变电站接地网的优化及电位分布测试分析

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1、第31卷第12期华电擞术Vo1．31No．122009年12月HuadianTechnologyDec．2009变电站接地网的优化及电位分布测试分析耿亚明，陆路(泰州供电公司，江苏泰州225300)摘要：介绍了变电站接地网优化设计基本方法、测试点选取及减小环境因素对测量结果影响的正确测量方法。以某110kV变电站为例，通过精确测量电位分布并结合数据进行分析，得出了较为准确的试验结果。通过对试验结果的分析，从改善电位分布的角度提出了几点有效改进接地网性能的措施。关键词：接地网优化设计；电位分布测试；三级法；试验中图分类号：TM

2、63文献标志码：B文章编号：1674—1951(2009)12—0032—030引言取预防性的措施就显得尤为重要。1接地网设计优化接地网作为变电站交直流设备接地及防雷保护接地，对系统的安全运行起着重要的作用。随着电1．1接地网优化的合理性力系统容量的不断增加和大量自动控制设备的广泛接地网优化设计可以改善导体的泄漏电流密度应用，接地不良引起的事故扩大问题屡有发生。接分布。在导体根数相同的情况下，不等间距布置能地电阻值和电位分布情况是判断接地网性能的主要增大中部导体的泄漏电流密度分布，相应降低边缘指标，若接地电阻值过大或地电位分

3、布不均，一旦发导体的泄漏电流密度，使得中部导体能得到更充分生雷击事故，将造成巨大损失，严重影响变电站的安的利用。不等问距布置的接地网能较大地改善表面全运行。电网设计和改造的重点就是通过采取行之有效的措施降低接地电阻值，平衡电位分布，使得变电位分布，极大地提高接地网的安全水平。某变电电站在遭遇事故，特别是雷击事故时能将损失降至站接地网等间距和不等问距布置时计算结果比较情最低。所以，在设计时对其进行优化、在事故发生况见表1。由表1数据可以直观地看出不等间距布前通过试验的方法对接地网性能进行测试，进而采置的优越性。表1计算结果比较

4、注：6m-(V一Vn。)／Vm；长方向导体根数／2I=18，宽方向导体根数n2=20。1．2接地网优化设计的方法设计阶段的优化对于在运行阶段确保人身和设在设计时采用尝试的方法来确定均压导体的总备的安全，维护系统的可靠运行有积极的意义。对根数和总长度，即先对地网长和宽方向的导体根数于已经建成投运的电站，通过电位的测试和分析可n。和n进行试算，对于大型接地网一般可采用均压以了解电位的分布状况，可以对接地网的安全性做导体间距为10m左右试算，若接触电势满足要求，出评价，进而采取措施保证变电站在各种条件下安进行技术经济比较后再考虑增

5、减导体的根数。当确全运行。定了n和n后，接地网长宽方向的分段数就确定2变电站环境和接地网概况了：长方向上导体分段=n：一1，宽方向上的导体分段为=n。一1，然后按相关公式得出各分段导体2．1环境概况的长度。对于任意矩形地网，只要长、宽方向导体的某110kV变电站位于河床旁，总占地面积为布置根数确定，就可根据长、宽方向导体的不同分段90×80=7200(m)，工程所在地土层平均厚度约为值，分别计算出间距。5m，由现场勘察和土壤电阻率测量可知，变电站地质结构表层为黏土，地层以卵石、片岩为主(地质结收稿日期：2009—02—26构

6、如图1所示)。考虑季节系数，设计时土壤电阻率第12期耿亚明，等：变电站接地网的优化及电位分布测试分析·33·10m好，表面清洁。(2)试验依据。DL／T621_97《交流电气装置5m的接地》；GBJ65—83《工业与民用电力装置的接地0m设计规范》；GB50059-92((35～110kV变电站设计规范》；GB50057---94《建筑物防雷设计规范》；GB-5nl5O150_91《电气装置安装工程电气设备交接试验标一1Om准》；DL4752《接地装置工频特性参数的测量导则》。一15m(3)操作步骤。选择1主变压器中性点接地

7、引-20m下线为电流注入点，注入21A电流。电压测试点沿图1地质结构示意图测量方向，且从注入点起每2点间的间隔为0．81TI。取160Q·m。在站内边缘选4条“#”字形直线，沿其中1条为试2．2接地网概况验方向，每隔0．8111选1个点用接地电阻测试仪测该变电站接地网示意图如图2所示，具体布置量1次，记录测量接地电阻R(n=1，2，⋯)，通过情况如下：公式(1)接地环采用014．2镀铜钢棒；／p、U=U⋯{1一It-n}(2)站内采用30处深12m、014．2镀铜钢棒深、，g埋接地体；(U为流经接地体的实际最大电流，⋯的对地

8、电(3)在站内围墙内四角处安装4套长效电解离压；为接地体的接地电阻)计算出地网的电位分子接地系统；布。测量方向分别为：110kV1主变压器到2主变(4)主地网采用95mm多股铜缆引至地面200压器方向；1主变压器到主控室门口；主控室门口mm，再采用501TimX5mm镀锌扁钢与架构相连接；