气体绝缘变电站（GIS）接地网降阻方法与应用

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1、气体绝缘变电站（GIS）接地网降阻方法与应用气体绝缘变电站接地网降阻方法与应用　　气体绝缘变电站，即采用全封闭组合电器的变电站，简称为GIS，具有占地面积小、可靠性高、检修周期长等突出优点，在城市变电站中的应用普遍。气体绝缘变电站与常规变电站一样，需要承受同样大小的接地故障电流，也要求具有与常规变电站同样低的接地电阻。但一般的GIS所需场地面积仅为常规变电站占地面积的10%～25%。因此只采用常规变电站的接地方法是难以满足接地要求的，GIS接地网必须进行降阻。　　降低接地系统接地电阻不仅能降低接地系统最大接地电位升，而且能降低最大转移电位。为了降低接地装置的接地电阻，现主要采用的措施有：扩大接

2、地网面积、引外接地、增加接地网的埋设深度、利用自然接地、局部换土、长垂直接地极及深井接地等。各种降阻方法都有其应用的特定条件，针对不同地区、不同条件采用不同的方法才能有效地降低接地电阻；另外各种方法也不是孤立的，在使用过程中必须相互配合，以获得明显的降阻效果。　　由于GIS变电站一般坐落在城市地区，因此必须考虑到GIS变电站所处区域的特点，才能找到既有效又经济的降阻方法。　　扩大变电站接地网的面积　　变电站的接地电阻可以用下式计算：　　式中L为接地极的总长度，m；A为接地网的面积，m2。　　从式可以看出，变电站接地网的接地电阻与接地网面积的平方根成反比，接地网面积越大，其接地电阻也就越低。无疑

3、增大变电站接地网的面积是降低其接地电阻的一种行之有效的方法。　　扩大变电站接地网面积来降低接地电阻的方法只能因地而异。对于一些建在山区的变电站无法扩大其接地网面积，另外对于一些建在市区内的变电站，采用扩大变电站接地网面积的方法不但技术经济上不合算，同时也难于找到合适的场地来扩大接地网面积。　　引外接地　　引外接地是指将变电站主接地网与主接地网区域以外某一低土壤电阻率区域敷设的辅助接地网相连的方法，以达到降低整个接地系统接地电阻的目的。应当注意，在变电站和远处接地设备之间存在显著的电位差，特别是在雷电等高频冲击作用时电位差将更大。应确保主接地网与引外接地有多根接地导体连接。对于大多建在城区内的G

4、IS变电站，由于变电站周围人员、建筑密集，采用引外接地的方法会将危险的高电位引至公共场所，造成安全隐患，因此该方法一般不会采用。　　增加接地网的埋设深度　　埋设深度指水平接地网埋设处到地面的距离。在接地网其他参数不变的情况下增加接地网的埋深会使接地电阻减小，但其降阻效果不是很明显，这在高土壤电阻率地区更是如此。因此工程中一般不采用这种方法。而变电站接地网的埋深一般在左右。　　利用自然接地　　自然接地包括建筑物的钢筋混凝土的钢骨架等。对于这些自然接地，由于它们本身具有较低的接地电阻，因此在设计变电站接地网时应充分考虑利用这些自然接地极与主网相连，以达到降低接地网接地电阻的目的，特别是在水电站，利

5、用自然接地极的降阻效果相当明显，并且不需要增加多少投资。所以充分利用自然接地极来降低接地电阻，不仅在技术上容易实现，而且具有较好的技术经济效益。　　对于GIS变电站，一般均采用将建筑物内部钢筋及基础钢筋与接地网相连接的方法来进一步降低接地电阻，但其降阻效果无法精确计算，故一般只用于提高接地安全裕度。　　局部换土　　土壤电阻率的高低直接影响接地电阻的大小。对于某些位于高土壤电阻率地区的接地装置，如果采用其他方法降阻困难，可以采用局部换土的方法。用土壤电阻率较低的土壤或接地降阻剂来更换接地装置周围的高电阻率土壤，以获得较低的接地电阻。这种方法的使用必须从技术经济上作全面的比较，避免造成经济上的浪费

6、。　　对大多位于城市的GIS变电站来说，站内的土壤电阻率一般不会较大，且即使换土，由于变电站本身占地面积小，也很难取得较大效果。　　长垂直接地极及接地井　　如果接地系统所处土壤存在下层低电阻率层，则可采用垂直接地极或接地井。接地井是指导体尺寸很大的一种长垂直接地极。　　土壤的电阻率通常沿纵深和横向分布都是不均匀的，就纵深来说，不同深度土壤的电阻率是不同的。一般接近地面几米以内的电阻率相对要高些，并且不稳定，随季节气候的变化而变化，土壤越深越稳定。特别是在高土壤电阻率及不能用常规方法埋设接地装置的地区，采用长垂直接地极或深井接地与主接地网相连是一种有效降低接地电阻的方法。在有地下含水层的地方，接

7、地极可能深入穿透水层，这时降阻效果将更好。深井接地不受气候、季节条件的影响；深井接地除了降阻以外，还可以克服场地窄小的缺点，这在城市和山区是一种行之有效的方法。接地井直径在以上，深度则取决于所采用的钻孔设备。接地井由于增加接地极的直径而能明显降低总体接地电阻。如果接地井与地下水层相连，则将降低接地电阻的季节变化，同时增加电极的通流，而不导致电极过热或使接地井中的回填材料变干。深井接地必须配合使用低