海外高土壤电阻率地区火电厂接地方案研究

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1、第36卷第8期华电技术Vo1．36No．82014年8月HuadianTechnologyAug．2014海外高土壤电阻率地区火电厂接地方案研究周正一(中国华电工程(集团)有限公司，北京100160)摘要：针对柬埔寨某2×60MW燃煤电厂所在地资源的具体条件，在减少换填土量、合理控制成本、保证工期的前提下，提出了具体的接地方案。按照IEEE80—2000《交流变电站接地安全指南》校验了跨步电压和接触电势允许值，保证全厂接地电阻满足合同要求。关键词：海外火电厂；土壤电阻率；接地电阻；跨步电压；接触电势中图分类号：TM621文献标志码：B文章编号：1674—1

2、951(2014)08—0017—021电厂概况柬埔寨某2×60MW燃煤电厂所在地原始地貌多为白色至灰色的软地层表土，偶尔有褐色的粉砂或含黏土粉砂，与不同厚度的沙石岩床重叠，电厂南部的小溪河床主要由岩石构成，因此厂址区域的土壤电阻率整体很高。而该设计采购施工(EPC)总承包工程合同要求，在故障电流持续时间为1s、230kV侧三相短路电流为31．5kA以及人体质量为5Okg的条件下，分别按照IEEE标准校核计算跨步电压和接触电势允许值，并要求全厂接地电阻小于0．5Q图例：厂电阻率测定厂面电性分2主要研究内容I二l位置及编号I：=：：堕l区界线对该厂厂址地质条

3、件、当地资源及IEEE规范图1A列至升压站测点编号及位置分布进行研究，提出经济、合理的解决方案。(3)Ⅳ区：该电性区域为场地平整时的剥离地2．1厂址土壤电阻率的测量段，中风化岩石出露于地表，很多地方测定电极难以首先测定全厂土壤电阻率，全厂共设置了134钉入地下，电阻率高。个测点，测点分布情况见表1。由测量结果可知，在水平接地体(一0．6Il1)和表1厂址建筑地段测点数分布个垂直接地体(一3．0m)区间，Ⅳ区和Ⅲ区土壤电阻率达1050·nl以上，I区达420·m以上。从全厂范围来说，场平标高一3．0nl以内原始平整后的土壤电阻率都在1050Q·1TI左右，所

4、以1050核心地段为A列至升压站，该地段共布置20个测点，测点编号及位置如图1所示。Q·Ill将作为全厂接地电阻分析计算的重要基该地段分为I，Ⅲ，Ⅳ3个电性分区，各电性分本值。区电阻率如下。2．2全厂接地网最初设计(1)I区：不同深度的电性层电阻率解释值分依据1050Q·in的土壤电阻率，按规程允许的别为420，950，380Q·1TI。范围，在开关站和主厂房区域布置尽可能多的水平(2)Ⅲ区：该区域的电阻率曲线形态各异，但电和垂直接地体，同时假设水平接地体周围都换填80阻率总体较高。Q·nl的低电阻率土壤。根据IEEE80-2000(交流收稿日期：2014

5、—01—08；修回日期：2014—07—25变电站接地安全指南》可得到接地网接地电阻·18·华电技术第36卷筋与厂区接地网相联。RgPs【1+—()J，最后测得全厂接地电阻为0．14～0．23n，满足式中：为接地系统导体总长度，88001TI；p为接地EPC合同要求。本文后续计算中，接地电阻R取保沟内等效土壤电阻率，207n·1TI；A为接地网占地面守值0．272Q。积，390001TI；为埋深，0．6Ill。2．5跨步电压和接触电势校验通过计算可得R=0．489Q。目前已施工的升压站至主厂房A列外接地网EPC合同要求接地电阻应小于0．5n，因此接区域为长

6、方形接地网，在原土层表面铺设0．1nl厚地网电阻满足合同要求。的碎石，接地导体埋深0．6nl。2．3设计存在的问题2．5．1跨步电压及接触电势允许值上述设计方案似乎已经解决了该工程的接地电衰减系数阻问题，但实际并非如此。0·091一P)(1)如果全厂都按水平接地体的长度置换80rJDcs-l一百，n·in的低电阻率土壤，共需要8200m的土壤，一式中：p为土壤电阻率，123．05n·nl；p为表层土壤部载质量为20t的翻斗车需要拉550趟以上，运输电阻率，10000Q·In；h为表层厚度，0．1m。距离约5km。厂址附近可用土壤的电阻率多为通过计算可得C=

7、0．6935。100～200n·ITI，厂址附近10km范围内无法找到足由此得到跨步电压与接触电势允许值为够多的低电阻率土壤。(2)接地网格中大量的回填土极易使厂区地面ED5o=0．116(1000+6CP)／t，沉降不均。Eh50=0．1l6(1000+1．5CP。)／，(3)开挖大量的原土需要二次搬运，沿水平接式中：t为接触时间，1s。地线回填1000mm×1000mm低电阻率的土壤再夯通过计算可得E。。=4942．76V，Eh5。=实也非常费劳力，无法大规模使用工程机械。1322．69V。(4)这样处理后开关站表面的原土土壤电阻率2．5．2最大入地电

8、流和对地电位还是很高，接触电势还是很难满足要求。最大入地电流2．4