变电站接地网深井接地的设计计算

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1、变电站接地网深井接地的设计计算成都艾邦新实科技有限公司夏宏伟阿古斯光电(南宁)科技有限公司平帅摘要：目前我国电力行业标准中关于变电站接地网接地电阻的设计计算都是基于单层均匀土壤环境下，针对边缘闭和接地网进行计算的。然而工程现场的地质情况千变万化，非常复杂，使得设计计算的结果与工程实际施工的结果误差很大。本文以一种较为简单可行的计算方法，对变电站在两层土壤环境下的深井接地进行了设计计算尝试，并通过对某110KV变电站工程前期设计与施工实测值的比较，验证了该设计方法的可行性。关键词：变电站深井接地设计计算1

2、、引言变电站接地网的接地电阻值对变电站的运行安全非常重要，在我国接地标准中，推荐采用以水平接地体为主且边缘闭合的圆形复合接地装置模型来等效变电站的接地网，进行接地电阻的计算。计算方式使用内插法，计算公式以圆盘圆环模型接地电阻计算公式内插得出。但在实际的工程施工中，变电站的接地网一般均埋设于两层土壤环境下，当使用接地深井埋设长垂直接地体时，使得设计计算更为复杂。通常对于两层土壤环境下接地网的设计计算需使用专门的计算软件进行计算，如何设计一个简单可行的计算方法来进行设计计算，所有从事电力接地技术研究的业内人

3、士都在进行尝试，目前较少有切实可行的计算方法。本文通过对某110KV变电站工程前期设计与施工实测值的比较，对变电站在两层土壤环境下的深井接地进行了设计计算尝试，提出了一种较为简单的设计计算方法。2、计算案例2.1、现场概述A、变电站面积为88×90m共7920平方米；B、工程所在地含土层平均厚度约为1.2～1.5米估算；C、工程为变电站系统接地,设计工频接地电阻为1.0Ω；D、土壤地质情况主要为沉积岩结构，分层清晰；表层0～1.5米为第四纪粉质红色沙壤土，具有胀缩性；上层1.5～3.5米为老第三纪黄色石

4、灰岩风化土；中层3.5～8.0米为三叠纪红色沙砾类沉积岩；下层8.0～米为三叠纪红色砂岩；表层土壤电阻率实测为973Ω·m，取值：980Ω·m；中层土壤电阻率实测为1426Ω·m，取值：1450Ω·m；下层土壤电阻率约为2200Ω·m，土壤季节变化系数较小；E、该110kv变电站位于丘陵地带，变电站四周围有1～3米沙石挡土墙，站内为回填土，原接地网水平接地体使用-50×5mm热镀锌扁钢，埋深0.8米；垂直接地体使用L50×50×5mm×2.5m热镀锌角钢，埋深0.8米；现工频接地电阻实测为3.32～3.

5、48Ω；F、变电站附近区域内稳定地下水位埋深约9.50m～16.50m，地下水主要为基岩裂隙水，中等水量，具有良好的导电性。变电站东侧地下水位较浅，土壤电阻率较低；根据电网公司的规定，变电站的接地阻值不宜大于1Ω。因此，需进一步采取降阻措施以满足接地阻值不大于1Ω要求。现对如下地网情况做设计整改。2.1、、设计思路依据以上现状，本设计拟采用站内及站基边缘打接地深井，埋设20米长垂直接地体，并采用降阻剂压力灌浆工艺进行施工的方法对现有接地网工频接地电阻值进行改善。本方案设计计算依据DL/T621-1997

6、《交流电气装置的接地》附录A及IEEEStd80-2000《交流变电站安全接地导则》进行设计计算。图1接地深井布置图图2等效的接地网结构图如图1所示，本设计主要内容为：1、在变电站内距离变电站围墙1m处，沿变电站围墙，依据现场钻机安装难易程度设置8孔Φ150mm×20m接地深井，沿变电站东侧、东南侧，在距离变电站围墙40m位置设置6孔Φ150mm×20m接地深井。接地深井内埋设Φ50×5mm×20m热镀锌钢管做垂直接地体，垂直接地体埋深0.8m。接地深井内采用压力灌浆工艺灌注2500kg长效稀土降阻剂。

7、2、使用50×5mm热镀锌扁钢做接地连接导体，将垂直接地体与原接地网水平接地体焊接，并在焊接部位做防腐处理。接地连接导体埋深1.0m，每米添加25kg长效稀土降阻剂。本设计的优点为：1、因变电站东侧为非耕种沙土荒地，因此不存在青苗补偿费用，征地费用，以及土地建设对变电站接地网的破坏等问题。2、本设计充分考虑了地下水层的分布和深度对接地网工频接地电阻的影响，接地深井设计深度为20m，较易施工，并可穿透地下潜水层，有效降低接地网工频接地电阻。3、本设计接地深井的布置间距均大于两倍深井长度，垂直接地体间的屏蔽

8、作用很小，可最大限度利用现有地形，充分提高垂直接地体的降阻效果。4、本设计所有工程计算均符合DL/T621-1997《交流电气装置的接地》标准及IEEEStd80-2000《交流变电站安全接地导则》的规定，设计误差较小，所使用的设计计算方法在国内众多变电站的接地网设计中得到证实。5、本设计使用常规接地材料，符合DL/T621-1997《交流电气装置的接地》标准及IEEEStd80-2000《交流变电站安全接地导则》的规定，工程造价较低，性价