电力系统接地技术陈慈萱

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1、电力系统接地技术主讲人：陈慈萱教授接地电阻的的概念均匀土壤中的半球形接地电极的接地电阻用直接积分法计算根据接地极电位求取接地电阻的的概念按照电流场和静电场的相似性求取结论：接地电阻只和土壤电阻率以及电极的尺寸a有关在计算接地电阻时接地极视为等位体接地电阻和接地极所用材料无关接地电阻的的概念C半球=2a地面电位分布接触电位差（接触电势）跨步电位差(跨步电势)人体的安全电流人体安全电流(A)人体安全电压（取人体电阻Rb为1500）Ub=50在没有高度危险的建筑物中Ub=65V在有高度危险的建筑物中Ub=36V

2、在特别危险的建筑物中Ub=12V人体的安全电压(V)（大接地短路电流系统）(V)（小接地短路电流系统）人体允许的跨步电位差取Rb=1500，R0=3人体允许的接触电位差取Rb=1500，R0=3降低US和UT（降低R和IR）提高土壤表面的电阻率（采用表面铺3～10cm厚的砾石，或沥青混凝土）满足人身安全要求采取的措施对接地电阻的要求发电厂、变电所的接地装置有效接地和低电阻接地系统当满足这一条件有困难时，在采取措施保证设备和人身安全后，允许提高到5Ω不接地、消弧线圈接地和高电阻接地系统接地装置仅用于高压电

3、气装置(不应大于10Ω)接地装置与低压电气装置共用(不应大于4Ω)配电变压器的接地装置(不应大于4Ω)独立避雷针的接地电阻≤10Ω(当土壤电阻率高时允许放宽到30Ω)架空线路杆塔的接地电阻10～30Ω对接地电阻的要求有避雷线的线路杆塔的工频接地电阻对接地电阻的要求水平接地网接地电阻的计算πb2=S接地电阻的计算水平接地网接地电阻的估算或带垂直接地体的地网的接地电阻估算接地电阻的计算短半径a=L长半径半个扁球体的电容接地网电阻结论：大型地网中不需要垂直接地体接地电阻的计算单根垂直接地极l=3ma=10mmR=0.

4、320.3在=100·m的土壤中打入一根3m的垂直接地极，R=30接地电阻的计算各种水平接地体或屏蔽系数B和水平接地体的形状系数A接地电阻的计算单根水平接地极l=60md=20mmh=0.8mR=0.0310.03在=1000·m的土壤中埋入一根60m长的水平接地极，R=30接地电阻的计算水平和垂直接地极的组合R1为垂直接地极电阻R2为水平接地极电阻为利用系数(1)序号接地装置简图垂直电极数n利用系数123220.800.85223330.750.80323330.700.7542

5、3440.700.75523660.650.70接地电阻的计算由垂直电极组成并以水平电极联结的接地装置利用系数h接地电阻的计算杆塔自然接地电阻R估计值注:单位为·m最大跨步电位差出现在地网对角线的外侧地网上部的地面电位分布地网上部的地面电位分布最大接触电位差出现在边角网孔的中心附近接地电阻的测量普通电阻测量接地电阻测量仪接地电阻的测量电流极存在时的电位分布电流极存在时的电位分布V1——不存在电流极时的电位分布V2——电流极形成的电位分布V=0电流极存在所引起的测量误差电流I自接地极流入地中时电流I自电流极流

6、出时(所测得的比实际值小，增大DGC可以减小误差)变压器中性点入地电流引起的测量误差未注入地电流I时地网的压降Vi注入电流I在地网上的压降V0=IR电压表读数注入电流（-I）时地网的压降为（-V0）电压表读数测量引线间互感引起的测量误差常用的布线方法远离法电流极和电压极在地网同一侧电流极和电压极在地网不同侧（无互感影响）测量误差测量误差>10%常用的布线方法补偿法直线布置夹角布置(互感影响小)测量注意事项解开和地网相连的线路的避雷线要采用四个端子(电流端子C1、C2，电压端子P1、P2)的接线方式四个端子三个端子

7、不能用接地测量仪所附40m和20m引线来测量大型地网的接地电阻电源测量注意事项消除工频干扰在地网投运前进行测量用远大于干扰值的大电流通过接地极用变频法躲开工频消除电压极和电流极引线间的互感电压极和电流极引线反向布设电压极和电流极引线成夹角布设消除土壤不均匀的影响尽可能采用反向布线的远离法冲击接地电阻特点：冲击电流的波头时间为2.6S（等效频率比工频高很多）冲击电流的值很大，可达数十千安在冲击作用下接地极各点的电位不相等(接地体不再是等位面)电压最大值出现的时刻不一定是电流最大值的时刻Rch并无实际的物理意义冲击

8、接地电阻单一的集中接地体（考虑火花放电的作用）（指2.5～3m长的垂直接地极或长10m以内的水平接地极）强大的冲击电流流入土壤，在土壤中会形成很强的电场当电场强度达到8.5kV/cm左右时，土壤会被击穿，发生火花放电实验表明，当单根水平接地体的电位为1000kV时，火花放电区域的直径可达70cml为垂直或水平接地体的长度，m为与接地体形状有关的系数火花放电的结果使接地极