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变电所接地网的设计与安装

发布时间:2019-09-04 17:25    浏览次数:
   目前的情况是,变电所网络仅有一张接地网总平面布置图及其简要说明,在布置图中只画出了主干线,一些特殊设备的接地线未标出,也未考虑设备密集区的地线连接,控制室、高压室及穿墙套管的接地网无单独的接地设计图,且设计部门既没有提供接地网设计计算说明书,也不标明一些重要参数是如何取得的。有的设计人员并不知道土壤电阻率是由哪个部门提供、如何测量、是否能反映土壤的分层情况等,计算接地短路电流时,未能合理选择点分流和避雷线分流系数,致使设计的接地网电阻值可信度很低。对接地网设计是否全面、合理关系到接地网的安全稳定运行,设计参数决定了接地网的基本状况,设计参数包括入地短路电流、土壤电阻率、接地电阻值等,现分析如下。
 
  关于接地短路电流的计算
 
  电力行业标准DL/T6211997中的计算公式为I=(Imax-In)(1-Kel)和I=In(1-Ke2),取其最大值,式中I为接地短路电流,即通过接地网进行散流的电流。
 
  Imax为接地短路时的最大接地短路电流,上述公式仅适用于有效接地系统,该值可向运行部门或继电保护部门索取,也可自己计算,一般采用单相接地时,最大运行方式下的最大短路接地电流。
 
  In为发生最大接地短路时,流往变电所主变压器中性点的短路电流。当所内主变压器中性点不接地时,In=0,此是上述可简化为I=Imax(1-Kel);当变压器只有1个中性点,发生所内接地时,In=30%Imax,有2个中性点时,In约等于50%Imax,实际值应以继电保护部门计算和实测为准。
 
  Kel为短路时,与变电所接地网相连的所有避雷线的分流系数,据专家分析,Kel应由避雷线的出线回路数确定,出线为1路时,取0.15,2路时取0.28,3路时取0.38,4路时取0.47,5路以上时取0.5~0.58,且应根据出线所跨走廊的分流效果做出相应的增减。
 
  Ke2为所外接地时,避雷线向两侧的分流系数,一般取0.18,这仅适于变电所内有变压器中性点接地的所外接地。
 
  取值时,要考虑10年以上的发展规划,需乘以1.2~1.5的发展系数;在散流比较困难的地方,还应乘以散流系数1.25。由上述取值可得出,只有当变电所内有两个中性点接地时,所外接地时的入地短路电流才有可能大于所内短路的入地短路电流。
 
  土壤电阻率ρ的取值
 
  土壤电阻率ρ是决定接地网的关键参数,选择变电所所址时,要考虑所在地的土质情况,接地网处的土壤分层情况,不能仅取表层土壤的电阻率ρ,若土壤电阻率?太大,接地网的接地电阻值满足不了R≤2000/I的要求。
 
  接地电阻值的要求
 
  根据电力行业标准DL/T621197规定,接地装置的接地电阻值应满足R≤2000/I,即IR<2000V。由于现在普遍采用微机保护,其对接地电阻值的要求很高,即R<1ρ,2000V难以满足要求,故有的采取铺设接地铜排等措施来降低接地电阻值,国外有的已要求IR<650V。
 
  接地网工程安装
 
  由于部分施工单位的技术水平较差,在工程监理水平有限的情况下,难以保证接地网的施工质量,如虚焊、断开、主网未留活动检查点,甚至设备接地引下线都未接到主网干线上。另外,施工单位将总体布置图当作竣工图给运行单位,未标出施工过程中改动的地方。
 
  为防止上述违规事件的发生,接地网的检查、试验应由专业人员认真进行通电检查,做好中间验收和竣工验收,发现不规范的地方,及时要求施工队返工,这样才能保证工程质量。
 
  施工时,还应注意以下问题:
 
  主网干线上的镀锌扁钢应竖直放置,减少锈蚀速度。
 
  控制室的接地应形成环网,主干线穿过控制室时,应从两侧往楼上引接地线,且楼房的基石钢筋应与接地主干线连接,以改善接地效果。
 
  穿墙套管的接地应设在室外,且每组的接地线都应引至主干线,以提高运行人员和室内二次设备的安全性。
 
  一次设备的接地线不得往电缆沟内的接地扁钢上连接,也不应悬空穿越电缆沟。
 
  接地网水平接地极铺设后,回填土时,接地网下要用干净的原土,不得将脏土或碎石填到下部。
 
  接地网阻抗的测试
 
  接地网施工完后,必须准确测试接地电阻值,以验证设计计算的准确程度,为运行单位提供确切的接地网参数。由于接地网的特性,随土壤的成分和物理状态,以及随接地极的延伸范围和形状而变化,还随季节变化。测试接地电阻时,接地棒离变电所较远,其间的土壤情况可能很复杂,有分层或埋有金属物等现象,引起电阻值测试不准确,或与设计计算值相差较远。因此,测试接地网的接地电阻值时应在相似气侯和湿度条件下进行。
 
  接地网的质量是保证变电所安全、可靠运行的重要因素,应引起电力有关部门的重视,并且从设计上、施工上、测量验收上下功夫,尽可能做到设计合理、施工精细、测试准确。