离子接地极的接地电阻计算方法.

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1、康定站接地系统设计变电站接地设计-离子接地极的计算一、概述：接地的目的是保证人员安全和设备的安全以及设备的正常运行。根据康定变电站站址地勘报告，地质条件较为恶劣，土壤电阻率值约为2041Ω.m（土壤电阻率报告推荐值），可供敷设的地网面积约为23500m2，要求按照土壤电阻率计算，在站内能达到的最安全的接地电阻值。二、参照标准：1.1GB50169-2006《接地装置施工验收规范》中国国家标准1.2DL/T621-1997《交流电气装置的接地》中国电力行业标准1.3DL/T5161、6-2002《接地装置施工质量检验》中国电力

2、行业标准1.4ANSI/IEEEStd《交流变电站安全导则》美国国家标准1.5BS7430-1991《接地装置设计规范》英国国家标准三、技术要求：根据DL/T621规范规定，通常情况下，有效接地和低电阻接地系统中发电厂、变电所电气装置保护接地的接地电阻宜符合以下要求：R≤2000/IR-考虑到季节变化的最大接地电阻，Ω；I-计算用的流经接地装置的入地短路电流，A。在该变电站中，入地短路电流I=13.4KA。因此可计算出接地电阻为R≤2000/I=2000/13400=0.1492Ω。由于该站接地条件恶劣，接地电阻很难满足R=

3、0.1492Ω。一般情况下，220KV变电站设计时多要求接地电阻不大于0.5Ω，但是该变电站站址土壤电阻率很高，同样接地电阻很难满足R不大于0.5Ω。根据设计规范：当接地装置的接地电阻不符合式要求时，可通过技术经济比较增大接地电阻，但不得大于5Ω，同时跨步电势、接触电势都应满足相关规定。15康定站接地系统设计1、全站接地电阻按接触电势和跨步电势要求反推接地电阻：已知量：表面土壤电阻率ρ=2000Ω.m；t=0.2s接触电势不得大于：跨步电势不得大于：根据接触电势反推接地电阻：已知量：地网所用材料量L=5450m；地网周长LO

4、=780；地网面积S=23500m2；接地线等效直径d=0.01236m；可得出：15康定站接地系统设计根据接触电势反推接地电阻：已知量：接地网埋深h＝0.8m；跨步距离T＝0.8m；n=16可得出：2、在设备支架周围以设备支架为中心，敷设2m×2m的碎石加沥青，敷设的厚度大于20cm。根据接触电势反推接地电阻：取p=6000；t=0.2s根据跨步电势反推接地电阻：15康定站接地系统设计根据计算，变电站接地电阻要求小于或等于0.1492欧姆；全站接地电阻按接触电势和跨步电势要求值取0.4759欧姆，采取提高表面接触电阻率的方

5、式，场地地面设备支架和构架上有接地线引下处2米见方铺设厚20cm的碎石加沥青,在水泥地面外的其余场地敷设碎石。经校核，采取上述措施后，能满足接触电势和跨步电势的要求的接地电阻值为1.1057欧姆。接地体截面选择：根据热稳定条件，未考虑腐蚀时，接地线的最小截面应符合下式要求式中：Sg——接地线的最小截面，mm2；Ig——流过接地线的短路电流稳定值，A(根据系统5～10年发展规划，按系统最大运行方式确定)；te——短路的等效持续时间，s；c——接地线材料的热稳定系数，根据材料的种类、性能及最高允许温度和短路前接地线的初始温度确定

6、。紫铜绞线的热稳定系数为210，此变电站的短路电流稳定值为27KA，等效持续时间为0.4s，代入上面公式得出因此选用120mm2截面紫铜绞线符合要求！15康定站接地系统设计四、设计参数（1）根据岩土勘察报告，土壤电阻率推荐值为2041Ω.m。（2）可使用地网面积23500(m)2（3）年平均温度21.6℃，全年无结冰期；年降雨量1323.6mm，年平均相对湿度79%，其中，降雨量主要集中在4～9月，12～2月各月的降雨量＜50mm；相对湿度2～8月为80%～82%，其它月份为74%～79%，可见降雨量和湿度的季节变化基本一致

7、，因此可以推断该变电站土壤电阻率基本稳定，一年之中无大变化。五、方案设计：在对变电站接地网的设计中，增大变电站接地网面积会导致投资过大，在有限的区域使用增设长的垂直接地体，并开机钻孔添加降阻剂是一个好的方法。而在此类垂直接地体中，电解离子接地系统是一个好的的选择。综合考虑变电站接地网的使用年限、地网材料、接地电阻、地质情况、湿度温度等自然因素的影响，采取铺设水平网，地网四周安装13组离子接地极，每组离子接地极都配合降阻剂使用的方法来设计本接地方案。6.1在变电站围墙内敷设水平接地网，接地网的外缘应闭合。水平地网材料采用120

8、mm2紫铜绞线，平均间隔宽度约为9米左右。6.2在水平网四周安装20组离子接地极，每组离子接地极均由两根离子接地棒通过连接导体组成（安装方法详见接地平面图）。离子接地极安装于口径12cm深15米深井内，深井内同时敷设GEM降阻剂，用于降低接地电阻及消散故障电流。6.3在水平网交点处及地网四