变电站接地范文

变电站接地范文（精选12篇）

变电站接地 第1篇

关键词：变电站,接地电阻,接地网

1概述

变电站接地网是变电站的重要组成部分, 是保证电力系统安全可靠运行必不可少的安全装置。变电站的接地网上连接着全站的高低压电气设备的接地线、低压用电系统接地、电缆屏蔽接地、通信、计算机监控系统设备接地, 以及变电站维护检修时的一些临时接地。如果变电站接地网达不到要求, 会发生变电站继保系统误动作、设备损害以及人员安全等事故。由于接地网从设计到施工都不易达到精确控制, 特别是其一次性建设、隐蔽性及运行维护困难的特点, 使得接地网建设成为变电站工程建设中的难点之一。当前应该注意的是电力行业标准DL/T621《交流电气装置的接地》已经废止。

2某变电站的主要设备现状

2.1系统阻抗

正序阻抗:110k V侧, Z1=0.22778;

零序阻抗:110k V侧, Z0=0.4554。

2.2变压器阻抗计算

本所主变采用三相三线圈有载调压变压器, 型号SZ11-50000/110 (W) , 110±8×1.25%/38.5±2×2.5%/10.5k V, 接线方式Yn, Yn0, d11, 容量比:100/100/50, Ud12%=10.5, Ud13%=17.5, Ud23%=6.5。

由变压器三相额定容量Se=50MVA知, 可取视在功率基准标幺值Sj=100MVA (图1) 。

3零序及正 (负) 序的分析

根据相关的系统化简及计算可得图2。

发生接地故障时, 接地装置的电位、接触电位差和跨步电位差的计算本文不在敷述。

6结论

本文结合变电站实例仔细分析了变电站接的系统分析及复合地网的计算方法, 这是目前中型变电站的基本思路与方法, 不适用于大型的变电站设计。目前来看, 此方法的实际使用效果良好, 方案可行。

参考文献

[1]解广润.电力系统接地技术[M].北京:水利电力出版社, 1991.

变电站接地网材料的选择 第2篇

编辑：万佳防雷-小黄

电力系统的接地是对系统和网上电气设备安全可靠运行及操作维护人员安全都起着重大的作用。研究接地体的布置、连接，接地体的材质等是保证系统安全稳定运行的必要措施之一，所以说设计、施工高标准的接地系统的变电站防雷工作的重中之重。

一、变电站接地网作用概述

接地网作为变电站交直流设备接地极防雷保护接地，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。变电站接地网因其在安全中的重要地位，一次性建设、维护苦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，本文拟重点就材料选用方面进行相关探讨。

二、变电站接地网常用材料比较

目前广泛使用的接地工程材料有各种金属材料、非金属接地体、降阻剂和离子接地系统等。

1、金属接地材料。金属接地材料（主要指铜材和钢材），由于其具备良好的导电性和经济性，很长时期以来一直是接地工程中最重要的材料之一。但是由于金属材料存在容易腐蚀的问题，对接地电阻的影响也比较大，是安全生产中的一个大的隐患，这个问题一直困扰着用户。同时，近年生产资料价格猛涨造成接地成本增加，使得金属接地材料的缺点逐渐突显，一些行业或地区已经在渐渐地减少金属接地材料的使用，转而使用其它新型的接地材料。

2、非金属接地体。非金属接地材料是目前行业里新生的一种金属接地体的替换产品，由于其特有的抗腐蚀性能和良好的导电性和较高的性价比被广大用户所接受。目前非金属接地产品主要是以石墨为主要材料。基本成分是导电能力优越的非金属材料材料符合加工成型的，加工方法有浇注成型和机械压模成型。一般来说浇注成型的产品结构松散、强度低、导电性能差，而且质量不稳定，一些小型厂家少量生产使用这样的办法：机械压模法，是使用设备在几到十几吨的压力下成型的，不仅尺寸精度较高、外观较好，更重要的是材料结构致密、电学性能好、抗大电流冲击能力强，质量也相当稳定，但是生产成本较高，批量生产多采用。选型时，尽量采用后者，特别是接地体有抗大电流或打冲击电流的要求（如电力工作地、防雷接地）时，不宜采用浇注成型的非金属接地体。非金属接地体的特点是稳定性优越，其气候、季节、寿命都是现有接地材料中最好的，是不受腐蚀的接地体，所以，不需要地网维护，也不需要定期改造，但是，非金属接地体施工需要的地网面积比传统接地面积小很多，但是在不同地质条件下也需要的保证足够接地面积才可以达到良好的效果。

3、降阻剂。降阻剂分为化学降阻剂和物理降阻剂，化学降阻剂自从发现有污染水源事故和腐蚀地网的缺陷以后基本上没有使用了，现在广泛接受的是物理降阻剂（也称为长效型降阻剂）。物理降阻剂是接地工程广泛接受的材料，属于材料学中的不定性复合材料，可以根据使用环境形成不同形状的包裹体，所以使用范围广，可以和接地环或接地体同时运用，包裹在接地环和接地体周围，达到降低接触电阻的作用。并且，降阻剂有可扩散成分，可以改善周边土壤的导电属性。

现在的较先进降阻剂都有一定的防腐能力，可以加长地网的使用寿命，其防腐原理一般来说有几种：牺牲阳极保护（电化学防护），致密覆盖金属隔绝空气，加入改善界面腐蚀电位的外加剂成分等方法。降阻剂的使用，应掌握其施工技术，以达到最佳的效果，物理降阻剂有超过二十年的工程运用历史，经过不断的实践和改进，现在无论是性能还是使用施工工艺都已经是相当成熟的产品了。

4、离子接地系统。离子接地系统是传统的金属接地改进而来，从工作原理到材料选用都脱胎换骨的变化，形成各种形状的结构。这些接地系统的共同点是结构部分采用防腐性更好的金属，内填充电解物质及其载体组分的内填料，外包裹导电性能良好的不定性导电复合材料，一般称为外填料。接地系统的金属材料已经出现的有不锈钢、铜包钢和纯钢材的。不锈钢的防腐较钢材好，但是在埋地环境中依然会多多少少的锈蚀，以不锈钢为主体的接地系统不宜在腐蚀性严重的 环境中使用。表面处理过的铜是很好的抗锈蚀材料，铜包钢是铜-钢复合材料，钢材表面覆盖铜，可以节约大量的贵金属-钢材。套管法活电镀法生产，表面铜层的厚度为0.01mm到0.50mm,厚度越厚防腐效果越好。纯铜材料防腐性能最好，但是要耗用大量的贵金属，在性能要求较高的工程中使用。由于接地系统大多向垂直方向伸展，所以接地面积大多要求很小，可以满足地形严重局限的工程需要。

三、接地材料的具体选用

不同的行业，不同的地域使用的接地材料也不尽相同，不同的接地材料有着不同的特点，根据其特点结合环境使用是接地工程前期应该考虑的问题。

目前市场上使用率最高的接地材料还是金属材料，主要有铜板、角钢和扁钢等，但是由于接地环境的不同和用户需求也不尽相同。在有些环境和情况下是不适合使用金属接地材料的，例如在高腐蚀土壤中金属接地材料在很短的时间久被腐蚀而丧失接地的功能。同时，从造价方面来考虑，使用金属材料的传统接地，在工程造价上可能不会太高的，但是它的使用寿命短，使用非金属接地体要比金属材料的传统接地高一些，但其使用寿命要比传统接地的寿命高出好几倍，根据其寿命传统接地平均每年造价不低于3-4千元，而非金属接地体根据其寿命平均每年造价不高于3-4百元，这还不包括因地网不合格改造的工程费用，这些都是应该在选择接地材料时加以考虑的。

此外根据环境不同采用不同的材料作为接地体也是延长有效接地寿命的方法。离子接地棒适合在城市不具备施工空间的地方使用，例如城市建筑群等，而对于山地条件则比较适合使用非金属接地棒，由于在山地离子棒自身的吸水性并不能满足自身稳定接地电阻的需要常常要增加盐类，而岩石环境又是失水环境，所以这种环境下就应该选用吸水性好的具有较高强度 的非金属接地棒作为接地体，同时在野外也要考虑使用离子接地棒的可能丢失问题，在一般土壤环境比较适合使用压制的非金属接地体和金属接地体。

四、结束语

浅析变电站直流系统的接地故障 第3篇

【关键词】浅析；直流系统；接地

0.引言

变电站内的直流系统是独立的操作电源，直流系统作为变电站内的操控系统、继电保护、信号装置、自动装置提供电源；同时作为独立的电源在站用电消失后，直流电源还可作为应急的备用电源，即使在全站停电的情况下，仍应能保证继电保护装置、自动装置、控制及信号装置和断路器等的可靠工作，同时亦能供给事故照明用电。由于直流系统的负荷极为重要，因此确保直流系统的正常运行，是保证变电站安全运行的决定性条件之一。如果直流系统存在一点接地，供电可靠性大大降低，因为在接地点未消除时再发生第二点接地，极易引起直流短路和保护及断路器误动、拒动，所以直流一点接地时，设备虽可以继续运行，但接地点必须尽快查到，立即消除或隔离。从众多运行经验、故障实例来看，引起直流接地的原因有很多又是可以预防的。

1.直流接地的概念

正常情况下正极对“地”的电压、绝缘电阻和负极对“地”的电压、绝缘电阻是相近且平衡的。如果直流电源系统正极或负极对“地”间的电压、绝缘电阻值降低至某一整定值，或者低于某一规定值，这时我们称该直流系统有正极接地故障或负极接地故障。

2.直流接地故障类型及特点

2.1无源电阻性接地

直流系统正极或负极通过电阻单点接地。运行中的直流接地故障决大多数为此种情况，通过直流拉路查找可以处理。

2.2多点经高阻接地

直流系统多点经高阻接地后，直流系统的总绝缘电阻逐步下降，当低于整定值时，才发出接地告警，从而出现多点接地现象。

2.3多分支接地

有关设备经过多次改造或施工不小心及图纸设计不合理等，都将导致经多个电源点引来正电源或负电源去某个设备，当该设备直流回路发生接地时，即为多分支接地。此种情况比多点接地更麻烦，通过拉闸几乎不可能找出接地支路，因为断开任何一条支路，接地点仍然存在，对地电压也不会发生变化或变化较小，此时应在保证安全的基础上断开所有支路再逐条支路送出，来查找接地线路 ，但风险较大。

2.4有源接地

通过交流（如电压互感器或交流220V，其一端是接地的）电源引起的接地称为有源接地，交流220V串入直流系统将引起接地故障，由于其电压较高，接地母线对地电压为300V左右，非接地母线对地电压可高达约500V，而且功率很大，常常会烧损保护和控制设备，并引起保护误动、拒动。这是最严重的故障现象，应引起特别关注，发生此类情况后应立即进行查找。变电站现场应严禁交、直流同缆，直流端子与交流端子必须用空端子隔离开。

3.直流接地故障的危害

（1）正接地可能导致断路器误跳闸。

（2）负接地可能导致断路器的拒跳闸。

4.直流接地的原因

4.1气候因素

由于气候因素造成的直流接地是一种最为常见的情况，如雨天或雾天可能导致室外的直流系统绝缘降低造成直流接地。

4.2人为因素

由于工作人员在施工中误碰或者施工质量的不良也会留下接地隐患，如室外设备未加防雨罩、二次回路漏接线头、误将控制电缆外皮绝缘损伤等。

4.3自然因素

直流回路在运行中常常受到多种不利因素的影响，如设备运行、操作过程中的机械振动、挤压、设备质量不良、直流系统绝缘老化等都可引起接地或成为一种接地隐患。

4.4小动物因素

当二次接线盒（箱）密封不好时，壁虎等小动物钻入端子箱内，爬上端子上造成直流接地。电缆外皮被老鼠咬破时，也容易引起直流接地。

4.5环境因素

由于环境质量较差（温度过高、湿度过大、灰尘过多）对直流系统带来负面影响，如端子生锈、积灰引起的直流接地。

5.直流接地的处理

直流接地时应尽快处理，以免威胁运行安全。其故障点查找方法有拉路检查法、直流接地选线装置监测法、便携式直流接地故障定位装置故障定位法等。在变电站现场多用拉路检查法、直流接地选线装置监测法，其中直流接地选线装置还普遍存在检测精度不高，抗分布电容干扰差，误报较多的问题。最终还得使用拉路检查法。

5.1拉路检查法的原理

直流接地回路一旦从直流系统中脱离运行，直流母线的正、负极对“地”电压就恢复并会出现平衡。所以人们通常通过直流回路瞬间停电，引起的对“地”电压变化确定直流接地点是否发生在该回路，这就是所谓的“拉路法”。

5.2拉路检查法一般处理原则

根据现场运行方式、操作情况、气候影响来判断可能接地的地点，按照先次要负荷后重要负荷、先室外后室内，先合闸后控制，由总电源到分路电源，逐步缩小范围。采取拉路寻找、处理的方法。应注意：切断各专用直流回路的时间不要过长（一般不超过3秒钟），不论回路接地与否均应合上。

5.3拉路检查法的拉、合次序

（1）事故照明，临时工作电源及继电保护试验电源试拉、合。

（2）热备用、冷备用设备的试拉、合。

（3）开关合闸电源，I、II段的电源试拉、合。

（4）退出重合闸，试拉、合重合闸电源。

（5）通讯电源及远动装置电源试拉、合。

（6）故障录波器电源试拉、合。

（7）通过调度将220KV主保护改接信号后试拉、合保护控制电源I、II。

（8）试拉、合蓄电池充电机电源。

（9）试拉、合蓄电池。

（10）当确定接地范围后，如无法停用，应报告工区派人尽快消除，无法查找后及时汇报工区。

6.接地查找注意事项

6.1防止不正确的查找方法造成的直流系统两点接地

如使用灯泡查找法，使用内阻低于2000Ω的万用表和电压表。

6.2防止保护误动作

必要时在瞬间断开操作电源前，所以在拉合前应申请退出保护出口压板。操作电源正常后再投入。

6.3查找故障，必须二人及以上进行

6.4当直流发生接地时，应停止所有二次回路上的工作

6.5做好异常、事故处理准备

7.直流接地的预防措施

7.1从设计上消除直流接地隐患

7.2加强施工管理、注重施工质量、严把验收关

7.3加强室外设备维护

从运行经验来看直流接地大多数均发生在室外设备上，因此加强室外设备维护可以大大减少直流接地故障。

7.4提高检修质量

设备损坏要及时更换、处理，对老化、设备电缆及时发现并更新，可以有效的防止直流接地故障的发生。

8.结束语

直流系统能否正常、可靠运行对变电站的安全运行及其重要。直流接地的查找，尤其是复杂的直流接地的查找是一项非常复杂的工作，要熟练掌握这门技术需要不断的实践和总结。在更先进的技术出现以前，当前的直流接地更多是依靠实践和经验，同时也应该加强对直流系统重要性的认识和运行维护，预防为主，才能使直流系统可靠、稳定运行。

【参考文献】

[1]毛锦庆等.电力系统继电保护实用技术问答，北京：中国电力出版社，2000.

[2]孙成宝等.直流设备检修，北京：中国电力出版社，2003.

[3]电力系统继电保护实用技术问答（第三版）[M].北京：中国电力出版社，2000.

变电站接地网接地电阻测量方法研究 第4篇

作为变电站接地系统关键技术指标,变电站接地网的接地电阻值是一个重要参数,其能够判定接地系统是否有效安全,同时评估变电站接地系统能否满足要求。但是因为接地电阻的测量工作受多方面因素影响,所以测量起来比较复杂,测量接地电阻既和接地体的地电阻率以及其大小形状有关系外,周围的电磁场,地电阻率是否均匀,还有土壤中的金属物质也都会对其产生影响。怎样把测量变电站接地网的接地电阻工作变得简便易行是当前电力工作者急需解决的难题,如果这一问题得到解决的话,那么电力系统就可以更加安全可靠运行,工作人员的人身安全也就得到了充分的保障,从这两方面来看,这项工作意义重大。

笔者主要是对当前变电站接地网接地电阻的多种常用测量方法进行研究,针对各种测量方法的特征及问题深入探究解决措施,其一,能够促进该方面的研究向着前沿方向发展;其二,在工程选择的时候为测量方法提供理论指导。

现在,三极法是接地电阻测量比较常用的方法,同时由于需要不断确保测量的准确性,也能够适应不同的测量要求,很多测量方法都被研究出来,比如变频测量法、多电极布置法、电位极移动的双电位线法、异频测量法等,以下是对各接地电阻测量方法的分析。

1 三极法测量

这种方法适用测量所有的接地电阻,根据电源采用的不同分为直流和交流两种,如果是按照测量仪表的不同分为电流—功率表法、电压—电流表法、电桥法还有比例计法等。用三极法测量接地电阻通常假定为以下三种情况:(1)需要测量的接地网的形状为半球形的电极,电流极和电位极是需要在测量过重引入的,这两者能够作为电极看待,测量的时候,三个点(极)要在同一直线上,也就是同属一个平面,不是在立体当中,被测接地网的等效半径R要小于等于接地网到电流极的距离D。(2)加入的测试电流要有条件,即能够通过电流极和被测接地极之间产生一个电流场,而且该电流场恒定。(3)保证大地土壤均匀,为了使测量误差得到补偿,应当在0.618D的地方设置电位极。

通常情况下,实际测量接地的装置都是和假定的情况有区别的,其区别和测量误差成正比关系。接地电阻通过三极法测量一般其结果是可信的,但是要符合一定的条件,可是在实际中遇到的情况却比理论上复杂的多,尤其是土壤电阻率的各向异性,引线之间的互感还有工频干扰等原因,这都给测量工作带来困难,增大了误差值。所以,现在也已经有很多解决措施被研究出来,常用的措施有通过使测量电流增大,使信噪比提高;通过倒相法使工频干扰电压消除;引线间互感的影响可以通过三角形布置进行消除。

2 四极法测量

四极法测量顾名思义,就是四个电极被测量使用,简单可以理解为在三极法的基础上加一个电极。为使得信噪比提高,三极法测量接地电阻一般是通过把测量电流加大,这样做的劣势就显现出来,电流引线以及电压引线解决不了,因此,在现场测量的时候,用的电流和电压引线会利用停电的配电架空线进行解决。由于配电线三根导线平行且相距近,电流引线在测量大型地网时长度又比较长,电压引线受到电流引线的电感,然后作用在电压线上后又产生很大的感应电压,这对测量结果的精度影响较大,此时测量接地电阻的值是偏高的,这只是一种假象,为了让上面说到的互感消除,选择四极法测量接地电阻是比较适用的。它既可以使电压测量线上的互感影响消除,也可以利用倒相使地中干扰电流影响消除,令测到的接地电阻值比较真实。

虽说四极法测量接地电阻值有一定的优势,但是也有一定的问题需要解决。比如为了使干扰的影响降低,测量电流务必能够达到几十安培,这样的话,电压引线和电流引线就得使用一条配电线路,其还是停电状态;在测量大型地网时,电流测量引线因为太长的原因使测量现场变的困难;测量电流高的同时要求接地电阻小,对土壤电阻率高的变电站来说,几乎达不到所需要的测量电流等,还有其他一些方面的问题。

3 变频测量法

现在注入电流法也是测量接地电阻的方法,即通过对地网的电流和电压进行测量,进而得出接地电阻,变电站在运行时,通过大地网的电流能够在地网上产生干扰电压,电压达到7~8 V左右。测量电路信噪比是在实际测量中常做的,通过加大注入电流,对干扰信号进行减小,以及在计算测量结果时去除干扰信号等,这些方法都能够使测量的准确度提高。如果要通过系统电源作为实验电源,此方法对消除干扰电压是不起效果的,而且常规测量方法对消除电流和电压极引线间的互感是比较难的。

变频法测量接地电阻通常用的是变频电源,而这样的好处就是经过选频滤波后,地网干扰被消除,使得系统电源影响不了测量结果。变频法的测量利用的是频谱技术,通过对地网干扰信号频谱进行测量,对实验电源频率进行控制,令其在干扰小或者是没有受到干扰的频段上工作,数据处理可以通过计算机,能够在测量结果中选取电流电压的同相分量,使地网自感和引线互感的影响消除,进而得出接地电阻值。

4 异频测量法

工频电流法和异频电流法是现在测量地网接地电阻的两种方法,前者来说,方法比较传统,有很多弊端,比如工频试验电流以及电流线的截面,还有试验电源容量都比较大,设备也比较繁重。而通过特殊的硬件和软件抗干扰的方法,异频测量法测得的结果比较可靠,而且其可以对地网中的工频和高频干扰很好的消除,并能分离开电阻和电抗分量。只有布线方式科学合理,才可以对地网的接地电抗进行测出,这样就能够解决测量大型地网接地电阻的问题。但是其弊端就是还需要放置电压、电流极2根引线,这对测量引线间的互感是不可避免的。

5 多电极布置法

在三电极中引入电流极,对电流场的分布进行了人为改变,这对地面电位分布产生了影响,测量误差因此造成,而多电极布置法就是通过在接地极周围布置多个电流极,三电极法比较传统,而多电极优势如下。(1)该法对入地电流而言有了多个通路,使其电流分布更加广泛,接近真正的电流场,这样测得的电阻值误差小。(2)采用多电极法的话,当电流极布置位置和三电极法一样,误差补偿点和零位面向电流极移动。而当电压极布置位置与三电极法一样时,能够减小电流极和被测电极之间的距离。

6 地位极移动的双电位线法

在测量大型地网接地电阻中,如果用远离布极法,会受到距离远,地形复杂,人工拉线困难等因素的影响,通过架空线路实现电位和电流极的远距离连接,能够使工作相对变得轻松。一并停役两条线路在现场是比较有难度的,如果用一回线路的相别不同,以此当作电流线和电压线,对电流极和电位极连接,然后测试,结果会遇到感应电势干扰。因为电流线中的电流是把大地介质当作回路,通过分布形式返回,令电位线中感应电势以及电流线中的电流不是正交。

作为测量大型接地网接地电阻的新方法,电位极移动的双电位线法能够对一回线路测量接地电阻时非正交感应电势进行克服,很好的对测量大型接地网接地电阻仅用一回架空线路的问题进行了解决,也使得大型地网接地电阻现场测量问题得到处理。

7 基于高阶谱的接地电阻测量法

该方法是通过高阶谱测量接地电阻的新型方法,功率谱测量时,接地电阻误差会比较大,而高阶谱对于功率谱的优势在于:(1)通过标准偏差,可以从中提取信息。(2)对参量信号的相位可以估计。(3)对时间序列的非线性过程的特性可检验和确定。

8 结语

总之,不论何种测量接地电阻的方法都不能对土壤电阻率的各向异性、电位极和电流极引线间的互感以及工频干扰进行完全排除。所以测量时,要根据实际情况,综合考虑各方面因素,选择合适的方法,并做好减少误差的措施,以此确保测量结果的准确性。

摘要：概述了目前使用的变电站接地网接地电阻测量方法,尤其是对其中的测量方法特征进行了探讨,以期为变电站接地网接地电阻测量提供参考意见。

关键词：变电站,接地网,接地电阻,测量方法,研究

参考文献

变电站接地 第5篇

2011-05-09 不久前，本刊记者在防雷接地工程质量的调研采访中获悉，今年上半年，广西电网公司曾下发紧急通知，要求所属各供电局，电力开发有限公司对变电站接地网质量进行监督检查，并责令工程承包方在6月30日前完成整改。

7月中旬，编辑部收到读者提供的整改文件图片共7页。这份由广西电网公司生技部便函发出的《关于加强变电站接地网质量监督检查的紧急通知》涉及到两家承包单位：广西南宁迪祥雷防雷工程有限责任公司和广西南宁雷电防护有限公司（南宁地凯科技有限公司）。

起初我们认为，广西电网公司的整改体现了抓安全生产、重工程质量的积极姿态，也正好契合了本刊正在着手进行的防雷接地工程质量的调研采访。为此，我们先后查询到了广西电网公司的行政事务部、总经办、生技部等部门电话，希望对事情有更直接准确的了解。遗憾的是，我们多次拨通广西电网公司有关部门的电话，大多数无人接听，偶尔有人接听，也对我们想了解的情况茫然不知。无奈之下，我们分别向“通知”中涉及的两家公司了解情况，结果却出乎我们的预料。

地凯：与我无关

广西地凯防雷工程有限公司及时做出了回应，该公司在回函中指出：“通知”中所针对的公司应为广西南宁迪祥雷防雷工程有限责任公司，“提到对我公司曾施工的工程进行测量，曾于2006年进行普查过，在我公司承接的二十多个工程中，只有柳州供电局220kV静兰变电站的电阻出现了回升，我公司已对现场进行勘测，因为地网地面全部种有甘蔗，无法检查地网是否遭受人为破坏或盗窃。我公司针对现场情况已向广西电网公司提交了整改方案。一旦广西电网公司同意该方案，我们将免费整改，直到满足客户要求为止。基于当地施工现场农民较难协调的情况，柳州供电局拟要求将接地电阻降至1Ω即可（原合同要求为接地电阻为R≤0.5Ω）。”

记者查阅了广西电网公司生技部便函“通知”，附件中列举了几个变电站接地网改造工程情况，其中第四项这样表述： “静兰变（电站）的接地网在施工投运前接地电阻为2.5Ω，后经广西南宁雷电防护工程有限公司（与电力开发公司签订协议）加装DK接地棒后，于2002年11月1日进行了接地电阻的测试，接地电阻试验结果为：0.274Ω，测试报告变为符合设计要求。

2004年11月9日，广西电力试验研究院与柳州供电局共同对静兰变接地电阻进行了测试，测试得到的接地电阻为1.4Ω。

静兰变地网降阻协议书中，广西南宁雷电防护工程有限公司保证10年，柳州供电局向开发公司（黄瑜）反映过，但不见回复。

柳州供电局于2006年自行安排资金约20万元对接地网进行了改造。”

迪祥雷：疑遭“暗算”（小题大做？）

记者也与广西南宁迪祥雷防雷工程有限责任公司总经理杨丹取得联系。杨总起初对本刊记者对此事的关注非常吃惊，“这点事情值得在杂志上报道吗？”他怀疑是有人在幕后指使，借题发挥，恶意炒作。他认为，如果仅仅是几个工程质量未达到合同指标而要求整改，事情何至于这么复杂？“一个生技部的便函文件，按理说只针对内部整改，为什么湖南电网公司和海南电网公司也都收到？”杨丹说，“我们做了上百个工程都验收合格了，有两个工程还没验收怎么就叫质量不好？施工质量差？即使是一两个工程有问题，也只占总数的1~2%，何况还没整改！”

因为这份便函“通知”作怪，导致参与竞标的地凯公司和迪祥雷公司在海南电网公司文昌宝邑110kV变电站地网投标中，双双落马。

与此同时，在与迪祥雷公司合作的广西来宾东糖纸业有限公司也先后六次收到便函“通知”文件（只有正文，没有附件），但并未损害与迪祥雷公司的信任和合作。

东糖公司收到的便函摘录，另一版本的便函摘录

在杨总看来，发函者用意很明显，就是要毁掉信誉，阻碍其业务开展。他说：“我们竞争来的工程已竣工，接地电阻是0.28Ω，而设计要求阻值是1Ω。东糖公司领导认为这个结果是相当好的，历年来均无这样低的阻值。半年来下雨打雷均没有雷害事故。”杨丹认为，良好的接地电阻，给客户带来了经济效益，东糖公司领导表示，“二期工程还是用我们的产品”。杨总坦言，目前在工程中采用的关键产品——离子接地棒是自主专利产品，在许多工程项目中运用，效果非常明显。目前在国内的防雷接地方面，地凯和迪祥雷两家是很好的。

迪祥雷有话要说

8月10日，广西迪祥雷防雷工程有限公司给本刊发来回函“说明”，对“通知”的指责进行了申辩。

“说明”指出，广西电网公司生技部便函[桂电生函（1007）41号]《关于加强变电站接地网质量监督检查的紧急通知》中所列出的“广西南宁迪祥雷防雷工程有限责任公司在公司系统多个变电站接地网建设、改造工程中施工不规范、施工质量差的事实”只有附件中的4个工程，而其中第4个工程是由广西地凯防雷工程公司施工的，“是真正的不合格，是柳州供电局花20万帮他们整改”！

回函对涉及迪祥雷公司的三个变电站接地网改造工程情况一一作了申辩。（1）关于北海供电局110kV翁山变电站接地改造情况 “通知”附件：

翁山变电站是2004年8月投运的110kV变电站，原设计的接地网的接地电阻设计值0.5Ω，实测值1Ω，不符合设计要求。南宁迪祥雷防雷工程有限责任公司在原地网外围采用电解地极组成新的接地网与主地网连接以达到设计要求，但经查，竣工后的接地网没有提供地网改造竣工图。

2006年5月，南宁迪祥雷防雷工程有限责任公司对翁山变电站使用了电解地极的接地网进行了开挖并做了处理，2006年6月申请进行验收。该公司提供的试验数据表明地网接地电阻已低于设计要求的0.5Ω，并要求北海供电局按照其提供的测试方向进行测试，北海供电局测试人员未予以采纳。测试前，北海供电局对整个翁山变电站的防雷设备进行了导通测试，结果发现电解地极与主地网没有连接，反而有两基独立避雷针与主地网连接了。南宁迪祥雷防雷工程有限责任公司随时后再次对地网进行处理，处理后北海供电局组织了接地电阻复测，结果0.95Ω，仍未符合要求。”

迪祥雷公司的说明：

北海翁山110kV变电站2004年8月21日验收测试报告实测接地电阻0.48Ω小于设计要求0.5Ω，合格验收。2006年5月28日北海供电局实测，在验收合格方测试结果为0.463Ω，同时又在电流级与电压极的另一方向测电阻为0.691Ω，他们只认电阻大的方向（的结果），这与验收方向不一致。

2007年7月11日上午9时，由北海供电局测试队测试，结果是在三个方向测了四个点，第一点R=0.375Ω，第二点0.263Ω，第三点0.287Ω，第四点0.6105Ω，他们说他们自己测的不准，请以中试所测量为准。

（2）关于柳州供电局阳和变电站接地网改造情况 “通知”附件：

110kV阳和变接地工程由2个施工单位完成，建筑部分为博阳公司施工，完成后初步测试的接地电阻值为2.5Ω。之后由广西南宁迪祥雷防雷工程有限责任公司进行的DXL离子列阵电解地极深埋施工（与电力开发公司签的合同），施工过程有监理见证，事后迪祥雷公司说没得0.56Ω(未见报告也没有监理人员证明)。

2007年1月20日由广西电力试验研究院、柳州供电局、迪祥雷公司、监理单位共同选择测试路径并进行测试，测得接地电阻值为1.89Ω，和迪祥雷公司自测数据相比差别很大，对此迪祥雷公司认为是测试的方位（向）不同造成的。启委会要求迪祥雷公司合同进行整改施工。

几天后迪祥雷公司说已整改完毕复测，监理人员询问迪祥雷公司进行了什么内容的整改，是如何进行的。回答是对DXL离子列阵电解地极进行了浇水。监理人员认为整改不力，没必要安排复测。但柳州供电局和试研院还是在2007年2月8日再进行测试，测试结果与20日数据没有实质性的变化。启委会要求迪祥雷公司与设计部门联系后按设计修改意见进行整改施工。

迪祥雷公司的说明：

阳和110kV变电站6月26日测得接地电阻0.86Ω、0.87Ω、0.88Ω。他们没再组织测量。

（3）关于河池供电局100kV寻田变电站接地网改造情况 “通知”附件：

“河池供电局进行新建110kV寻田变电站常规地网的中间验收及调试时发现主地网及独立避雷针接地网敷设均满足有关要求，变电站接地电阻2.1Ω，随后南宁迪祥雷防雷工程有限责任公司对该站进行电解地极的安装（其隐蔽工程及接地网测量均未通知河池供电局参加验收）。

2007年3月12日，河池供电局在进行寻田变电站的竣工验收时发现变电站的四基独立避雷针针均与主地网接通，检查发现电解地极安装单位（南宁迪祥雷防雷工程有限责任公司）没有按照主地网设计图纸施工，擅自将四基独立避雷针接地网与主地网接通，施工前未将设计施工方案报送有关单位审查确认。”

迪祥雷公司的说明：

6月27日，我们对寻田110kv变电站进行接地电阻自测，两个方向分别测得0.91Ω、0.84Ω。他们朝第三个方向测出1.7Ω，因为第三方向是上坡而且加大了对角线长度由100m→135m，电流极是650m，电压极400m，增大了n值（n = 0.615 ＞ 0.5~0.6）。

是有意刁难还是方法差异？

迪祥雷公司的“说明”中还表达了对广西电网公司在地网验收测试中的不满。“电流极长度，电压极长度，上坡方向并没有征求我们意见，……我们认为这样挑剔是很难共事的”，迪祥雷公司主张验收时只测一个方向，也就是验收报告中所提到的方向，或是建设时甲方测的接地电阻方向，也就是接地工程中土壤改良方向。在一个地网工程中，四周的土壤电阻率不一样，为了降低工程造价，必然选择土壤电阻率较低的地方进行地网改造。

从上面的对照中不难发现，双方的分歧主要集中在接地电阻的测量方法和接地电阻的数值选取上。迪祥雷公司认为，接地电阻的测量，应该在地网改造的方向进行，不应该四个方向都测量……如果在地网改造的方向测量是合格的，就应该验收合格。但广西电网公司在测量上要求在不同的方向进行，“接地电阻测量时不要按照……指定的方向进行测量，宜进行两个以上不同方向布线的测量”。

为此，记者请教了几位在防雷接地方面的资深人士。专家评述

梅忠恕（云南电力公司原副总工程师）：

甲方的要求是有点不合情理。要在四个方向上测量，不知这四个方向是指东南西北四方？是90度正方向，还是允许小于90度或大于90度？如果某一方向由于地质原因无法打辅助接地极，又如何办？因此，我认为，这样的要求是不切实际的，不能接受的。我从来也没有见到过如此要求的。

如果严格按测量接地电阻的要求测量，应该说，在任何方向的测量结果的误差都是在允许范围以内的。

对于使用三极直线法的测量方法和数值选取，我们摘取梅忠恕先生在《如何准确测量接地电阻》一文中有关论述：

三极直线法是接地电阻测试中使用最多和最普遍的方法，测试时被测接地网

1、电压辅助极

2、电流辅助极3三点（极）按一直线布置，如图１所示。

E 测试电源 A 电流表 V 电压表 1 被测接地装置，2 电压极，3 电流极 D 接地网最大对角尺寸，d13 接地网到电流极的距离 d12 接地网到电压极的距离，d23 电压极与电流极的距离

图１ 三极直线法测量接地电阻的接线

怎样获得准确的零电位点，是测准接地电阻的关键。

通常是采用试探法找寻大地零电位点的准确位置。其方法就是在三极连成的直线上，在比表1所列α的范围稍大的区域内，例如(0.5～0.7)d13范围内，以d13的3%为间距，连续打5～7个电压辅助极，进行5～7个点的测量。在具体操作上，可以打一点测一点，拔起电压极再打下一点位，测下一个数据。对于电压极的每一个点位，可以测得一个接地电阻值。

表1 在不同的d13距离下满足测量允许误差的α值范围 允许测量误差δ%下列d13距离下的α值范围 5D

3D

2D 50.56～0.670.59～0.650.59～0.63 100.50～0.710.55～0.680.58～0.66 注：D为接地装置最大对角长度。接地电阻测试结果的判断方法是：以接地电阻为纵坐标，以距离为横坐标，将测得的几个接地电阻值描绘在一张坐标图上，形成一条接地电阻的曲线。如果其中有至少三个电阻值的连线趋势走平，那这个位置对应的接地电阻值就是其准确值。不绘图也可直接判断，在所有测得值中，如果有三个以上电阻值之间相对误差小于3%时，就取这几个值的平均值为最后的测量结果。

要准确测量接地电阻，辅助电流极距被测接地装置的距离d13不能太小，至少应大于接地装置最大对角尺寸的3倍以上。电压极的位置在0.618倍d13处，但测量时应前后移动电压极5～7个点位，测得5～7个接地电阻的数值，选择其中至少三个相互误差小于3%的数据，取其平均值为最后的测量结果。

潘忠林（福州大学客座教授、硕士导师）：

接地电阻的测量，在条件许可的情况下，宜进行多点测试，然后取几个点的测试结果平均值作为接地电阻的值。“如果是真正合格的地网，正常情况下，无论从哪个方向测试，测试结果的误差都应该在允许范围之内。至于地网外的土壤电阻率高低对地网的接地电阻影响不会太大，因为我们测量的是改造过的接地网的接地电阻。在多点测量中，对于某个测试点偏差很大的特殊情况，可能是测试方法（仪表）、地下有异物等因素造成，解决的办法是在该点附近重新测量一次”。

测量应该避开附近的电磁干扰，尽可能在夜深人静的时候测量。谢琦（湖南电信电磁防护支撑中心主任）：

接地电阻的测量没有绝对的实际意义。在实际工作中。测量接地电阻值只是作为每年的测试比对数据，如果没有突变，认为地网是可靠的。因此，在测量接地电阻时，没有必要斤斤计较从几个方向测试。

对于接地电阻值较小（小于1欧）的地网测试，利用通信现有的摇表、钳表都不能测试其准确值，必须采用大电流注入法。如果是要我来评判，我会先利用数学计算的办法进行评估，如果评估结果在任何一个方向上得到测试验证，则认为是符合要求的。

另外还有一个折中的办法，就是在地网的几个不同方向分别测试，将其算术平均值作为地网的接地电阻值也是可行的。

后记

广西电网公司生技部便函《关于加强变电站接地网质量监督检查的紧急通知》不仅对接地网工程承包方提出了严厉的指责，而且宣布暂停这两家单位在广西电网公司所属系统承包防雷接地工程资格。作为当事者，迪祥雷公司认为：即使取消其承包资格，也是迪祥雷公司与电网公司之间的事情；但电网公司内部下发的便函，按理只能在本公司内部发行，那么是谁将这一便函（甚至篡改）到处传播发布，把一件小事的负面影响甚至扩大到了省外？迪祥雷公司感到非常不解，并希望通过第三方检测机构对整改通知中提到的有关变电站地网改造工程进行检测，以求得客观公正的结论。

变电站接地 第6篇

关键词：变电站;接地电阻;降阻策略

一、接地电阻构成

（一）接地极和接地线电阻。接地极与接地线电阻都属于接地电阻上最关键的构成部分，因为其是金属导体，其相应部分电阻一般只仅仅占据整体接地电阻很小部分，大约为1%至2%之间，这部分相关阻值会直接受到对应几何尺寸与材质影响。

（二）土壤接地和接地体表面电阻。土壤接触与接地体表面相关的电阻，对应阻值是与土壤颗粒的大小以及性质、含水量是息息相关的，并且其还和相关地面接触面积有很大的关系。这部分阻值在总体接地电阻中占据的比例很大，大约为20%至

60%之间。

（三）散流电阻。所谓散流电阻就是因接地体缓缓向外界不断延伸到大约20米圆周范畴之内，并在扩散电流经过相关土壤所存在的电阻，对应阻值与土壤之中的电阻率和接地极几何大小以及形状有着很密切的关联。接地电阻虽然是这三部分所组成，不过其第一部分占据的比重较小，其最关键并起着决定性因素的是对应接触电阻及散流电阻。所以，将接地电阻合理降低务必要在这两个方面着手，在接地体相关材料选择上，接地网组成通常与特别环境之下降低接地电阻方式等这几个方面，科学合理的降低接触电阻及散流电阻策略。

二、变电站接地电阻降低方式及策略

（一）选材上降低接地电阻。一般接地体金属材料包含了不锈钢、铜包钢、扁钢以及镀锌圆钢与纯铜刚这几个类型。现如今，镀锌圆钢是国内各大变电站应用较为广泛并非常经济的接地体材料。其配有较高强度的特种钢所制的驱动头以及钻头，在施工时能够轻松的把对应的棒子打进地下，其深度大约在30米之上，这样来获得恒定低电阻。除过相关金属接地体材料之外，其他适宜于变电站接地的对应接地产品可为电解离子接地极。电解离子接地体系（IEA），其接地体系相关运作原理是因为大气所产生的压力改变与自然空气之间的流动，这样可以很好的促使相关空气流进IEA的最顶端通气孔，以便促使其和接地极内部的相关金属盐化合，并且经由一定的吸湿处理则呈现为电解液。并且，相关电解液会积聚在接地极低处再溢出，以至于不斷的向四周扩散进而呈现为接地根，促使对应土壤电阻合理降低，以达到接地电阻不断保持着降低成效。这可以适宜于各种高接地以及接地工程难度大的变电站相关需求及标准。接地网变电站设计中，通常接地电阻最简单目标值一般是0.5欧，这样能够将接地网及IEA接地环网合理的结合在一起，便于呈现最好的接地电阻降低。

（二）利用多支外引式接地设备。若是相关变电站接地电阻不能满足对应设计需求与标准，则对其展开一定程度降阻能够对周边地理事物加以更好的利用，不过在实际的施工设计过程中，务必要对各个方面因素考虑在内，一般外引式接地极的长度应小于100米

（三）土壤更换。很多电阻率较高变电站，就可以利用电阻率较低的土壤。比如，砂质粘土、黑土等。在真正的降阻中可以使用上述的几类土壤来替换原有土壤，相应的替换范围通常要控制在接地体周边0.5米之内，利用这种处理策略后相关接地电阻就能够降低大约40%。

（四）导电性混凝土。在实际的接地电阻降低中，可以往相关水泥中掺加适宜的碳质纤维，在将碳质纤维作为最有效的接地极，比如在水中掺加些许碳质纤维，并制作我半径大约是0.5米半球状的接地极。这种人工频接地电阻与以往混凝土比较，电阻最小可以降低大约30%，这类方式通常会在很多防雷设备上使用。想要促使电阻值获得合理有效的降低，导电性能较好的混凝土中装置针状接地极，其能够合理有效的降低冲击性接地电阻值数值。

（五）电解接地。电解接地系统在国内近年来应用较为广

泛，其属于一种非常合理有效的降阻接地保护设施，国内很多区域也已经得到了非常广泛的使用。电解接地系统在实际使用中，关键是选择土壤中对预制性金属管道展开一定程度的敷设，在相应管道内混进些许电解性强的化学物质，并且该化学物质会在自然条件之下出现化学反应，从而呈现出能够合理降低电阻的最终目的。想要确保其正常实行以及相关效果，更是需要对相关金属管道进行一定层度的回填，在相应回填中更要使用电阻材料附加使用，来确保土体保持着很好的渗透性及吸水性、防腐性等几类功能。并且，尽量促使金属管道深进至土层深部，促使其呈现为一个合理的树状降阻土体网络状，便于合理的泄流面积能够持续提升，这对于散流式电阻实行控制，以达到接地电阻合理有效降低的最终目的。

结语：随着国内经济建设持续增加，还是需要将相关电网进行有效的改造，在实际的改造中变电站接地电阻降低是极为关键的，对于相关土壤电阻率高的变电站在保障其运作安全稳定之下，以及其工程造价的合理控制，科学有效的降阻策略更是极为重要。

参考文献：

[1] 鲁志伟，文习山，史艳玲，兰淑丽.大型变电站接地网工频接地参数的数值计算[J].中国电机工程学报，2013（12）

变电站接地 第7篇

1.1 勘察现场实际情况。

二次变电站通信机房, 因为早期建设时, 通信设备少并且为模拟电子设备, 未按照现代数字化设备应用的机房标准和规范建设, 留下很多不安全隐患。经现场勘察存在问题有, 机柜与机柜之间没有做等电位跨接, 机柜没有与接地系统等电位连接, 机房总接地汇接排为支撑设备的槽钢。根据现场勘察所得到的情况, 结合实际以计算机房标准进行改造。

1.2 总接地排具体制作方法。

总接地母线排其最小尺寸为4mm高x400mm宽扁铜, 长度和形状可视机房实际需要来确定。与槽钢连接时, 将总母线做铜刚过度, 方法是选4mm高x400mm宽的扁钢与铜母线搭接焊接。搭接长度与铜母线宽度相等。搭接处采用铜焊焊接。铜焊是一种高强度, 无泄露连接的好方法。这种方法连接强度高, 并可承受最高的温度极限工况。使用氧乙炔铜焊设备可使焊口有最高的强度。氧乙炔是将纯氧渗入乙炔, 这种混合物可以产生很高温度的火焰。操作人员要不断的调节氧气和乙炔的比例, 以保证氧乙炔的正确使用。氧气瓶和乙炔罐上都有压力调节器和仪表, 一个仪表指示罐内压力, 另一个仪表指示焊枪的压力。乙炔是易燃性气体, 当与氧气一起燃烧时更是如此。因此, 在铜焊过程中必须始终戴上安全玻璃面罩。不要把焊枪 (点燃或非点燃) 伸向火焰或产生火花的地方。点燃焊枪要使用火花塞, 不要使用火柴。用乙炔阀调节火焰的长度, 慢慢的调节氧气阀以得到所需要的火焰。“中性火焰”是兰色锥形, 在尖端有一点红紫色, 这种火焰最为有效。若按以下步骤正确操作, 铜焊很容易进行。a.彻底去掉连接处的油脂。b.接点配合恰当, 并且固定各部件。c.按助焊剂生产厂提供的说明添加助焊剂。d.均匀加热推荐温度, 并使焊枪按“8”字形不断移动。e.在被焊部件处加铜焊料。不要用焊枪加热 (熔化) 铜焊料。f.冷却连接点。g.用刷子和温水彻底清洗接点, 除去残留的助焊剂。h.在铜母线上镀锡处理。将制做好的铜刚过度母线, 刚的一端选适当长度与槽钢搭接焊接, 搭接长度为扁钢的宽度, 焊接后焊接处做防腐处理。

1.3 分接地排制作方法。

分接地母线排其最小尺寸为4mm高x200mm宽的电镀锡扁铜, 长度和形状可视机房内通信机柜的小来确定。

1.4 接地的接线方式。

在机柜与机柜之间, 用线经为6平方毫米多股电缆线跨接, 使其成为等电位。所有机柜, 设备外壳, 用线经为6平方毫米多股铜线电缆线引至所在机柜内分接地汇接排。总接地汇接排与分接地汇接排之间用线经为75平方毫米多股铜线电缆连接。如图1。

2 接地电阻的测量方法

2.1 测接地电阻的原因。

因为接地工程, 是隐蔽工程, 当施工完成后, 直观目视不能马上检查到工程质量是否达标, 需要人工做接地电阻测量。

2.2 接地电阻测试要求:

a.交流工作接地, 接地电阻不应大于4Ω;b.安全工作接地, 接地电阻不应大于4Ω;c.直流工作接地, 接地电阻应按计算机系统具体要求确定;d.防雷保护地的接地电阻不应大于10Ω;e.对于屏蔽系统如果采用联合接地时, 接地电阻不应大于1Ω。接地电阻测试仪ZC-8型接地电阻测试仪适用于测量各种电力系统, 电气设备, 避雷针等接地装置的电阻值。亦可测量低电阻导体的电阻值和土壤电阻率。本仪表工作由手摇发电机、电流互感器、滑线电阻及检流计等组成, 全部机构装在塑料壳内, 外有皮壳便于携带。附件有辅助探棒导线等, 装于附件袋内。其工作原理采用基准电压比较式。

2.3 使用前检查测试仪是否完整, 测试仪包括如下器件。

a.ZC-8型接地电阻测试仪一台;b.辅助接地棒二根;c.导线5m、20m、40m各一根。

2.4 使用与操作。

a.测量接地电阻值时接线方式的规定仪表上的E端钮接5m导线, P端钮接20m线, C端钮接40m线, 导线的另一端分别接被测物接地极E′, 电位探棒P′和电流探棒C′, 且E′、P′、C′应保持直线, 其间距为20m。测量大于等于1Ω接地电阻时接线图见图2。将仪表上2个E端钮连结在一起。此主题相关图片如图2。b.测量小于1Ω接地电阻时接线图见图3将仪表上2个E端钮导线分别连接到被测接地体上, 以消除测量时连接导线电阻对测量结果引入的附加误差。此主题相关图片如图3。

2.5 注意事项。

a.禁止在有雷电或被测物带电时进行测量。b.仪表携带、使用时须小心轻放, 避免剧烈震动。

结束语

按照以上的方法, 已对供电区内的二次变电, 通信机房接地进行了一部分改造。接地保护系统得到了进一步提高。站内通信设备的抗雷击, 防过电压, 防本机电磁泄漏, 浪涌保护, 抗外界电磁干扰有了明显提高。只有认真做好基础工作, 严格执行通信基站防雷与接地设计规范, 才能保证通信设备安全稳定不间断运行。

摘要：通信设备的良好接地是设备正常运行的重要保证。对光端机, 综合调度数据接入设备, 计算计等通信网中精密设备更是如此。本文针对老旧二次变电站通信机房, 接地系统存在的问题。根据现场的实际情况, 严格按通信局站机房接地设计施工规范, 加以改造。并且对改造后的接地排的接地电阻进行测量, 来验证施工质量。

关键词：接地改造方法,接地排铜铁过度,接地电阻测量

参考文献

[1]YDJ26-89通信局站接地设计技术规范.

[2]YD5068-98移动通信站防雷与接地设计规范.

[3]ZC-08接地电阻测试使用说明书.

[4]YD5098-2005通信局站防雷接地设计规范.

变电站的防雷与接地 第8篇

关键词：变电站,雷电,防雷,接地

0 引言

变电站是电力系统的重要枢纽,如果变电站发生雷击事故,有可能使变电站的重要设备遭到严重损坏,变电站陷入瘫痪状态,造成大面积的停电,严重影响正常的工农业生产和人民生活,常常给人们的生命财产造成巨大损失,这就要求变电站必须具有十分可靠的防雷措施,以保证变电站的安全可靠运行。

1 雷电形成的基本原理

雷电是带电荷的雷云引起的放电现象。雷云中电荷的分布是不均匀的,而是形成许多堆积中心,因而不论是在云中或是在云对地之间,电场强度是不一致的,当云中某一电荷密集中心处的电场强度达到25-30k V/cm时,就会由云向地开始先导放电,进入了主放电阶段,出现了强烈的电荷中和过程,并随着雷鸣和闪电。主放电结束后,云中的剩余电荷沿着主放电通道开始流向大地,称为余光阶段,由于云中可能同时存在几个电荷中心,因此雷电往往是多重性的。

2 变电站的防雷保护

变电站遭受的雷害事故主要来自:一是雷直击于变电站的电气设备上;二是输电线路在雷电时产生感应雷过电压或遭雷击时产生直击雷过电压形成的雷电波沿着线路侵入变电站。对直击雷的防护一般采用避雷针或避雷线,对雷电侵入波防护的主要措施是采用避雷器限制过电压幅值,同时辅之以相应措施,以限制流过避雷器的雷电流和降低侵入波的陡度。

2.1 变电站的直击雷防护

对于全户内站,直击雷防护采取在变电站主控楼顶设置环型避雷带。对于其它类型的变电站,目前较多的采用避雷针来进行保护。独立避雷针与配电装置带电部分、变电站电气设备接地部分、构架接地部分之间的空中距离不宜小于5m,独立避雷针的接地装置与主接地网的地中距离不宜小于3m。对于35k V及以下变电站,因其配电装置的绝缘较弱,应装设独立避雷针;110k V及以上变电站,在土壤电阻率ρ≤1000Ω·m时,可将避雷针装于配电装置的构架上,但是由于主变压器的绝缘较弱,为了保证主变压器的安全,不允许在主变压器的门型构架上装设避雷针。对于避雷针的保护范围,在此列出单支避雷针的保护范围如下:

r=(1.5h-2hx)p

式中,r为保护半径,h为避雷针的高度;hx为被保护物高度;p为影响系数。

2.2 变电站的雷电侵入波防护

变电站限制雷电侵入波的主要措施是装设避雷器,目前多采用氧化锌避雷器取代阀型避雷器将避雷器并联装设在被保护设备的附近,当电压超过一定值时,避雷器动作先导通放电,从而限制了被保护设备的过电压值,达到保护高压电气设备的目的。另一保护措施是与避雷器相配合的进线保护段。

2.2.1 架空进线保护

为保证线路的安全运行,110k V及以上的架空线路上一般都全线架设避雷线,而35k V架空线路一般不全线架设避雷线,应在变电站1~2km的进线段架设避雷线,避雷线的保护角不宜超过20°,最大不能超过30°。

2.2.2 电缆进线保护

变电站的35k V及以上电缆进线段,在电缆与架空线的连接处应装设一组避雷器,其接地端与电缆的金属外皮连接。为保护电气设备,在变电站的线路进出口处装设一组避雷器。

2.2.3 变压器及配电装置的防护

变压器的基本保护措施是在接近变压器处安装避雷器,变电站的每一组主母线和分段母线上都应装设避雷器,用来保护变压器和配电装置,避雷器的安装位置应尽可能处于被保护设备的中间位置,此外,对于35~60k V中性点不接地或经大电感接地电网中的变压器,其中性点是全绝缘的,一般不需保护。对于110k V及以上中性点有效接地系统,为适应各种运行方式,其中一部分变压器有可能不接地运行,如果变压器中性点的绝缘水平属于分级绝缘,即变压器中性点绝缘不是按线电压的绝缘进行设计,则需选用与中性点绝缘等级相同的避雷器对变压器中性点进行保护。

2.2.4 二次防雷

为减少雷电对变电站建筑物内二次系统(自动化、计算机、通信、保护等弱电设备)的危害,需对变电站建筑物内二次设备进行全面完善的保护。

3 变电站的接地

除独立避雷针外,变电站其它的接地如工作接地、保护接地、避雷器接地共用一个主接地网。主接地网的接地电阻一般情况下应符合式:R≤2000/I。其中:R为考虑季节变化的最大接地电阻,Ω;I为计算用的流经接地装置的入地短路电流,A。当变电站的最大入地电流较大,要求接地装置的接地电阻难以达到计算值时,接地装置在满足跨步电势和接触电势不超过允许值的要求及满足二次系统对接地电阻值要求的情况下,110k V变电站接地电阻值可按不大于1欧姆设计,在接地网接地电阻达到要求后,只要同时在变电站内的道路及操作地面处作高阻处理:即敷设沥青底、碎石垫层200mm、硬化混凝土地面,在10k V开关柜操作面铺设绝缘胶垫,并在变电站四周与人行道相邻处及综合配电楼各层楼板设置与主网相连接的均压带后,可以满足接触电势和跨步电压的要求,达到运行要求。目前变电站的接地网普遍采用常规水平接地与垂直接地结合的复合地网,接地网位于变电站内。变电站站址处的土壤电阻率偏高时,常规水平接地与垂直接地结合的复合地网的接地电阻可能达不到要求,这时可以考虑采用电解接地极或填埋降阻剂进行降阻。采用降阻剂的做法是,在全站水平接地网均填埋降阻剂,同时在站内适当位置加打10~30米的深井接地极,内填降阻剂,深井数量视实际情况而定,其优点是接地网一旦施工完成,其性能稳定可靠,且运行经验丰富,目前普遍采用。当变电站站址处的土壤电阻率很高时,采用钢材布置的复合地网的接地电阻并结合降阻措施后仍然达不到要求时,可考虑采用铜导体接地,只是造价较高。

4 结语

防雷和接地都是一项非常重要的工程,在工程设计中,需根据各地的实际情况,综合考虑防雷与接地,做好防雷保护措施,防止变电站发生雷害事故,以保证变电站的安全可靠运行。

参考文献

[1]文远芳.高电压技术[M].武汉:华中科技大学出版社,2001.

[2]解广润.电力系统过电压[M].北京:水利电力出版,1985.

变电站直流接地故障探讨 第9篇

变电站直流系统是全站保护、自动装置、监控、通讯、操作控制系统电源, 必须确保其安全、稳定、可靠运行。直流系统是绝缘系统, 正常时, 正、负极对地绝缘电阻相等, 正、负极对地电压平衡。在调试试运阶段, 或者在运行环境较差运行较长时间后由于设备老化, 施工过程中埋下的隐患等引发直流接地故障。当直流系统一点接地, 供电可靠性大大降低, 因为在接地点未消除时再发生第二点接地, 极易引起直流短路和开关误动、拒动, 以至损坏设备, 甚至造成大面积停电和系统崩溃的严重后果, 所以直流一点接地时, 设备虽可以继续运行, 但接地点必须尽快查到, 立即消除或隔离, 确保系统安全稳定运行。根据自己在工作中的一些体会, 本文介绍了直流接地故障形式、原因, 危害, 查找方法、注意事项, 预防措施。

1 直流接地形式及产生原因

按接地点所处位置的不同, 可将直流接地分为室内和室外两种形式, 按接地极性分为正接地和负接地, 按接地的程度分为直接接地, 亦称金属接地或全接地和间接接地, 亦称非金属接地或半接地, 按接地情况分为单点接地、多点接地、环路接地、或绝缘降低, 按接地的长短时间分为瞬间接地和永久接地, 按引起接地的原因有以下情况。

1.1由于电缆、电气设备的质量原因引起的接地:如二次回路绝缘材料不合格、绝缘性能低。或存在某些损伤缺陷、如磨伤、砸伤、压伤、扭伤或过流引起的烧伤等。

1.2年久失修电缆和设备的老化等引起的直流接地, 变电站直流系统所接设备多, 回路复杂在长期运行在恶劣环境和气候下, 电缆设备绝缘降低, 导到半接地或全接地。

1.3由下雨天气引起的接地。在大雨天气, 雨水飘入未密封严实的户外二次接线盒, 使接线桩头和外壳导通起来, 引起接地。例如瓦斯继电器, 压力释放继电器不装防雨罩。在持续的梅雨天气, 潮湿的空气会使户外电缆芯破损处或者黑胶布包扎处, 绝缘大大降低, 从而引发直流接地。

1.4由小动物破坏引起的接地。当二次接线盒密封不好时, 蜜蜂会钻进盒里筑巢, 巢穴将接线端子和外壳连接起来时, 电缆外皮被老鼠咬破、老鼠、蜈蚣等小动物爬入带电回路引起直流接地。

1.5断路器的合闸线圈, 合闸接触器, 中间继电器引线不良或线圈烧毁后绝缘破坏发生接地。

1.6由挤压磨损引起的接地。当二次线与转动部件靠在一起时, 二次线绝缘皮容易受到转动部件的磨损, 当其磨破时, 便造成直流接地。

1.7接线松动脱落引起接地。接在断路器机构箱端子排的二次线, 若螺丝未紧固, 则在断路器多次跳合时接线头容易从端子中滑出, 搭在铁件上引起接地。

1.8误接线引起接地。在二次接线中, 电缆芯的一头接在端子上运行, 另一头被误认为是备用芯或者不带电而让其裸露在铁件上, 引起接地。在拆除电缆芯时, 误认为电缆芯从端子排上解下来就不带电, 从而不做任何绝缘包扎, 如果电缆芯一旦接触铁件就引发接地。

1.9微机保护插件内元件损坏引起接地。为抗干扰, 插件电路设计中通常在正负极和地之间并联抗干扰电容, 该电容击穿时引起直流接地。

1.10由于基建、技改、扩建施工过程中由于外面施工队伍技术水平参次不齐, 施工工艺差引起的接地, 由于在验收时由于时间紧, 验收项目不全面, 导致有些故障隐患不能发现, 时间越长接地故障概率越大。

1.11由于人为原因引起的接地。变电站有交流, 直流。由于各专业人员误搭接电源时交直流混用引起直流接地。

1.12工作中, 二次绝缘检查不到位, 使绝缘性能降低后未能及时发现引起直流接地。

1.13工作中, 设备维护职责划分不明确, 出现一些死角、漏角, 使某些设备维护不到位引起的直流接地。

2 直流系统接地危害分析

直流接地故障中, 当直流一点接地时, 正、负极对地电压发生变化, 接地极对地电压降低, 非接地极电压升高, 在接地发生和恢复的瞬间, 经远距离、长电缆起动中间继电器跳闸的回路可能因其较大的分布电容造成中间继电器误动跳闸。当两点接地, 可能会造成严重后果。直流系统发生两点接地故障, 便可能构成接地短路, 造成继电保护、自动装置误动或拒动, 或造成直流保险熔断, 使保护及自动装置、控制回路失去电源。当保护开关拒动时, 越级跳闸造成大面积停电的电网事故。

3 直流系统接地查找方法

3.1利用绝缘监测装置判断变电站的直流母线一般分为两段, 每段母线上均装有绝缘监测装置。且在直流母线上均装有微机直流系统绝缘在线监测装置, 直流系统正常工作时, 装置数字显示母线电压, 监测直流系统正、负母线绝缘状况, 该装置的优点是能在线监测, 随时报告直流系统接地故障, 并显示出接地回路编号。缺点是该装置只能监测直流回路接地的具体接地回路或支路, 但对具体的接地点无法定位。技术上它受监测点安装数量的限制, 很难将接地故障缩小到一个小的范围。而且该装置必须进行施工安装, 对旧系统的改造很不便。此类装置还普遍存在检测精度不高, 抗分布电容干扰差, 误报较多的问题。

3.2利用万用表测母线电压变化判断直流系统单相对地电压因接地使接地相电压被拉低, 非接地相电压被抬高, 如220V直流系统, 单相对地电压绝对值为100-120之间, 例如对地量电压正极为0V, 负极为220V, 则判断直流正极接地, 如对地量负极为0V, 正极为220V, 则可以判定为负接地, 可以配合拉路法进行故障排除。规程上规定直流接地时应停止直流网络上的一切工作, 并进行选择查找接地点, 防止造成两点接地。

3.3试停拉回路法判断, 这是电力系统查直流接地故障一直沿用的一个简单办法。所谓“拉回路”, 就是停掉该回路的直流电源, 停电时间应小于三秒。一般先从断开现场临时工作电源, 事故照明回路, 附属设备回路, 信号回路, 再操作控制回路, 保护回路, 蓄电池回路等。即分别对每路空气开关或熔断器拉闸停电, 若停电后直流接地现象消失, 说明接地点位于本空气开关控制的下级回路中;若现象继续存在, 说明下级回路没有接地。通过拉路寻找, 可将接地点限定在某个空开控制的直流回路中, 再通过解开电缆芯, 将接地点限定在室内或室外部分;再通过拔出插件, 可将接地点限定在插件内和插件外。经过层层分解、一段段排除, 最终可将接地点定位于一段简单回路中, 确认电缆芯不带电, 再用摇表对回路中的每根接线摇测绝缘, 把接地点进一步限定在几根导线或几颗端子上。该种方法由于二次系统越来越复杂, 大部分的变电站由于施工或扩建中遗留的种种问题, 使信号回路与控制回路和保护回路已没有一个严格的区分, 而且更多的还形成一些非正常的闭环回路, 直流串电 (寄生回路) 、同极二点接地, 直流系统绝缘不良, 多处出现虚接地点, 必然增大了拉回路查找接地故障的难度。

3.4便携式直流接地故障定位装置故障定位法

该装置是近几年开始在电力系统较为广泛应用的产品。该装置的特点是无需断开直流回路电源, 可带电查找直流接地故障。可以避免再用“拉回路”的方法, 极大地提高了查找直流接地故障的安全性。而且该装置可将接地故障定位到具体的点, 便于操作。目前生产此类产品的厂家也较多, 但大部分产品都存在检测精度不高, 抗分布电容干扰差, 误报的问题。

3.5根据运行方式、操作情况、气候影响来判断根据变电站当天的情况, 当发生直流接地时, 若站内二次回路有工作, 或有设备检修试验, 应立即停止。拉开其工作电源, 看信号是否消除。再重点查找绝缘情况较差的回路或过去经常容易出现接地的线路, 室外室内二次线容易绝缘受损的部位仔细观查, 配合采取拉路寻找、分路处理的方法。当全部直流负荷已经拉完后仍未找到接地点时, 则应检查蓄电池、浮充装置、电压绝缘综合监测装置以及直流母线本身。此时可以采取瞬间拉开刀闸及取下直流保险或断开直流总空开的方法进行选择。如接地仍然不能消失, 则为直流母线本身接地, 经确定无疑后, 应采取必要的安全措施和技术措施, 将故障母线停电处理。

4 直流接地查找时的注意事项

4.1 某些保护在直流拉合时可能会误动, 所以在拉合前应申请退出保护出口压板。

4.2 按符合实际的图纸进行, 防止拆错端子线头, 防止恢复接线时遗留或接错;所拆线头应做好记录和标记。

4.3 查找故障必须二人及以上进行, 使用合格的仪表, 严禁二点接, 防止人身触电, 做好安全监护。

4.4 对于不停电的直流设备, 必须用事先准备好的备用电源供电, 以保证在断路时该回路不失电。

4.5 当直流采取环路供电方式, 必须首先断开环路。

4.6如果直流母线上的所有负荷都切除后故障仍不消失则说明故障发生在直流电源部分, 如直流屏, 蓄电池组, 浮充装置, 连接电缆等, 为了避免在查找过程中给负荷造成较长时间停电, 引起更大的事故发生, 在一般情况下应先切换另一组直流电源给负荷供电, 再将故障电源跟外电路隔离来查找故障。

5 直流接地预防措施

5.1 提高直流系统接地故障对电力系统危害性的认识。

5.2 提高工作人员业务技术水平, 加强责任心和敬业精神, 避免各种接地故障的发生。

5.3 在设计过程中尽量采取分屏设计, 尽量减少控制电缆的数量。

5.4 直流系统调试时要检查直流母线绝缘, 投运后做好支路监测装置动作的可靠性, 防止误报、错报、漏报。

5.5交流、直流、强电、弱电回路不能合用在同一根电缆中, 避免芯线间感应出干扰电压, 并在其终端设备上产生出不能接受的共模和差模干扰电压。

5.6变电站各个回路送电之前要检查绝缘, 确保各相关电缆已接好, 未接好的要做好绝缘措施。

5.7在前期施工中注意监督安全质量, 注意接线的正确性, 接线柱要拧紧避免电缆脱落, 尽量避免电缆的损坏。

5.8 重视端子箱、机构箱、汇空柜等室外设备烘潮装置的维护。

5.9 定期巡查直流系统的对地绝缘, 做好防雨, 防潮, 防漏, 防尘措施。

5.1 0 保护定检工作, 必须保证二次绝缘检查、二次设备清扫、二次回路接线紧固等。

5.11工作中, 发现室外二次设备接线盒密封、二次线绝缘破损, 必须汇报处理, 如果出现直流接地, 必须立即停止所有二次回路上的工作。

5.12防止不正确的查找方法造成的直流系统两点接地。如果出现直流一点接地, 在查找过程中, 特别是运行回路中, 带电检查电位时, 使用仪表内阻必须大于20kΩ, 切记不要人为再次造成另一点接地。

结论

直流接地故障是变电站一种常见故障, 要想快速处理接地故障, 一要对变电站直流系统, 二次回路非常熟悉, 二要掌握查找直流接地的基本方法, 三要运用先进的检测设备, 四要不断的积累经验。

参考文献

[1]刘英杰.王剑彬.直流接地故障的判断与预防[J].电气技术, 2007 (6) : (86~87) .

[2]李润平, 温泉.直流系统接地故障分析[J].华电技术, 2008 (2) : (58~61) .

[3]王旭荣.浅谈变电站直流系统接地故障及处理[J].内蒙古石油化工, 2008 (21) : (77~78) .

[4]毛锦庆等.电力系统继电保护实用技术问答[M].北京, 中国电力出版社, 2000.

[5]毛锦庆等.电力系统继电保护规定汇编[M].北京, 中国电力出版社, 2000.

变电站直流接地故障探讨 第10篇

关键词：变电站,直流接地,接地原因

直流接地控制变电站电流的稳定与安全运行, 正常的运作过程中, 直流接地作为一项绝缘系统, 正、负极对地绝缘电阻相等, 正、负极对地电压平衡。但是在实际的运行当中, 存在诸多问题导致直流接地, 比如设备应用时间长, 出现不同程度的老化现象, 变电站没有进行定期的维修和管理, 变电站在调试期间无法正常运行等等。因为直流接地后危害性大所以对于它的调试问题也就相对重要。直流接地主要是有一点接地和两点同时接地这两种现象, 二者的实际危害性能有所差异, 一点接地的现象危害较小, 可能引发供电系统的不稳定, 而两点完全接地, 则可引发电流的短路、故障瘫痪、供电系统彻底崩溃。所以, 当一点接地时, 工作人员必须及时的进行故障定位和分析, 排除隐患。做到防患于未然。

1 直流接地形式和引发原因

直流接地的划分标准不一, 划分的种类也就不同。基本上可以按照接地点所处的位置不同;接地极性不同、按接地的程度分的不同、接地情况不同以及接地的时间不同这些方面, 进行具体的划分, 此处不做一一的介绍。具体的引发原因多样, 归纳为以下几点:

1.1 电缆、电气设备的质量;

1.2 年久失修电缆和设备的老化;

1.3 由下雨天气引起的接地;

1.4 由小动物破坏引起的接地;

1.5 断路器的合闸线圈, 合闸接触器, 中间继电器引线不良或线圈烧毁后绝缘破坏发生接地;

1.6 由挤压磨损引起的接地;

1.7 接线松动脱落引起接地;

1.8 误接线引起接地;

1.9 微机保护插件内元件损坏引起接地;

1.1 0 由于基建、技改、扩建施工过程中引发的接地;

1.1 1 由于人为原因引起的接地;

1.1 2 工作中, 二次绝缘检查不到位;

1.1 3 死角、漏角, 使某些设备维护不到位引起的直流接地。

2 直流系统接地危害分析

直流接地故障中, 当直流一点接地时, 正、负极对地电压发生变化, 接地极对地电压降低, 非接地极电压升高, 在接地发生和恢复的瞬间, 经远距离、长电缆起动中间继电器跳闸的回路可能因其较大的分布电容造成中间继电器误动跳闸。当两点接地, 可能会造成严重后果。直流系统发生两点接地故障, 便可能构成接地短路, 造成继电保护、自动装置误动或拒动, 或造成直流保险熔断, 使保护及自动装置、控制回路失去电源。当保护开关拒动时, 越级跳闸造成大面积停电的电网事故。

3 直流系统接地查找方法

为了节省工作时间, 降低直流接地带来的损失, 需要在最短的时间内准确定位直流接地的位置, 这是一项复杂的工作, 通常情况下, 可以按照一定的查找方法来进行。

3.1 利用绝缘监测装置判断。

这种方法有利有弊, 需要在实际的运用中按照需要进行选择。它的优势在于, 可以及时的监控, 便于将异常状况及时的反应出来;缺点是只能显示回路信息, 不能准确定位接地位置;确定范围比较笼统。在实际的运用中, 人们发现这种查找办法的查找信息不可靠, 常出现误报的现象, 严重的干扰了正常的工作。

3.2 利用万用表测母线电压变化判断。

此种方法的设计依据是, 接地电流处电压值低, 非接地电流处电压高, 又因为两点接地的情况由于人们预防的合理, 所以不经常出现, 所以这种办法直接可以确定接地电流的正负极位置。

3.3 试停拉回路法判断。

这种方法操作简单。操作步骤是进行三秒钟之内的短暂回路直流电源的切断。回路断开有既定的顺序。若停电后直流接地现象消失, 说明接地点位于本空气开关控制的下级回路中;同理反之。然后进行缩小范围的操作, 通过解开电缆芯、拔出插件最终明确具体的回路。这种方法主要是应用排除法, 逐渐的缩小事故发生的具体位置, 是传统的常见方法。但是随着系统的逐渐复杂, 此方法的实际操作也逐渐的受到局限。

3.4 便携式直流接地故障定位装置故障定位法。

从上述的分析中来看, 以上的集中查找办法虽然可以利用, 但是不足之处过多, 难以适应当前的发展需要, 而新出现的便携式直流接地故障定位装置, 就突破了以上的难点, 得到了普遍的认可, 使用范围的在逐渐的扩大。它的最大优势是可以进行带电查找, 这就保持了电力系统的稳定性, 满足了人们的用电需求。同时操作简单, 定位准确, 大大的提高了工作效率, 减少了不必要的损失。但是在实际的应用中必须引进正规厂家的装置, 因为市场上已经出现了大量的假冒伪劣产品, 影响实际的查找结果。

3.5 根据运行方式、操作情况、气候影响来判断根据变电站当天的情况。

当发生直流接地时, 必须拉开其工作电源。再重点查找常出现故障的回路。此时若还没确定位置, 则应检查蓄电池、浮充装置、电压绝缘综合监测装置以及直流母线本身。接地依旧存在, 可以确定接地位置为直流母线。

4 直流接地查找时细则

4.1 为了保障施工安检人员的人身安全, 拉合前必须退出保护出口压板;

4.2 严格按照图纸和计划作业, 对于工作过程中必要的过程进行记录;

4.3 切忌担任查找, 以小组的形式作业, 谨慎作业;

4.4 有必要的设备可以准备备用电源;

4.5 当直流采取环路供电方式, 必须首先断开环路;

4.6 检测直流母线的故障点后, 若没有发现异常, 则可以确定故障发生在直流电源部分。为了保证用户的正常用电不受较大干扰, 可以采用其他电源供电。

5 直流接地预防措施

5.1 树立全员的故障危害意识;

5.2 加强相关管理人员的业务素质;

5.3 革新设计理念、减少不必要的电缆;

5.4 及时监控, 发现异常及时上报;

5.5 不同性质电流分别使用不同的电缆;

5.6 重点检查绝缘系统;

5.7 电缆安装保证质量;

5.8 定期对必要的设备检查;

5.9 检查环境对绝缘装置的影响;

5.10 根据不同需要制定不同级别的检查;

5.11 发现问题及时上报, 问题严重的可以适当的停止供电;

5.12使用正确的查找办法, 严格按照科学的查找流程。

结语

直流接地的后果严重, 必须引起相关工作人员的足够重视, 对于其故障的处理工作, 可以适当的运用已有经验和设备仪器, 对故障原因进行分析, 定位故障位置, 进而通过科学的手段进行处理。只有直流接地现象的妥善处理, 才能保障变电站的稳定运行。

参考文献

[1]刘英杰.王剑彬.直流接地故障的判断与预防[J].电气技术, 2007 (6) .

[2]李润平, 温泉.直流系统接地故障分析[J].华电技术, 2008 (2) .

[3]王旭荣.浅谈变电站直流系统接地故障及处理[J].内蒙古石油化工, 2008 (21) .

[4]毛锦庆等.电力系统继电保护实用技术问答[M].北京, 中国电力出版社, 2000.

[5]毛锦庆等.电力系统继电保护规定汇编[M].北京, 中国电力出版社, 2000.

浅谈变电站接地设计及防雷技术 第11篇

关键词：变电站 接地设计 接地电阻 防雷措施

0 引言

变电站接地系统的合理与否是直接关系到人身和设备安全的重要问题。随着电力系统规模的不断扩大，接地系统的设计越来越复杂。变电站接地包含工作接地、保护接地、雷电保护接地。工作接地即为电力系统电气装置中，为运行需要所设的接地；保护接地即为电气装置的金属外壳、配电装置的构架和线路杆塔等，由于绝缘损坏有可能带电，为防止其危及人身和设备的安全而设的接地；雷电保护接地即为为雷电保护装置向大地泄放雷电流而设的接地。变电站接地网安全除了对接地阻抗有要求外，还对地网的结构、使用寿命、跨步电位差、接触电位差、转移电位危害等提出了较高的要求。

1 变电站接地设计的必要性

接地是避雷技术最重要的环节，不管是直击雷，感应雷或其它形式的雷，都将通过接地装置导入大地。因此，没有合理而良好的接地装置，就不能有效地防雷。从避雷的角度讲，把接闪器与大地做良好的电气连接的装置称为接地装置。接地装置的作用是把雷电对接闪器闪击的电荷尽快地泄放到大地，使其与大地的异种电荷中和。

变电站的接地网上连接着全站的高低压电气设备的接地线、低压用电系统接地、电缆屏蔽接地、通信、计算机监控系统设备接地，以及变电站维护检修时的一些临时接地。如果接地电阻较大，在发生电力系统接地故障或其他大电流入地时，可能造成地电位异常升高；如果接地网的网格设计不合理，则可能造成接地系统电位分布不均，局部电位超过规定的安全值，这会给出运行人员的安全带来威胁，还可能因反击对低压或二次设备以及电缆绝缘造成损坏，使高压窜入控制保护系统、变电站监控和保护设备会发生误动、拒动，酿成事故，甚至是扩大事故，由此带来巨大的经济损失和社会影响。

2 变电站接地设计原则

由于变电站各级电压母线接地故障电流越来越大，在接地设计中要满足R≤2000/I是非常困难的。现行标准与原接地规程有一个很明显的区别是对接地电阻值不再规定要达到0.5Ω，而是允许放宽到5Ω，但这不是说一般情况下，接地电阻都可以采用5Ω，接地电阻放宽是有附加条件的，即：防止转移电位引起的危害，应采取各种隔离措施；考虑短路电流非周期分量的影响，当接地网电位升高时，3～10kV避雷器不应动作或动作后不应损坏，应采取均压措施，并验算接触电位差和跨步电位差是否满足要求，施工后还应进行测量和绘制电位分布曲线。变电站接地网设计时应遵循以下原则：

2.1 尽量采用建筑物地基的钢筋和自然金属接地物统一连接地来作为接地网；

2.2 尽量以自然接地物为基础，辅以人工接地体补充，外形尽可能采用闭合环形；

2.3 应采用统一接地网，用一点接地的方式接地。

3 变电站接地电阻的构成及降阻措施

3.1 接地引线电阻，是指由接地体至设备接地母线间引线本身的电阻，其阻值与引线的几何尺寸和材质有关。

3.2 接地体本身的电阻，其电阻也与接地体的几何尺寸和材质有关。

3.3 接地体表面与土壤的接触电阻，其阻值怀土壤的性质、颗粒、含水量及土壤与接地体的接触面积及接触紧密程度有关。

3.4 从接地体开始向远处（20米）扩散电流所经过的路径土壤电阻，即散流电阻。决定散流电阻的主要因素是土壤的含水量。

3.5 垂直接地体的最佳埋置深度是指能使散流电阻尽可能不而又易于达到的埋置深度。决定垂直接地体的最佳深度，应考虑到三维地网的因素，所谓三维地网，是指垂直接地体的埋置深度与接地网的等值半径处于同一数量级的接地网。

3.6 接地体的通常设计，是用多根垂直接地体打入地中，并以水平接地体并联组成接地体组，由于名单一接地体埋置的间距仅等于单一接地体长度的两倍左右，此时电流流入名单一接地体时，将受到相互的限制而妨碍电流的流散，即等于增加名单一接地体的电阻，这种影响电流流散的现象，称为屏蔽作用。

3.7 化学降阻剂的应用,化学降阻剂机理是，在液态下从接地体向外侧土壤渗出，若干分钟固化后起着散流电极的作用。

4 变电站接地电阻的测量

接地网电阻值的大小，是判定接地网是否合格的重要部分，而对接地网电阻的测量采用的方法及设备也直接影响测量的结果，测量接地网电阻时，其接地棒和辐助接地体有两种布置法。

对大型地网的电阻测量，应采用电流电压测量法，其接地棒，辅助接地体的布置应采用三角形由置法，并使辐助接地体的接地电阻不应大于10Ω。通过接地装置的电流应大于30A，电源电压应为65～220V交流工频电压，电压较低时测量较为安全，电压表应采用高内阻的表计，以减少该云支路的分流作用。这种测量方法的优点是，接地电阻不受测量范围的限制，特别适用于110KV以上系统的接地网的接地电阻测量，也适用于自动化系统接地电阻的测量，其测量的结果准确可靠。

5 变电站防雷措施分类

防雷措施总体概括为两种：①避免雷电波的进入；②利用保护装置将雷电波引入接地网。

5.1 避雷针或避雷线

雷击只能通过拦截导引措施改变其入地路径。接闪器有避雷针、避雷线。小变电站大多采用独立避雷针，大变电站大多在变电站架构上采用避雷针或避雷线，或两者结合，对引流线和接地装置都有严格的要求。

5.2 避雷器

避雷器能将侵入变电所的雷电波降低到电气装置绝缘强度允许值以内。我国主要是采用金属氧化物避雷器（MOA）。

5.3 浪涌抑制器

采用过压保护，防雷端子等提高电气设备自身的防护能力，防止电气设备、电子元件被击坏。当发生雷击事故时，如电源防雷模块遭到损坏，在后台监控机上就能显示其状态。在控制、通讯接口处加装浪涌抑制器。

5.4 接地线

接地线即接地体的外引线，连接被保护或屏蔽设施的连线，可设主接地线、等电位连接板和分接地线。防雷接地装置的接地线即防雷接闪装置的引下线，可采用圆钢或扁钢，两端按规定的搭接长度焊接达到电连接。变电站的防雷接地电阻值要求不大于1Ω。

6 变电站弱电设备防雷措施

6.1 采用多分支接地引下线，使通过接地引下线的雷电流大大减小。

6.2 改善屏蔽，如采用特殊的屏蔽材料甚至采用磁特性适当配合的双层屏蔽。

6.3 改进泄流系统的结构，减小引下线对弱电设备的感应并使原有的屏蔽网能较好地发挥作用。

6.4 除电源入口处装设压敏电阻等限制过压的装置外，在信号线接入处应使用光电耦合元件或设置具有适当参数的限压装置。

6.5 所有进出控制室的电缆均采用屏蔽电缆，屏蔽层公用一个接地网。

6.6 在控制室及通讯室内敷设等电位，所有电气设备的外壳均与等电位汇流排连接。

7 变电站直击雷的防雷措施

7.1 防止反击：设备的接地点尽量远离避雷针接地引线的入地点，避雷针接地引下线尽量远离电气设备。

7.2 装设集中接地装置：上述接地应与总线地网连接，并在连接下加装集中接地装置，其工频接地电阻碍大于10Ω。

7.3 主控室（楼）或网络控制楼及屋内配电装置直击雷的保护措施。①若有金属屋顶或屋顶有金属结构时，将金属部分接地。②若屋顶为钢筋混凝土结构，应将其钢筋焊接成网接地。③若结构为非导电的屋顶时，采用避雷保护，该避雷带的网络为8～10m设引下线接地。

8 结束语

接地网的设计，要根据区域的地质条件，采取不同的降阻措施，以最高性能价格比来设计其接地网，同时应采用新技术和新材料。接地技术是一门多学科的综合技术，故在今后的工作中去研究，在实践中不断探索，以使其更加趋于完善。根据变电站防雷设计的整体性、结构性、层次性、目的性，及整个变电站的周围环境、地理位置、土质条件以及设备性能和用途，采取相应雷电防护措施，保证变电站设备的安全稳定运行。

参考文献：

[1]何金良,高延庆.电力系统接地技术研究进展 [J].电力建设.2004.

浅谈变电站的接地设计 第12篇

变电站接地网作为全站高低压电气设备、通信设备、监控系统等工作接地及防雷接地, 对系统的安全运行起着重要的作用。随着电力系统电压等级的升高及规模不断扩大, 接地短路电流越来越大, 对接地网的工频电阻、跨步电压、接触电压提出更高的要求。由接地装置而引起主设备损坏等扩大事故问题屡有发生, 因此要求变电站的接地措施必须十分可靠。为保证电力系统的安全运行, 合理地进行接地设计, 本文从设计的角度谈谈变电站接地设计中常用的降阻和隔离措施问题。

2、接地设计的基本概念

2.1 工频接地电阻

在接地设计中要满足电力行业标准DL/T6 21-199 7《交流电气装置的接地》中第5.1.1条要求:一般情况下变电站的接地电阻R≤2000/I。当不满足时, 可允许放宽到5Ω, 但应符合以下要求:

a) 应采取各种隔离措施防止转移电位引起的危害;

b) 短路电流入地时, 其接地网电位升高, 3~10kV避雷器不应动作或动作后不应损坏, 应计算其动作电压;

c) 应验算接触电位差和跨步电位差。

2.2 接触电位差和跨步电位差

在110kV及以上有效接地系统和6~35k V低电阻接地系统发生单相接地或同点两相接地时, 变电站接地装置允许的最大接触电位差与跨步电位差:

允许最大接触电位差:Ut= (174+0.17*ρf) /√t

允许最大跨步电位差:Us= (174+0.7*ρf) /√t

3、探讨几种常用的接地网降阻措施

3.1 利用自然接地极

在接地网工程施工中, 充分利用变电站主控楼等钢筋混凝土地基中的钢筋骨架、金属结构物以及上下水金属管道等自然接地体, 是减小接地电阻、节约钢材以及达到均衡电位接地的有效措施。在110kV埭头变接地网设计中, 就充分利用110kV配电装置楼和综合楼柱内主筋自然接地体接入主接地网进行降阻。

3.2 扩网

扩大接地网面积是降低接地电阻最有效, 也是最常用的方法。由公式R=0.5

可知, 地网接地电阻的大小, 主要取决于接地网的面积, 此时但要注意该公式是在地网网格达到一定的密度时, 才可达到的值。

实际的接地工程中, 可充分利用变电站进站道路和四周想方设法用水平接地体外延扩网, 外引水平接地体的网格一般为10×5m, 埋深为1.2~1.5m以下, 使接地体免遭破坏。在35k V抽水蓄能变电站中, 就充分利用站外东测的空地进行外延, 地网面积比原1050m2增加了2000m2, 明显降低接地电阻。

3.3 水平外延接地装置

在高土壤电阻率地区, 当在变电站2000m以内有较低电阻率的土壤时, 可敷设引外接地极;这就要求在确定降阻方案时要对变电站周围进行认真地勘探、测量找出土壤电阻率较低和适合做引外接地的地方。因为在山区、丘坽地区土壤电阻率在水平方向上大都呈不均匀分布, 即总有一些地方的土壤电阻率相对较低, 可以引外接地。

外延接地在降阻措施中也是最简单有效的和常用的措施。在决定外延接地时应首先根据接地装置需要降低的电阻值和可利用来做外延接地土壤电阻率决定外延接地面积的大小。外延接地部分的接地电阻可用面积公式R=0.5进行计算, 敷设方法和要求同扩网。

3.4 铺设水下地网

变电站若建在山区中, 因地方狭小, 扩大接地网受到限制, 且土壤电阻率极高 (一般都在2500~5000Ω.m) , 要把接地电阻降到合格范围非常困难, 若站区附近有池塘、小溪等, 这时可以在池塘中铺设水下地网。首先要测出水的电阻率, 计算出水下地网的大小。水下地网的网格可用20m×20m的网孔, 把水下地网埋在塘底的泥土中, 使接地电阻值受池塘水位影响小。

3.5 深井式接地极

当地下深层有较低土壤电阻率的地质结构时可采用深井式接地极进行降阻, 或构成立体地网。采用深井式接地极时要求对接地装置及其四周测出垂直方向上的土壤电阻率分布。

采用深井式接地极可减少占地面积, 接地电阻受气候影响较小, 且接地问题在站内解决, 不与周围民众发生关系, 因而受到电力系统的偏爱。但采用深井式接地极同样要考虑屏蔽问题, 深井式接地极一般应设在水平地网的边缘, 深井式接地极之间的间距应达到接地极长度的2~3倍, 才能取得较好的降阻效果。现场适合于采用深井式接地极的场所较少, 只有在地下有金属矿, 或在地下水丰富的场所才适用;而一般的地区往往都是深层的土壤电阻率高于表层的土壤电阻率, 特别是深层为岩石的山区和丘陵地区, 是不适合于采用深井式接地极的。再则深井式接地极的施工费用比较高, 是水平接地体施工费用的若干倍, 经济性较差。

3.6 采用降阻剂

由公式R=0.5中要降低接地网的工频接地电阻, 除了可以增大接地网的面积外, 如果能想办法降低土壤的电阻率ρ, 也可以达到降阻的目的。

110kV城北变的接地网设计中, 由于受地形和客观条件限制, 地网面积偏小, 降阻效果有限, 因此设计考虑在水平接地体四周加GPF-94高效膨润土降阻防腐剂进行降阻防腐处理。

降阻剂的降阻效果是不可置疑的, 但降阻剂对大中型接地网的降阻效果不太明显;降阻剂对钢接地体具有防腐作用, 使用时应注意;降阻剂的稳定性与扩散性也好似相互矛盾的, 扩散快的易随水土流失, 而性能稳的扩散慢。

3.7 换土等降阻措施

在高土壤电阻率地区施工时, 人工改善接地装置附近的土壤电阻率是降低接地网工频接地电阻有效又常用的措施。采用土壤电阻率低的粘土替代土壤电阻率高的土用以回填接地干线, 具有一定的降阻效果。

4、电位隔离措施

当采取降阻措施后的实测电阻不能满足R≤2000/I, 可允许放宽到5Ω, 但应验算接触电位差、跨步电位差和计算3~10k V避雷器动作电压。根据网孔最大接触电压Utmax<允许最大接触电势Ut, 网孔最大跨步电压Usmax<允许最大跨步电势Us, 采取以下提高接触电压和跨步电压允许值措施。

(1) 在所有户外设备及户外运行 (或维护) 人员需站立地面进行操作的箱体 (包括户外检修电源箱、开关端子箱等) 附近的构支架及基础地面需敷设屏蔽网进行均压处理, 屏蔽网的外形尺寸不应小于操作机构或箱体外形外缘1米的范围 (如下图) , 且在屏蔽网下方铺设碎石约100mm厚, 并夯实。此方法可靠, 但需增加钢材消耗。

(2) 在站内地网边缘方格网、维护通道、独立避雷针及运行人员经常出入处应用碎石或卵石敷设路面, 厚度不小于10cm, 以提高地表面电阻率。

(3) 在进站大门口处设“帽檐式”均压带, 可直接降低大地表面电位梯度, 显著降低跨步电压和接触电压。

5、结束语

变电站地网的设计是一个看似简单、而实际上却非常复杂又至关重要的过程, 它直接关系到人身和设备的安全。特别是随着电力系统的发展, 电网规模不断扩大, 接地短路电流越来越大。各种微机监控设备的普遍应用, 对接地的要求越来越高。在具体接地工程设计中, 应结合实际情况进行, 综合考虑各种因素, 合理地设计接地装置, 认真对待变电站接地设计、施工、改造和运行维护中出现的问题, 才能保证电网的安全稳定运行。

参考文献

[1]水利电力部西北电力设计院编.电力工程电气设计手册.电气一次部分

[2]福建省电力试验研究院继续教育.水电厂接地网性能评估和施工技术讲座

[3]中华人民共和国电力行业标准.交流电气装置的接地.DL/T621-1997