变电站地网工程设计方案.docx

1、变电站地网工程设计方案变电站地网工程设计方案(2009-04-02 14:35:27)一、变电站接地概述接地网作为变电所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。由于接地网作为隐性工程容易被人忽视，往往只注意最后的接地电阻的测量结果。随着电力系统电压等级的升高及容量的增加，接地不良引起的事故扩大问题屡有发生。因此，接地问题越来越受到重视。变电所地网因其在安全中的重要地位，一次性建设、维护困难等特点在工程建设中受到重视。另外，在设计及施工时也不易控制，这也是工程建设中的难点之一。因此，为保证电力系统的安全运行，降低接地工程造价，应采用最经济、合理的接地网设计思路。二、接地电阻

2、降阻方法为了达到降低接地网接地电阻之目的，首先需要从理论上研究降低接地电阻的方法。由公式R=/C可以看出，降低接地电阻有以下两种途径，一是增大接地体几何尺寸，以增大接地体的电容C；二是改善地质电学性质，减小地的电阻率和介电系数。接地网是在接地系统的基础，由接地环（网）、接地极（体）和引下线组成，以往常有种误解，把接地环作为接地的主体，很少使用接地体，在接地要求不高或地质条件相当优越的情况下，接地环也能够起到接地的作用，但是通常的情况下，这是不可行的，接地环可以起到辅助接地地作用，主导作用是用接地体来完成的。决定接地电阻大小的因素很多，下面先来分析一下计算传统地网接地电阻的公式（仅以接地环接地时

3、）。式中：（.m）-土壤电阻率； d(m)-钢材等效直径；S（m2）-地网面积； H(m)-埋设深度；L(m)-接地极长度(m) ；A-形状系数。式（1）表明，传统的接地方式在土壤电阻率已经确定的情况下，要想达到设计要求的电阻必须有足够的接地面积，要降低接地电阻只有扩大接地面积，每扩大4倍的接地面积，接地电阻会降低一倍。式（2）、（3）表明，在上述的接地网中，要降低接地电阻的另一个方法是加大接地材料的尺寸，但是耗材太大而且效果并不理想。以下降低接地电阻的一些常用的合理的方法。1、增大接地网面积由上面接地电阻的物理概念，大地电阻率和介电系数不容易改变，而接地电阻R与接地网电容C成反比：从理论上分

4、析，接地网电容C主要由它的面积尺寸决定，与面积成正比，所以接地网面积与接地电阻成反比。减小接地网接地电阻，增大接地网面积是可行途径。一个有多根水平接地体组成的接地网可以近似地看成一块孤立的平板，借用平板接地体接地电阻计算公式，当平板面积增大一倍时，接地电阻减小29.3%。2、增加垂直接地体依据电容概念，增加垂直接地体可以增大接地网电容。当增加的垂直接地体长度和接地网长、宽尺寸可比拟时，接地网由原来的近似于平板接地体趋近于一个半球接地体，电容会有较大增加，接地电阻会有较大减小。由埋深为零半径为的圆盘和半径为的半球电容之比rr可得，接地电阻将减小。但是对于大型接地网，其电容主要是由它的面积尺寸决定

5、，附加于接地网上有限长度（）的垂直接地体，不足以改变决定电容大小的几何尺寸，因而电容增加不大，亦接地电阻减小不多。所以大型接地网不应加以增加垂直接地体作为减小接地电阻的主要方法，垂直接地体仅作为加强集中接地散泄雷电流之用。唯一有效的途径是采用深井接地。3、人工改善地电阻率在高电阻率地区采用人工改善地电阻率的方法，对减小接地电阻具有一定效果。例如，对于一个半径为的半圆球接地体而言，其接地电阻的50%集中在自接地体表面至距球心2的半圆球内，如果将至2间的土壤电阻率降低，可使接地电阻大大减小。设原地电阻率为2，将至2范围内的电阻率为2的土壤用低电阻率的材料1置换，则半圆球接地体的接地电阻为：X=(1

6、+2)/4r置换前的接地电阻RX为： RX=2/2rR与RX之比为： R/RX=(1+2)/22当13mm的钢管。角钢对角线长的约为70mm，短的约为56.6mm。若包裹厚度为30mm，地网开挖直径尺寸应在130mm。对水平扁钢来说，由于地面开挖高低不平，扁钢本身弯曲不直，在施工中许多部位刚刚被降阻剂盖住。这样，钢材实际上处在两个介质的交界处，大大地加快了腐蚀程度，因此地网开挖尺寸也应该加大。我们认为垂直极灌降阻剂直径以130200mm为好，水平沟以150mm100mm为好（扁钢竖放）。这样做的开挖工程量和降阻剂用量都会增加，但从整体降阻、防腐效果看是合理的。离子接地系统埋深一般为3000-4

7、000mm，当加长时相应加深，有条件的用钻机施工。孔径保证100-250mm（根据接地系统的形式选择）。施工中应保证导电为辅料包裹密实，消除空管和气泡。四、接地网设计方案1、引用标准GBJ65-83工业与民用电力装置的接地设计规范GB50059-92 35-110KV变电所设计规范GB50057-94 建筑物防雷设计规范DL/T621-97 交流电气装置的接地2、环境概况A、变电站总占地面积为平方米。B、工程所在地土层平均厚度估算约为米；C、工程为kv变电站；D、土壤电阻率m设计；E、变电站接地要求应为0.5；3、设计分析：根据GBJ65-83工业与民用电力装置的接地设计规范附表1.1接地电阻

8、的计算公式计算，在不重新征地的情况下，仅靠普通环型地网即使设置普通垂直接地极（2.5m角钢）也达不到设计要求，必须采用其他办法大量地降低接地电阻，下降到常规地网方式接地电阻的17.3%，及降阻率82.3%。根据施工经验，要达到一定的降阻率，需要采用的施工方式为（在电力地网中，采用大地网接地电阻率测试仪测量的情况下）：序号降阻率采用的施工方案材料型号及要求11020%多设置垂直接地角钢（钢管）1、 接地环40*4扁钢2、 垂直接地角钢50*50*43、 垂直接地钢管50*422030%多设置垂直接地角钢（钢管）使用降阻剂1、 40*4扁钢2、 垂直接地角钢50*50*43、 直接地钢管50*44

9、、 长效物理降阻剂35080%换土、深井法、离子接地体并使用降阻剂1、 40*4扁钢2、 离子接地体3、 长效物理降阻剂44060%换土、深井法、接地模块、降阻剂组成的非等长接地系统，并要求，深井至少30%穿越水层；1、 40*4扁钢2、接地钢管50*43、长效物理降阻剂4、接地模块150*800综上所述，基本方案中应选用的材料为：1）、接地环采用505mm热镀锌扁钢；2）、地极采取两种：a、 深井接地体采用505mm螺纹探管，机钻开孔；b、 浅层接地体采用非金属接地体；3）、使用降阻剂作为降阻辅助材料；4）、土壤（包含沙土）厚度为10米，水层平均深度以20米估算。深井应取30米为宜。5）、需

10、设计地面变电站接地网和水下接地网两个地网，两地网相连接。为保障电力系统故障泻流时，附近人员的人身安全，应尽量降低跨步电压（接触电势），工业与民用电力装置的接地设计规范GBJ65-83第2.0.8条规定，在人员出入路口使用砾石或沥青覆盖。其中，减低跨步电压（接触电势）的主要方法是在地网中设置网格结构以降低跨步电压。4、设计方案本工程为达到设计要求0.5欧姆的接地电阻（如附图所示）：1） 用双层格栅结构的接地环结构，每米水平接地极（505mm热镀锌扁钢）使用15kg降阻剂；2） 设置置00口30米接地深井，100米工程钻机开孔，每米使用30kg降阻剂，中心金属接地极采用505螺纹探管；3）设计00

11、只150800非金属接地体，与深井配合相成非等长结构，扩大等势散流面积；5、设计计算： 接地体是地网接地效果的主要工作单元。常规的接地体为角钢或圆钢，其接地效果如下式：Rd0.3 参照工业与民用电力装置的接地设计规范GBJ65-83附表1.1其中：Rd-单只接地体的接地电阻-土壤电阻率要达到0.5的接地电阻，需要用的数量N=Rd/(R)其中：-多只接地体的综合利用系数，通常情况下取50%-80%。五、工程费用防雷接地网的制作方法(2009-04-25 14:43:20)标签：接地体地网接地模块扁钢制作方法防雷工程防雷设计施工it分类：技术文章标准地网是为防雷提供雷电流的最终去处，地网的好坏直接

12、影响到防雷的效果，要求制作4以下的地网。地网设计在大楼的一侧或四周，距建筑物出入口或人行道不应小于3m，当小于3m时，应将水平接地体局部深埋不小于1m以上。地网上端深度为80厘米，垂直接地体采用非金属接地模块PTD-3，水平接地体采用440热镀锌扁钢，垂直接地体与水平接地体的连接采用双面焊接，水平接地体与水平接地体的搭接采用双面焊接，焊接面积不小于10mm2，焊接处刷红丹做防腐处理。接地线用440的热镀锌扁钢，汇接点和测试点放在防水的接地盒内，汇接点用规格的扁铜，扁铜与扁钢连接处采用气焊，在扁铜上预留8连接孔两个，配备相应规格的不锈钢螺丝或螺丝。注：非金属接地模块尺寸：400*500*60mm，重量30公斤，室温下电阻率0.1欧米，工频接地电阻6欧姆。世上没有一件工作不辛苦，没有一处人事不复杂。不要随意发脾气，谁都不欠你的