变电所各种降阻措施及接地电阻计算方法

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1、变电所各种降阻措施及接地电阻计算方法吴波变电所各种降阻措施及接地电阻计算方法吴波摘要：本文对高土壤电阻率地区变电所各种降低接地电阻的措施进行了综合分析和比较，提出了各种措施的适用情况，并归纳了各种情况下接地电阻的计算方法。关键词：变电所，接地电阻，降阻措施，计算0引言1B=h146+.我国西北地区的地质条件比较恶劣，地表层主S（4）要为湿陷性黄土、砾砂土、砂石、岩石、风沙甚至式中：Rn—任意形状边缘闭合接地网的接地电阻，沙漠，气候干燥少雨，蒸发量大于降水量，土壤中Ω；含水量少，大部分地区都为高土壤电阻率地区，这Re—等值(即等面积、等水

2、平接地极总长度)对变电所接地的设计造成了不小的困难。按照常规方形接地网的接地电阻，Ω；的接地设计已经无法满足变电所对接地电阻的要2S—接地网的总面积，m；求，必须采用适当的降阻措施，以确保整个变电所d—水平接地极的直径或等效直径，m；接地系统的安全可靠。h—水平接地极的埋设深度，m；西北地区大部分变电所都不同程度的采用了L0—接地网的外缘边线总长度，m；降阻措施，有成功的范例，也有失败的教训，多年L—水平接地极的总长度，m；来积累了许多经验。本文将结合各种降阻措施的比ρ—土壤电阻率，Ω·m，较分析，归纳出各种情况下接地电阻的计算方法，本

3、文中所指的土壤电阻率均是指考虑季节影力求达到指导变电所接地设计的目的。响系数的值。1通常情况下接地电阻计算公式上述公式的适用范围是土壤电阻率比较恒定，在电力行业标准《交流电气装置的接地DL/T以水平接地体为主、外加少量垂直接地体且边缘闭621—1997》中，水平接地极为主边缘闭合的复合合的接地网的接地电阻计算。接地极(接地网)的接地电阻计算公式为：我们知道，接地电阻的大小跟很多因素有关，Rn=α1Re（1）土壤电阻率、接地网形状、埋设深度、接地体材质、尺寸、长度等等，影响最大的就是土壤电阻率和接⎛L0⎞Sa=⎜3ln−0.2⎟1⎜⎟地网

4、的形状。根据复合人工接地网的工频接地电阻⎝S⎠L0（2）简易计算式：ρρ⎛S⎞Re=+0213.l()1B+−⎜n5B⎟ρρS29πL⎝hd⎠（3）R≈0.5=0.28Sr（5）作者简介：吴波.铁道第一勘察设计院电气化处，助理减小土壤电阻率以及增大接地网面积，可以有工程师,陕西西安710043，电话：（029）82365764效降低接地电阻。32电气化铁路牵引变电所新技术年会论文集20072换填土的深度。换填土是常用的一种减小土壤电阻率的措施。γ＝[1.39ln(L0/S)-1.78]S/L0方法就是用电阻率低的土壤置换变电所场坪一定（

5、10）范围内的土壤，如用陶土、黏土、黑土、田园土、AH=β[(K−1)/2K]ln(1−K)（11）02π泥浆等等，这些土壤的电阻率多在200Ω·m以下，β=[6.27ln(L/S−5.09]S/L（12）可以有效改善整个接地网周围的土壤环境。00换填土是一种比较方便、便宜且有效的方法，垂直接地棒组接地电阻计算：条件是变电所附近有这些电阻率较低的土壤，如果R=0.84(1+K)0.11（13）t11运土的代价太大，则有必要进行技术经济比较。有+RRab时，也将降阻剂、土壤、水以一定比例混和后作为式中：换填土。1ln()ρρ（14）换填土

6、有2种方式，一是全所范围内一定深度R=1gF+11−Ka002πnL12πHn22(−1)q+1的土壤全部换填，二是在接地体的周围局部换填，F0视变电所场坪大小而定。2种情况的接地电阻计算L+L+hq=12H＞L1+L2+h方法不一样。H方法一：全部换填，变电所场坪范围一定深度1H≤L1+L2+h（15）的土壤（如2m）全部换填后，接地网周围的土壤ρ2R=gF（16）b002πnL实际上就变成了一个双层土壤环境。双层土壤的接2地电阻计算方法在不少文献中都介绍过。这里推荐4(L+L)0.31(L+L)+2.27h1212g=ln−（17）

7、另一种计算公式：0dL+L+2.27h0121（6）R=3(1)3+(1)3L1+L20.6RR1.2[]st1S(1−0.9K)F=1+(n−)（18）0式中：Rs—水平接地网的接地电阻，Ωng0Rt—垂直接地棒组的接地电阻，Ω式中：n—垂直接地棒根数；其中，水平接地网的接地电阻计算：d0—垂直接地棒导体直径，m。Rs=α1Re-cρ1ln(1-K)/2π(H+H0)（7）至此，即可采用式(6)～(18)来计算双层土壤式中α1、Re意义及计算公式同式（1）～（4）。复合接地网的接地电阻。将其用在变电所一定深度其中土壤电阻率采用ρ1，表

8、示上层土壤的电阻率；土壤全部换填的情况下计算接地电阻是合适的。ρ2则表示下层土壤的电阻率。方法二：局部换填，如图1，将水平接地体与其余参数照式（8）计算：垂直接地极周围的土壤置换，置换土壤的宽度可根K＝(ρ