步電勢(shì)差US不應(yīng)超過(guò)下列數(shù)值：接觸電勢(shì)：，跨步電勢(shì)：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(shí)間，s。對(duì)于硯都變電站，取表層土壤電阻率ρs＝100Ωm（參照本報(bào)告第七部分“500kV硯都變電站站址土壤電阻率測(cè)試和土壤結(jié)構(gòu)分析”的相關(guān)測(cè)試數(shù)據(jù)），考慮后備保護(hù)動(dòng)作的系統(tǒng)單相接地短路（故障）電流持續(xù)時(shí)間t＝，計(jì)算得UT＝，US＝。 發(fā)生單相接地故障時(shí)，跨步電壓分布的計(jì)算結(jié)果及分析圖633 500kV開(kāi)關(guān)區(qū)A點(diǎn)單相接地故障時(shí)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(shí)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(zhǎng)接地體在內(nèi)的整個(gè)接地系統(tǒng)場(chǎng)地 變電站圍墻內(nèi)的設(shè)備場(chǎng)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(kāi)關(guān)區(qū)A點(diǎn)進(jìn)站道路（D區(qū)域）和500kV場(chǎng)地圍墻外的地網(wǎng)延長(zhǎng)線(xiàn)（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(kāi)關(guān)區(qū)B點(diǎn)500kV場(chǎng)地圍墻外的地網(wǎng)延長(zhǎng)線(xiàn)（G區(qū)域）500kV開(kāi)關(guān)區(qū)C點(diǎn)進(jìn)站道路（D區(qū)域）和500kV、220kV場(chǎng)地圍墻外的地網(wǎng)延長(zhǎng)線(xiàn)（G區(qū)域和F區(qū)域）500kV開(kāi)關(guān)區(qū)D點(diǎn)500kV開(kāi)關(guān)區(qū)E點(diǎn)500kV開(kāi)關(guān)區(qū)F點(diǎn)進(jìn)站道路（D區(qū)域）和220kV場(chǎng)地圍墻外的地網(wǎng)延長(zhǎng)線(xiàn)（F區(qū)域）220kV開(kāi)關(guān)區(qū)G點(diǎn)進(jìn)站道路（D區(qū)域）和500kV、220kV場(chǎng)地圍墻外的地網(wǎng)延長(zhǎng)線(xiàn)（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(kāi)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(kāi)關(guān)區(qū)I點(diǎn)進(jìn)站道路（D區(qū)域）和220kV場(chǎng)地圍墻外的地網(wǎng)延長(zhǎng)線(xiàn)（G區(qū)域）220kV開(kāi)關(guān)區(qū)J點(diǎn)進(jìn)站道路（D區(qū)域）和500kV、220kV場(chǎng)地圍墻外的地網(wǎng)延長(zhǎng)線(xiàn)（G區(qū)域和F區(qū)域）220kV開(kāi)關(guān)區(qū)K點(diǎn)220kV開(kāi)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(chǎng)地高壓側(cè)M點(diǎn)主變區(qū)域2主變場(chǎng)地中壓側(cè)N點(diǎn)對(duì)于跨步電壓，主要考察變電站圍墻內(nèi)場(chǎng)區(qū)、圍墻周?chē)牡鼐W(wǎng)邊緣和地網(wǎng)延長(zhǎng)導(dǎo)體區(qū)域。從表69的計(jì)算統(tǒng)計(jì)結(jié)果看，500kV場(chǎng)地典型的6個(gè)點(diǎn)和2主變高壓側(cè)發(fā)生單相接地故障時(shí)，包括延長(zhǎng)接地體在內(nèi)的整個(gè)接地系統(tǒng)場(chǎng)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(zhǎng)接地體上方、圍墻外的地網(wǎng)邊緣、圍墻外地網(wǎng)延長(zhǎng)線(xiàn)（或斜井）上方，以及延長(zhǎng)線(xiàn)斷頭（尖端）周?chē)奈恢?，而變電站圍墻?nèi)場(chǎng)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(chǎng)地典型的6個(gè)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(cè)值比較，可以看出，仿真計(jì)算的場(chǎng)區(qū)跨步電壓水平與實(shí)測(cè)的場(chǎng)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(shí)，故障導(dǎo)致的延長(zhǎng)接地體（斜井）在內(nèi)的整個(gè)接地系統(tǒng)場(chǎng)地跨步電壓均不會(huì)超過(guò)跨步電壓的安全限值US（），主要原因是，變電站出線(xiàn)避雷線(xiàn)對(duì)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(guò)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(shí)，接觸電壓分布的計(jì)算結(jié)果及分析圖647 500kV開(kāi)關(guān)區(qū)A點(diǎn)單相接地故障時(shí)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(shí)圍墻內(nèi)場(chǎng)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(gè)場(chǎng)區(qū)變電站圍墻內(nèi)整個(gè)場(chǎng)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(kāi)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(kāi)關(guān)區(qū)B點(diǎn)500kV開(kāi)關(guān)區(qū)C點(diǎn)500kV開(kāi)關(guān)區(qū)D點(diǎn)500kV開(kāi)關(guān)區(qū)E點(diǎn)500kV開(kāi)關(guān)區(qū)F點(diǎn)220kV開(kāi)關(guān)區(qū)G點(diǎn)220kV開(kāi)關(guān)區(qū)H點(diǎn)220kV開(kāi)關(guān)區(qū)I點(diǎn)220kV開(kāi)關(guān)區(qū)J點(diǎn)220kV開(kāi)關(guān)區(qū)K點(diǎn)220kV開(kāi)關(guān)區(qū)L點(diǎn)2主變場(chǎng)地高壓側(cè)M點(diǎn)2主變場(chǎng)地中壓側(cè)N點(diǎn)對(duì)于接觸電壓，主要關(guān)心的是變電站圍墻內(nèi)場(chǎng)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(chǎng)地典型的6個(gè)點(diǎn)和2主變高壓側(cè)發(fā)生單相接地故障時(shí)，變電站圍墻內(nèi)整個(gè)場(chǎng)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(chǎng)區(qū)內(nèi)接觸電壓的一般水平為35V～38V。而220kV場(chǎng)地典型的6個(gè)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(cè)值比較，可以看出，仿真計(jì)算的場(chǎng)區(qū)接觸電壓水平與實(shí)測(cè)的場(chǎng)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(shí)，故障導(dǎo)致的站區(qū)接觸電壓均不會(huì)超過(guò)限值場(chǎng)區(qū)接觸電壓的安全限值UT（），主要原因是，變電站出線(xiàn)避雷線(xiàn)對(duì)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(guò)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(píng)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(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)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(xiàn)構(gòu)架上帶著500kV、220kV避雷線(xiàn)和OPGW光纖地線(xiàn)的運(yùn)行狀態(tài)下，—。在注入類(lèi)工頻電流的測(cè)試方式下，%?？紤]現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試有眾多干擾因素，而CDEGS模擬計(jì)算對(duì)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(guò)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(xiàn)側(cè)發(fā)生單相接地短路故障時(shí)，將有部分電流會(huì)沿架空地線(xiàn)和OPGW光纖地線(xiàn)流出接地網(wǎng)，從每一基沿500kV和220kV出線(xiàn)桿塔地網(wǎng)和對(duì)側(cè)站地網(wǎng)都有入地，近變電站的幾基出線(xiàn)桿塔接地網(wǎng)分流量很大，且有自故障站至對(duì)側(cè)站桿塔地網(wǎng)分流有減小趨勢(shì)，并在對(duì)側(cè)站處增大。500kV硯都變電站發(fā)生單相接地短路故障時(shí)，架空地線(xiàn)分流系數(shù)（模）%的水平。500kV硯都變電站500kV開(kāi)關(guān)區(qū)單相接地故障時(shí)，∠176。kA，∠176。kA；220kV開(kāi)關(guān)區(qū)單相接地故障時(shí)，∠176。kA，∠176。kA；∠176。kA；∠176。kA。 地表電位分布盡管變電站出線(xiàn)避雷線(xiàn)對(duì)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(shí)，變電站場(chǎng)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(guò)二次設(shè)備或二次回路的絕緣要求（2kV～3kV），尤以500kV場(chǎng)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(duì)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(huì)增大，這種情況將更嚴(yán)重。 跨步電壓、接觸電壓由于出線(xiàn)避雷線(xiàn)對(duì)單相接地短路故障的分流貢獻(xiàn)很大，實(shí)際通過(guò)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(chǎng)區(qū)內(nèi)外跨步電壓水平和場(chǎng)區(qū)內(nèi)接觸電壓水平均未超過(guò)其相應(yīng)的安全限值。 電氣設(shè)備接地引下線(xiàn)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(xiàn)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(kāi)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(guó)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(píng)價(jià)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(shí)采取了地網(wǎng)外引和斜深井加電解離子接地極等措施來(lái)降阻，但本次地網(wǎng)狀態(tài)評(píng)估測(cè)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(chǎng)區(qū)（500kV、220kV和主變區(qū)域）發(fā)生單相接地短路故障時(shí)變電站出線(xiàn)地線(xiàn)的分流值偏大，變電站場(chǎng)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(guò)二次設(shè)備或二次回路的絕緣要求，尤以500kV場(chǎng)地和主變高壓側(cè)發(fā)生接地短路故障為甚，將對(duì)其絕緣造成嚴(yán)重威脅。場(chǎng)區(qū)內(nèi)外跨步電壓水平和場(chǎng)區(qū)內(nèi)接觸電壓水平均未超過(guò)其相應(yīng)的安全限值。電氣設(shè)備接地引下線(xiàn)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(duì)目前地網(wǎng)總體接地電阻水平仍然偏高的問(wèn)題，采取有效的措施對(duì)地網(wǎng)進(jìn)行降阻改造，以達(dá)到場(chǎng)區(qū)發(fā)生單相接地短路故障時(shí)變電站場(chǎng)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(mǎn)足二次設(shè)備（或二次回路）的絕緣要求，消除對(duì)其絕緣的威脅。