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变电所接地设计问题分析
作者:倪训勇来源:《中小企业管理与科技上旬刊》2011年第04期
摘要:变电所接地网作为隐蔽工程具有一次性建设、维护困难等特点,在设计过程中,要从接地电阻与短路电流的关系、接地装置的比选、地网防腐措施、接触电势与跨步电压验算及合适的埋设深度等方面全面认识和把握接地问题。
关键词:短路电流布置方式
1正确分析短路电流
《交流电气装置的接地》DLT6211997中对接地电阻值有具体的规定,一般情况下规定通常不大于05Ω。在高土壤电阻率地区,当要求接地装置做到规定的接地电阻在技术经济上很不合理时,大接地短路电流系统接地电阻可以为R≤5Ω,但应采取相应措施,如防止高电位外引、均压设计、验算接触电势、跨步电压等。根据规程规定,主要是以发生接地故障时,接地电位的升高不超过2kV进行控制,其次以接地电阻不大于05Ω和5Ω进行设计。实际中,人们往往认为,接地电阻测量值小于05Ω即为合格,大于05Ω就是不合格,而没有认清其背后的机理,忽视短路电流的大小,这是不恰当的。接地的实质是控制变电所发生接地短路时,故障点地电位的升高,因此接地主要是为了设备及人身的安全,起作用的是电位而不是电阻。接地电阻是衡量地网合格的一个重要参数,但不是唯一的参数。随着电力系统容量的不断增大,一般情况下单相短路电流值较大,从安全运行的角度出发,不管在什么情况下,都应该验算地网的接触电势和跨步电压,必要时应采取防止高电位外引的隔离措施。
当系统发生接地故障时,产生的接地短路电流经三种途径流入系统接地中性点。①经架空地线杆塔系统;②经设备接地引下线、地网流入本站内变压器中性点;③经地网入地后通过大地流回系统中性点。而对地网接地电阻起决定性作用的只是入地短路电流,所以,正确地考虑和计算各部分短路电流值,对合理地设计地网有着很大的影响。
对于有效接地系统110kV以上变电所,线路架空地线都直接与变电站出线架构相连。当发生接地短路时,很大一部分短路电流经架空地线系统分流,在计算时,应考虑该部分分流作用。发生接地故障时,总的短路电流是一定的,增大架空地线的分流电流,入地短路电流就相应减小,因此,降低架空地线的阻抗也是接地设计需要考虑的重要方面。架空地线采用优良导体,正确利用架空地线系统分流,将使地网的设计条件更为有利。
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经分析可知,入地短路电流是总的接地短路电流减去架空地r