【正文】 I0= I′d2= 小結 二相接地短路及單相短路電流電壓等級二相接地短路單相短路220kV110kV從上可知，110kV母線二相接地短路情況下，短路電流為最大值，應以此作為接地裝置接地電阻計算時短路電流值，即：Imax=3 I0= kA 土壤電阻率根據(jù)本站的土壤電阻率測試報告，5m深的土壤電阻率采用傳統(tǒng)經典設計方法時取為1149Ωm作為該站的土壤模型。根據(jù)測量時天氣和土壤情況，則ρ=m。最大接地短路電流為110kV母線兩相短路接地Imax=根據(jù)文獻[1,2]可知，流經變電所接地中性點的最大接地電流為 In=XI/（XJ+XI+X11）Imax==I=（ImaxIn）（1ke1）= ke1=I=In（1ke2）= ke2=取兩式中最大值為入地短路電流I入地=根據(jù)文獻[1,2]接地電阻要求滿足以下關系R≤2000/ I入地R≤2000/（Ω）R≤（Ω） 由文獻[1,2]安全接觸電位差和跨步電位差應為ρf =m t=Ut=(174+)/=(174+)/=(V)Us=(174+)/=(174+)/=(V)（水平復合接地網）水平復合接地網采用主邊緣閉合的505熱鍍鋅扁鋼，根據(jù)附圖不難計算出接地網總面積S=22350m2，水平接地極總長度L=5440m，50，地網主邊緣長度L0=598m 等間距布置圖在變電站內均勻布置等間距的水平接地網，間距為10米，RW=a1==(Ω)，故根據(jù)規(guī)程要求，應由安全接觸電壓、安全跨步電壓反推接地裝置的接地電阻允許值。 根據(jù)文獻[1,2]接地網表面最大接觸電勢為Utmax=KtmaxUgKtmax=KdKlKnKs式中，Ktmax—最大接觸電位系數(shù) Ug—接地裝置電位(V)。Kd===K l=（本接地網采用方孔布置方式，）n=Kn=+Ks=+=+=則 Ktmax=KdKlKnKs=Utmax= KtmaxUg = KdKlKnKsUg =Ug =Ug根據(jù)文獻[1]接地網外的地表面最大跨步電勢為Usmax=Ksmax*Ug式中，Ksmax—最大跨步電位系數(shù) Ug—接地裝置電位（V）。 上式中T=，即跨步距離。Usmax=，安全接觸電位差、安全跨步電位差為Utmax=(V)Usmax=(V)①由安全接觸電壓反推接地電阻允許值Utmax=Ktmax*Ug則Ug=Utmax/Ktmax=(V)R=Ug/I=(Ω)②由安全跨步電壓反推接地電阻允許值Usmax=Ksmax*Ug則Ug=Usmax/Ksmax=(V)R=Ug/I=(Ω)③考慮絕緣地面ρf=5000 Ωm時，接地電阻允許值Ut=(174+)/=(174+5000)/=(V) R=Ug/I=Ut/( Ktmax I)=（21926）= (Ω)綜上述計算分析，變電站接地電阻值不能超過接地網地表面考慮鋪設絕緣地面的最大容許接觸電位差對應的接地電阻值，即R≤?？紤]絕緣地面反推接地電阻情況，因此在后面的計算分析中應取R≤。人工接地裝置接地電阻的計算值RW=，不滿足R≤，故本變電站需要對人工接地裝置進行降阻處理。6 降阻方案根據(jù)交流電氣裝置的接地規(guī)程要求以及以上接地電阻的計算結果。根據(jù)該地區(qū)電網公司的規(guī)定，變電站的接地電阻值不宜大于1Ω。，不滿足上述規(guī)定，需要進一步降低接地裝置的接地電阻。由于本變電站5m層土壤電阻率較高，若接地電阻降的很低所需費用很大。綜合以上規(guī)定和計算結果。根據(jù) 《220kV 那橋變電所工程土壤電阻率測試報告》推測，站區(qū)附近的土壤電阻率裕站區(qū)內基本一致，根據(jù)接地裝置的接地電阻RW與接地網面積的平方成反比的原理，，投資較大，不適合建造外接地網。因此本變電站可供選擇比較的降阻措施主要有以下幾項： （1）首先水平接地網灌注降阻劑 為降阻率 ＝ （查廠家資料：500＜≤，） ＝查廠家資料，需用降阻劑20kg/m，總共需要約205440＝。 （2）采用灌注降阻劑深井接地極本變電站10m、20m、。在計算深井接地體時接地電阻時，上層土壤電阻率取5m層土壤的電阻率值，m，下層取30m層土壤的電阻率值來進行計算。采用D50 鋼管，D=,灌注降阻劑后D=。井深為30m時，即L=30時，單個深井電阻值為：其中 =()/[ 5()/30+] = =m =[(230)]ln(430/) = =采用n處灌降阻劑深井接地極，RC= RC/n Ω。：RC/ Ω。采用n個灌降阻劑深井接地極后，工頻接地電阻為： 整理有： =() =取n=9，所以需要打9口深井，所需材料 D50鋼管： 270m 熱鍍鋅接地扁鋼（505）：180m 查廠家資料，降阻劑：約4噸。由于30m層土壤電阻率相對較小，因此可以考慮水平接地網不灌注降阻劑而單獨用深井（灌注降阻劑）來降低接地裝置的電阻。 Rc的值已經在上面求出，Rc＝ ：Rc/ Ω。采用n個灌降阻劑深井接地極后，工頻接地電阻為： 整理有： =(－1/) =取n=29，所以需要打29口深井，所需材料 D50鋼管： 660m 熱鍍鋅接地扁鋼（－505）：440m 查廠家資料，降阻劑：約14噸。 查廠家資料，選取電解地極套數(shù)為：當＝1000Ωm時，R≥（R為設計要求電阻值）時，K=1n=K可得n=；當＝1500Ωm時，R≥（R為設計要求電阻值）時，n=可得n=；那么當＝m時需要電解電極得套數(shù)為：n=n1000+( n1500－ n1000)( －1000)/(1500－1000) =+3 =+=所以本變電站需要電解電極21套。 綜合上述降阻方案，采用水平地網灌注降阻劑及外加深井方法需要降阻劑110噸，還需要打30m深井9口，需要D50鋼管270m和熱鍍鋅接地扁鋼（505）180m。采用灌注降阻劑深井接地極方法需要打30m深井29口，D50鋼管660m和熱鍍鋅接地扁鋼（505）440m，降阻劑14噸。用電解電極方法需要電解電極21套。7 結論和展望綜合本設計所作的分析計算，在接地網中最重要的參數(shù)是接地網的接地電阻和電位升。本文所作的研究工作得到的結論可以歸納如下：（1）在計算接地電阻時，選用一個合適的土壤電阻率，是計算結果與實測值吻合的關鍵之一；對地網接地電阻起決定性作用的不是接地短路電流，而是入地短路電流，應考慮架空地線分流系數(shù)的影響。（2）接地系統(tǒng)的設計由于傳統(tǒng)的簡單設計方法在復雜接地網設計中的設計值與實際結果相差甚遠，隨著計算機技術和數(shù)值分析技術的發(fā)展，有必要從傳統(tǒng)的簡單設計方法轉變到采用計算機精確設計，對測量數(shù)據(jù)進行處理，從而使變電站接地系統(tǒng)設計和改造工作更加科學和合理。隨著電網的不斷發(fā)展，對超高壓大型變電站，再沿用原來常規(guī)觀念設計接地網已經不能滿足要求，必須不斷分析、研究、建立新的概念，采用新的方法以適應發(fā)展的需要，從而達到運行安全可靠，技術經濟指標合理。（3）在交接和預防性試驗規(guī)程中，應加上跨步電壓和接觸電位差制約的數(shù)值較為合理，以保證人身和設備的安全。僅強調降低接地電阻這一觀點是不夠的，即使是接地電阻滿足了規(guī)程規(guī)定的數(shù)值，也不能肯定是安全的，應考慮接地網電位升所帶來的危險。無論接地電阻高或低，對流入變電站內大地的故障電流而言，都應按其電位升進行深入的分析和研究，接地網的尺寸、接地體的位置、形式、土壤特性及其它因素都會影響到電位升和跨步電壓和接觸電壓。限于時間關系和個人能力，設計中還有諸多之處需要完善和補充。參考文獻[1] 交流電氣裝置的接地. 中華人民共和國電力行業(yè)標準，DL/T6211997.[2] 電力工程電氣設計手冊（電氣一次部分）. 中華人民共和國電力行業(yè)標準，DL/T6211998.[3] 電力設備預防性試驗規(guī)程. 中華人民共和國電力行業(yè)標準，DL/T5961996，1997.[4] 接地系統(tǒng)土壤電阻率、接地阻抗和地面電位測量導則. 中華人民共和國電力行業(yè)標準，GB/T179492000.[5] 解廣潤. 電力系統(tǒng)接地技術[M]. 北京：中國電力出版社，1999,(2):3558.[6] 丁榮鳳，吳萬軍. 變電站接地裝置的設計[J]. 電力學報，2000,(15):225227.[7] 李登吉. 變電所接地裝置存在的問題及解決措施[J]. 中國電力，1993,(4):5678.[8] 彭敏放，余東江等. 變電站接地網降阻方案的探討及其安全性分析[J]. 華中電力，2003,(2):134156.[9] 胡岳林，王堅強. 均勻地質水平接地網參數(shù)計算[J]. 電工技術學報，1995,(1):89101.[10] 陳先祿，李定中. 接地計算方法及應用不均勻網孔改善地網電位分布的計算研究[J]. 重慶大學學報，1998(12):4656.[11] 徐華，文習山. 大型變電站接地網的參數(shù)計算和優(yōu)化設計[D]. 武漢：武漢大學，2005.[12] [J].高電壓技術，1996,22(2):6378.[13] 孟慶波，[J].高電壓技術，1996,22(4):150167.[14] 曾永林. 接地技術[M]. 北京：水利電力出版社，1989:1326,31.[15] 王小艷. 220kV變電站接地網的優(yōu)化設計[J]. 企業(yè)科技與發(fā)展,2007,(16):5966.[16] 錢金忠. 220kV接地網改造的技術問題研究[D]. 南京:東南大學，2006.[17] 曾嶸，陳水明. CDEGS軟件包及其在多層土壤接地設計中的應用[R].北京:清華大學，1997.[18] [M].上?？茖W技術出版社，2001:5676,13.[19] [M]，中國電力出版社，2002:123134,34.[20] Protection Against Lighting Part1. General Principles IEC.[21] , . Ground Fault Current Distribution in Substation, Tower and Ground Wire. IEEE, Transactions, 98(3).[22] Chow Y Simplified method for calculating the substation grounding grid resistance. IEEE TPWRD, 1994, 9(2):736742.[23] Baldev Thapar and Victor Gerez. Equivalent Resistivity of Nonuniform Soil for Grounding Grid Design. IEEE TPD,1995,10(2):759767.致 謝本設計是在邵陽學院電氣工程系郭振威講師的悉心指導和熱情關懷下完成的。從設計的選題、開題報告、資料查找、數(shù)值計算、大量的計算到結果的分析等設計中的許許多多問題，郭老師都給予了詳細指導和極大幫助。導師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、實事求是的工作作風深深地影響著我，我從中學到許多知識和經驗，相信對我以后的工作會有極大的益處。在設計完成之際，謹向導師表示最衷心的感謝！本課題的研究及論文的寫作過程中也得到了邵陽學院電氣工程系許多同學的熱心幫助，在此也表示由衷的感謝！最后，對評閱本論文的各位評審表示誠摯的