接地网范文10篇
时间:2024-02-13 09:35:06
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变电站接地网优化设计论文
随着电力系统容量的不断增加,流经地网的入地短路电流也愈来愈大,因此要确保人身和设备的安全,维护系统的可靠运行,不仅要强调降低接地电阻,还要考虑地网上表面的电位分布。在以往接地设计中,接地网的均压导体都按3m,5m,7m,10m等间距布置,由于端部和邻近效应,地网的边角处泄漏电流远大于中心处,使地电位分布很不均匀,边角网孔电势大大高于中心网孔电势,而且这种差值随地网面积和网孔数的增加而加大。本文结合在建工程220kV新塘变电站的接地网设计,阐释了接地网不等间距布置的方法及其合理性。
1接地网优化设计的合理性
1.1改善导体的泄漏电流密度分布
图1是面积为190m×170m的新塘变电站接地网,在导体根数相同的情况下,分别按10m等间距布置和平均10m不等间距布置。沿平行导体①、②、③、④、⑤的泄漏电流密度分布曲线见图2。从图中可见,不等间距布置的接地网,边上导体①的泄漏电流密度较等间距布置的接地网平均低15%左右;对于导体②的泄漏电流密度,这两种布置的接地网几乎相等(仅相差0.3%);对于中部导体③、④、⑤,不等间距布置的接地网的泄漏电流较等间距布置的接地网分别提高了9%,14%和15%。由此可见,不等间距布置能增大中部导体的泄漏电流密度分布,相应降低了边缘导体的泄漏电流密度,使得中部导体能得到更充分的利用。
1.2均匀土壤表面的电位分布
由表1的计算结果可知,不等间距布置的接地网能较大地改善表面电位分布,其最大与最小网孔电位的相对差值不超过0.7%,使各网孔电位大致相等,而等间距地网,其最大与最小网孔电位的相对差值在12.2%以上。同时不等间距地网的最大接触电势较等间距地网的最大接触电势降低了60.1%,极大地提高了接地网的安全水平。
电力体系接地网设计问题考虑
1关于电力接地系统
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,因为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。接地电阻,《电力设备接地设计技术规程》中对接地电阻值有具体的规定,一般不大于0.5Ω。在高土壤电阻率地区,当接地装置要求做到规定的接地电阻在技术经济上极不合理时,大接地短路电流系统接地电阻允许达到5Ω,但应采取措施,如防止高电位外引采取的电位隔离措施,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2000V进行控制,其次以接地电阻不大于0.5Ω和5Ω进行要求。因地层土壤特性在各层具有不同的特性,电阻率可能沿不同路径变化。当计算时选取的土壤电阻率合适,计算结果才能反映接地网的情况。我国是用四管法测量,取10米内的土壤电阻率的平均值。实际工作中对土壤电阻率的测量不够重视,往往是现场观察一下,直接从规程中选取一个参考值进行设计工作,有时进行测量也是测取场地平整前的表层土壤电阻率,不能反映该地区的实际情况。这个工作是接地装置的前期工作,必须充分注意做好。
2接地网设计问题
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、维护困难等特点在受到重视。其问题可以归纳为以下几点:一、土壤电阻率的测量工程土壤电阻率的测量是工程接地设计重要的第一手资料,由于受到测量设备、方法等条件的限制,土壤电阻率的测量往往不够准确。我省地处青藏高原东部,地质结构复杂,变电所占地虽然不大,但多为不均匀地质结构。现在的实测,往往只取3~4个测点,过于简单。二、长孔地网均压线与主网连接薄弱,均压线距离较长,发生接地故障时,沿均压线电压降较大,易造成二次控制电缆和设备损坏。当某一条均压线断开时,均压带的分流作用明显降低,而方孔地网的均压带纵横交错,当某条均压线断开时,对地网的分流效果影响不大。三、关于变电站内一次线对二次线的影响问题随着系统容量的增大及系统短路水平的提高,变电站内一次线对二次线的影响问题越来越突出。系统发生接地短路时,强大的人地电流经地网向地中流散,在接地网上将产生强大的电位升,使接地网上的二次设备和二次电缆呈现很高的电位,很可能造成二次电缆或二次绝缘的击穿或烧毁,这就是反击事故;人地电流可能经电缆的外皮向地中扩散,缆皮温度升高使其绝缘加速老化甚至燃烧,这两种情54•况均能引起高电位引入主控制室,使控制保护设备误动作。同时人地短路电流在地网中流散时,会在电缆芯线上产生较高的感应电压,严重影响到二次电缆的正常工作。四、国外接地装置都使用铜材,而且截面积较大。例如某电厂主变压器区域(比利时设备),在主变压器周围是TJ-150裸铜绞线;跨越主变压器基础,埋在混凝土中的是TJ-185裸铜绞线。我们设计的升压站等,全厂接地装置是钢材。这就有一个钢材被腐蚀而截面积被减少的问题。有两个问题需要讨论:一是接地装置的服务年限;二是腐蚀速度,以及采取的相应防腐措施。从广东省中试所“接地网腐蚀调查情况”看,运行10年及以上的130个35~220千伏变电所的接地装置的挖土检查,有61个接地网有不同程度的腐蚀,占46.92??.腐蚀速度为0.1~0.4?M年。在同一个变电所接地网内,园钢腐蚀的较扁钢快3~4倍。接地网的服务年限如何确定,众说不一。
我们考虑,在设计变电所、发电厂升压站时,是根据5~10年电力系统发展规划进行设计的。10年以后,电力系统发展的大了,主要设备技术性能不能满足要求了,就进行更新换代。接地网设计也按同一原则设计是比较合理的。五、在发生接地故障时,地面上可能出现很高的电位梯度,会给运行人员和设备带来危险;在土壤电阻率很高的情况下,要使接地电阻满足<0.5n的规定非常困难,即使满足此规定,也不可能排除危险,但是只要设计合理,也完全能够达到安全的目的。要考虑电位梯度带来的危险,就不可避免地要对地网上土壤表层的电位分布进行计算,以往对于等间距布置均压导体的矩形地网,均采用简化的计算公式或者经验公式来计算次边角网孔的网孔电压。但要计算地网上土壤表面任何一点的电位,特别是对于复杂形状的地网,这些公式还不太完善。
3关于电力系统接地网设计的几点建议
接地网金属材料分析论文
摘要:研究经济有效的耐蚀接地网金属材料对于提高电网工作稳定性有重要意义。用电化学测试方法及电解试验方法在实验室进行了金属材料耐蚀性能筛选试验,并在变电站现场进行了小型埋置试验。试验结果表明,金属材料CL2的耐蚀性能比普通碳钢高5~7倍,这对于延长接地网使用寿命具有重要意义;镀锌钢作为接地材料对于延长接地网使用寿命实际作用不太显著。
关键词:接地网;耐蚀金属材料;电化学测试
1引言
变电站容量的扩大对接地网安全运行的要求更为严格,对接地体的热稳定性的要求更高。在我国,由于资源、经济等原因,接地网所用的材质主要为普通碳钢。接地网腐蚀通常呈现局部腐蚀形态,发生腐蚀后接地网碳钢材料变脆、起层、松散,甚至发生断裂。某盐碱性土壤变电站现场与接地网连接的普通碳钢试片埋置2年后的表面情况。一般性土壤变电站现场与接地网连接的普通碳钢试片埋置226天后的表面情况。无论在盐碱性土壤中还是在一般性土壤中,接地网的碳钢试片腐蚀是非常严重的,其表面有许多局部腐蚀坑,试片边缘也不完整。
腐蚀是导致接地体事故扩大的一个主要原因。因为对于运行多年的接地网而言,由于腐蚀性土壤环境中的电化学腐蚀以及电网设备等运行中的泄流造成的腐蚀使得接地体截面减小,甚至断裂,造成接地性能不良,不能满足热稳定性的要求,因而电路电流将会烧坏接地网,使得变电站内出现高电位差,造成其它主设备的毁坏事故,还会危及人身安全。由于接地网埋设在地下,一旦腐蚀严重到使接地网的接地电阻不合格,甚至局部断裂时,对接地网的翻修改造是相当费劲和困难的,费用也是巨大的。因此防止接地网腐蚀,保证接地性能的稳定性,延长接地网的使用寿命,是电力系统安全经济生产所迫切需要解决的课题。
对于接地网防腐蚀的研究,目前国内主要有两条路线[1],一是研制耐蚀性能优良而且经济性好的导电材料以取代目前普遍使用的碳钢;二是采用电化学保护技术以减缓正在服役的接地网的腐蚀速度,延长使用寿命。原武汉水利电力大学“接地网防蚀研究及应用”课题组经过长期大量的试验,已经筛选出耐蚀性能优良且价格合理的材料,可以取代目前广泛使用的普通碳钢。
变电站接地网设计论文
摘要:接地网等间距布置存在地电位分布不均匀的问题。在建220kV新塘变电站采用了不等间距布置,即从地网边缘到中心,均压导体间距按负指数规律增加。运用GPC接地参数计算程序对两种方法进行分析和计算,结果表明接地网优化设计能显著地改善导体的泄漏电流密度分布,使土壤表面的电位分布均匀,提高安全水平,节省钢材和施工费用。
关键词:变电站接地网设计
随着电力系统容量的不断增加,流经地网的入地短路电流也愈来愈大,因此要确保人身和设备的安全,维护系统的可靠运行,不仅要强调降低接地电阻,还要考虑地网上表面的电位分布。在以往接地设计中,接地网的均压导体都按3m,5m,7m,10m等间距布置,由于端部和邻近效应,地网的边角处泄漏电流远大于中心处,使地电位分布很不均匀,边角网孔电势大大高于中心网孔电势,而且这种差值随地网面积和网孔数的增加而加大。本文结合在建工程220kV新塘变电站的接地网设计,阐释了接地网不等间距布置的方法及其合理性。
1接地网优化设计的合理性
1.1改善导体的泄漏电流密度分布
面积为190m×170m的新塘变电站接地网,在导体根数相同的情况下,分别按10m等间距布置和平均10m不等间距布置。沿平行导体①、②、③、④、⑤的泄漏电流密度分布曲线。从此可见,不等间距布置的接地网,边上导体①的泄漏电流密度较等间距布置的接地网平均低15%左右;对于导体②的泄漏电流密度,这两种布置的接地网几乎相等(仅相差0.3%);对于中部导体③、④、⑤,不等间距布置的接地网的泄漏电流较等间距布置的接地网分别提高了9%,14%和15%。由此可见,不等间距布置能增大中部导体的泄漏电流密度分布,相应降低了边缘导体的泄漏电流密度,使得中部导体能得到更充分的利用。
变电站接地网优化分析论文
摘要接地网等间距布置存在地电位分布不均匀的问题。在建220kV新塘变电站采用了不等间距布置,即从地网边缘到中心,均压导体间距按负指数规律增加。运用GPC接地参数计算程序对两种方法进行分析和计算,结果表明接地网优化设计能显著地改善导体的泄漏电流密度分布,使土壤表面的电位分布均匀,提高安全水平,节省钢材和施工费用。
随着电力系统容量的不断增加,流经地网的入地短路电流也愈来愈大,因此要确保人身和设备的安全,维护系统的可靠运行,不仅要强调降低接地电阻,还要考虑地网上表面的电位分布。在以往接地设计中,接地网的均压导体都按3m,5m,7m,10m等间距布置,由于端部和邻近效应,地网的边角处泄漏电流远大于中心处,使地电位分布很不均匀,边角网孔电势大大高于中心网孔电势,而且这种差值随地网面积和网孔数的增加而加大。本文结合在建工程220kV新塘变电站的接地网设计,阐释了接地网不等间距布置的方法及其合理性。
1接地网优化设计的合理性
1.1改善导体的泄漏电流密度分布
图1是面积为190m×170m的新塘变电站接地网,在导体根数相同的情况下,分别按10m等间距布置和平均10m不等间距布置。沿平行导体①、②、③、④、⑤的泄漏电流密度分布曲线见图2。从图中可见,不等间距布置的接地网,边上导体①的泄漏电流密度较等间距布置的接地网平均低15%左右;对于导体②的泄漏电流密度,这两种布置的接地网几乎相等(仅相差0.3%);对于中部导体③、④、⑤,不等间距布置的接地网的泄漏电流较等间距布置的接地网分别提高了9%,14%和15%。由此可见,不等间距布置能增大中部导体的泄漏电流密度分布,相应降低了边缘导体的泄漏电流密度,使得中部导体能得到更充分的利用。
1.2均匀土壤表面的电位分布
电力系统接地网施工监管思考
1接地材料的选型
对于材料的选择很重要因为是接地工作的主体。在接地工程中各种金属材料被广泛使用如扁钢、接地体、降阻剂和离子接地系统等。接地体有金属接地体(角钢、铜棒和铜板),这类接地体寿命较短,接地电阻上升快,地网改造频繁,维护费用比较高,但是从传统金属接地极(体)中派生出类特殊结构的接地体,使用效果比较好,一般称为离子或中空接地系统;金属材料如扁钢,也常用铜材替代,主要用于接地环的建设,大多接地工程都选用;另外就是各方面比较认可的非金属接地体,其使用较方便,几乎没有寿命的约束。降阻剂分为物理降阻剂和化学将阻剂,现在接地工程普遍能接受的是物理降阻剂(也称为长效型降阻剂)。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。物理降阻剂属于材料学中的不定性复合材料,根据使用环境形成不同形状的包裹体,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。因为降阻剂有可扩散成分,所以能改善周边土壤的导电属性。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不在使用了。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。
2接地系统基本要求
有效接地系统和低电阻接地系统中,变电站电气装置保护接地的接地电阻应符合下列要求:一般情况下,接地装置的接地电阻应符合:R≤2000/I式中:R为考虑到季节变化的最大接地电阻,Q;I为流经接地装置的入地短路电流,A。在式中,采用在接地网内外短路时,经接地装置流入地中的最大短路电流对称分量的最大值。该电流应按5-10年发展后的系统最大运行方式确定,并应考虑系统中各接地中性点间的短路电流分配,以及避雷线中分走的接地短路电流等因素。
3接地装置的施工
3.1设备接地要求
低阻抗接地网设计分析论文
摘要:文中介绍了接地系统的作用,分析了独立接地系统和共用接地系统的性能和特点,阐述了接地电阻的构成及施工和降阻方法。简介了接地装置的施工接地电阻测量方法及测量注意事项。
关键词:接地系统构成性能施工测量
1.概述
接地系统是影响用电系统稳定、安全、可靠运行的一个重要环节,为了用电设备系统稳定的工作,须有一个接地参考点。至于如何接地,采用何种接地方式较好、较正确,人们看法不一,国内有关规程也不够明确和统一,国外用电设备厂商对接地系统的要求也不尽相同,但对用电设备必须可靠接地的认识是统一的。接地系统基本分为两种形式,一是有按需要接地系统的功能而单独设计的各自的专用接地系统,二是将各种功能的接地系统联在一起组成一个公用接地系统。
2.独立接地系统
将系统的直流地(逻辑地)与交流工作地,安全保护地和防雷地、供电系统地相互独立。为了防止雷击时反击到其它接地系统,还规定了它们相互之间应保持的安全距离。采用独立接地方式的目的,是为了保证相互不干扰,当出现雷电流时,仅经防雷接地点流入大地,使之与其它部分隔离起来。有关规程提到若把直流地(逻辑地)防雷地分离时,其间距离应相距15米左右。在不受环境条件限制的情况下,采用专用接地系统也是可取的方案,因这可避免地线之间相互干扰和反击。
低阻抗接地网设计分析论文
1.概述
接地系统是影响用电系统稳定、安全、可靠运行的一个重要环节,为了用电设备系统稳定的工作,须有一个接地参考点。至于如何接地,采用何种接地方式较好、较正确,人们看法不一,国内有关规程也不够明确和统一,国外用电设备厂商对接地系统的要求也不尽相同,但对用电设备必须可靠接地的认识是统一的。接地系统基本分为两种形式,一是有按需要接地系统的功能而单独设计的各自的专用接地系统,二是将各种功能的接地系统联在一起组成一个公用接地系统。
2.独立接地系统
将系统的直流地(逻辑地)与交流工作地,安全保护地和防雷地、供电系统地相互独立。为了防止雷击时反击到其它接地系统,还规定了它们相互之间应保持的安全距离。采用独立接地方式的目的,是为了保证相互不干扰,当出现雷电流时,仅经防雷接地点流入大地,使之与其它部分隔离起来。有关规程提到若把直流地(逻辑地)防雷地分离时,其间距离应相距15米左右。在不受环境条件限制的情况下,采用专用接地系统也是可取的方案,因这可避免地线之间相互干扰和反击。
3.共用接地系统
建筑物为钢筋混凝土结构时,钢筋主筋实际上已成为雷电流的下引线,在这种情况下要和防雷、安全、工作三类接地系统分开,实际上遇到较大困难,不同接地之间保持安全距离很难满足,接地线之间还会存在电位差,易引起放电,损害设备和危及人身安全。考虑到独立专用接地系统存在实际困难,现在已趋向于采用防雷、安全、工作三种接地连接在一起的接地方式,称为共用接地系统。在IEC标准和lTU相关的标准中均不提单独接地,国标也倾向推荐共用接地系统。共用接地系统容易均衡建筑物内各部分的电位,降低接触电压和跨步电压,排除在不同金属部件之间产生闪络的可能,接地电阻更小。
三峡水利枢纽接地技术研究论文
摘要:三峡水利枢纽工程地处花岗岩地带,电站装机数量多,单机容量大,500kV发生单相接地故障时接地装置的入地电流可达33.3kA。按规范要求接地装置电位不应超过2000V,三峡电站的接地电阻应不超过0.06Ω。当电站接地装置处于等效电阻率为1000Ω·m的地区时,按估算所需接地网面积为70km2,这是不可能做到的。故立题进行探究。摘要:三峡电站接地电阻计算程序电位升高1前言三峡水利枢纽工程规模巨大,电站共安装26台单机容量700MW的水轮发电机组,在电力系统中占有举足轻重的地位。三峡工程的接地装置设计能否满足要求是关系到电站平安运行的重大新问题。由于三峡枢纽工程地处花岗岩地带,属高电阻率地区。按DL/T5091-1999《水力发电站接地设计技术导则》规定,大接地短路电流系统的水电厂接地装置的接地电阻要满足R≤2000/I。三峡电站网外发生500kV单相接地短路故障的最大入地短路电流可达到33.3kA,电站接地电阻应不超过0.06W。若电站接地装置所在地区的等效电阻率为1kW·m,可估算出接地装置的面积为S=(0.5ρ/R)2=(0.5/0.06)2=69.5km2,这是不可能的。为此,1995年提出了“九五”国家攻关课题《三峡枢纽接地技术探究》,承担单位有长江水利委员会设计院,武汉水利电力大学(现武汉大学),任务是编制立体接地装置分布、立体电阻率分布的接地电阻计算程序。若接地装置答应电位升高超过2000V需探究该值还答应提高到多少,以及如何采取电站接地网的均压、防反击和隔离办法等。2三峡水利枢纽接地装置的布置三峡枢纽工程的各种构筑物有大量的结构钢筋,在接地设计中应充分利用枢纽建筑物的自然接地体。根据三峡枢纽的布置,接地装置由6部分组成摘要:①大坝接地装置;②左岸电站接地装置;③右岸电站接地装置;④泄水闸接地装置;⑤永久船闸接地装置;⑥临时船闸和升船机接地装置。2.1大坝接地装置三峡大坝全长约为2km,大坝上游迎水面结构表层钢筋网孔为20m×20m,作为垂直地网面积为239000m2。在上游库底敷设人工接地网,网孔为50m×50m,水平地网面积为245000m2。2.2左、右岸电站接地装置三峡左、右岸电站接地装置布置相同,充分利用水下钢结构物连成一体,钢结构物有摘要:尾水护坦结构钢筋、尾水底板结构钢筋、蜗壳、锥管、进水压力钢管等。在主、副厂房各楼层的底板四面还设置了接地干线,每层的电气设备接地线就近和接地干线连接,每层楼板接地干线和垂直接地干线连成一体。避雷器接地引下线直接引至进水压力钢管。布置变压器、电抗器的82m高程平台和副厂房92m高程GIS室皆利用楼板结构钢筋作为接地装置。500kVGIS室敷设两条接地铜母线,GIS设备接地线和铜母线连接,铜母线和楼板中地网多点连接。副厂房顶上的电气设备接地装置和副厂房顶上人工地网相连接。左岸电站水平接地网面积为28800m2,右岸电站水平接地网面积为36400m2。2.3泄水闸接地装置泄水闸全长583m,有22个底孔、23个深孔和22个表孔。闸门槽钢结构和上游迎水面结构钢筋连接,闸门槽钢结构顶端和坝顶门机轨道连接,底端和泄洪坝段的深孔底板接地网和1~7号泄洪坝段下游护坦接地网连接。泄洪坝段接地网面积为7200m2。2.4永久船闸接地装置双线五级船闸全长1600m,将船闸的闸室底板和侧墙结构钢筋和贯五级船闸两侧四条输水廊道结构钢筋连接一体,上下游导航墙的表层结构钢筋和船闸侧墙钢筋和人字门连接一起,永久船闸接地网面积为316000m2。2.5临时船闸和升船机接地装置临时船闸为一级船闸,船闸上下游导航墙表层结构钢筋和闸室底板结构钢筋和人字门连接在一起。临时船闸接地网面积为13300m2。利用升船机滑道将升船机蓄水槽接地网和金属沉船箱连接,蓄水槽接地网面积为3300m2。临时船闸接地网和升船机接地网紧邻,将两接地网连接在一起。以上6部分接地装置是通过大坝上游迎水面结构表层钢筋、贯穿整个大坝电缆廊道的接地干线、基础廊道接地装置和坝面门机轨道连接在一起的。3接地电阻的计算方法和程序验证三峡大坝区域散流介质分布极其复杂,电导特性各不相同,用常规接地计算方法无法计算分析三峡枢纽如此复杂的立体地网的接地参数。武汉水利电力大学采用边界元算法对三峡枢纽接地装置的接地参数作了数值计算和分析,编制了计算接地电阻的程序,完全在Win98/2000环境下利用面向对象的32位C开发平台完成了三峡接地计算软件的编制工作以及大规模的数值计算。首先根据对三峡枢纽地质结构的全面分析,确定了可描述三峡大坝地区散流媒质特性的物理模型,进而通过对三维电流场位势新问题的域内积分方程和边界积分方程的推导,建立了能有效进行三峡接地计算的数学模型。计算中考虑了大坝上下游水位、土壤复合分层以及长江河床目前状况的影响,突出了不同散流媒质电导特性的差异。利用在三峡模型基础上编制的程序可以计算均匀土壤和双层土壤中的一些简单或规则的接地体的接地电阻值,根据计算结果和已有的理论或计算结果的一致性,间接地验证了计算公式和程序的正确性。为了验证所编制的接地电阻计算程序的正确性,1997年10月24~30日在北京东辰科学技术探究所的户外沙池进行了两种地网模型(不同尺寸的倒T型地网)和土壤分层(水平3层、垂直4层)的模拟试验,测量的接地电阻值和程序计算的接地电阻值误差在10%以内。1998年3月17日在武汉水利电力大学的琼脂电解槽中(电导媒质为水和琼脂)进行了两种地网模型(L型地网和倒T型地网)和土壤分层(水平2层、垂直3层)的小比例模拟试验,测量的接地电阻值和程序计算的接地电阻值误差在8%以内。利用计算程序对湖北省高坝洲水电站接地装置进行了计算,电站接地电阻的计算值为0.3914Ω。1999年6月21日对电站接地电阻进行了测量,测量采用电流电压表任意夹角法,测得电站接地电阻为0.369~0.384Ω。测量的接地电阻值和程序计算的接地电阻值误差为2%~6%。4三峡水利枢纽电阻率的选取根据物探部门提供的电阻率资料摘要:长江水电阻率为50Ω·m;两岸表层土壤电阻率平均为1000Ω·m;岸边和河床深层均为花岗岩,电阻率为15000Ω·m;江底岩石的厚度为30m,深层岩石的电阻率为22000Ω·m。按上述电阻率通过程序计算,三峡电站的接地电阻达到1.2Ω,远大于规范中0.06Ω的要求。为了获得三峡枢纽准确的电阻率原始资料,1999年3月3日对已完工的单项工程临时船闸的接地电阻进行了测量,测得接地电阻为0.369Ω。然后通过计算程序的反复试计算,算出三峡枢纽电阻率的实际近似值,水电阻率50Ω·m,岸边和河床底岩石电阻率为280Ω·m;深层岩石电阻率为4400Ω·m。说明长期浸泡在水中的岩石电阻率远低于完全干燥的岩石电阻率。5三峡水利枢纽接地电阻的计算5.1三峡电站500kV系统单相短路电流三峡电站分左、右岸两个电站,左岸电站装机14台,右岸装机12台,左岸电站比右岸电站和系统的联系紧密,左岸电站的500kV单相短路电流比右岸电站大。两电站500kV配电装置为3/2接线,左、右电站间无直接的电气连接,左、右电站的母线都分为两段。左岸电站500kV配电装置的母联断路器合上时为一厂运行,断开时为二厂运行。当500kV系统发生单相接地故障时,单相短路电流、电站和系统供给电流、地网内和地网外短路的入地短路电流见表1。5.2三峡枢纽接地电阻的计算由于三峡枢纽接地装置的面积很大,同接地体材料为钢材,具有较大的内电感,接地网是个不等电位体,按等电位体的计算程序计算应加以修正,计算的接地电阻修正系数为1.75。电站初期的运行水位为摘要:夏季洪水期上游水位为135m,下游水位为70m,冬季枯水期上游蓄水位为135m,下游水位为66m;电站终期的运行水位为摘要:夏季洪水期上游防洪水位为145m,下游水位为66m,冬季枯水期上游蓄水位为175m,下游水位为66m。根据水下接地网面积用程序计算得到三峡电站接地电阻值如下摘要:(1)初期洪水期枢纽接地电阻值为0.199Ω。(2)初期枯水期枢纽接地电阻值为0.200Ω。(3)终期洪水期枢纽接地电阻值为0.168Ω。(4)终期枯水期枢纽接地电阻值为0.162Ω。初期左岸电站分二厂运行时,接地装置电位升高不超过3650V;终期左岸电站分二厂运行时,接地装置电位升高不超过3066V。当左岸电站为一厂运行时,接地装置电位升高为6660V,若要接地装置电位升高不超过5000V,则左岸电站运行机组不能超过11台。最终的运行机组台数应根据接地电阻的测量结果决定。6三峡电站地网电位答应升高值按规范要求“大接地短路电流系统的水力发电厂接地装置的接地电阻宜符合R≤2000/I”,即要求接地装置的电位不宜超过2000V。这对三峡电站显然是不现实的,可以提高多少?需进行一系列的试验探究,关键是低压装置、控制电缆和继电器的工频伏秒特性。电缆的工频伏秒特性是比较平坦的,当电缆的屏蔽层剥掉4cm,电缆可承受工频电压15kV。继电器的工频伏秒特性更平坦,在0~30s的范围内可以认为是一条水平直线,继电器可承受工频电压5.5kV。故电站接地装置的答应电位升高到5000V应该是容许的,只需将电缆的屏蔽层剥掉1cm就可以了。7三峡电站接地装置的均压和隔离办法7.1均压办法由于三峡电站入地电流较大,接地装置电位较高,使接触电位和跨步电压增高,会危及人身平安,因此必须对高压配电装置的接地装置进行均压设计。厂坝间副厂房82m高程布置有500kV主变压器、并联电抗器、避雷器等电气设备,若利用楼板的结构钢筋焊成5m×5m的网孔,接触系数Kj为0.048,跨步系数KK为0.3,而答应接触系数Kj为0.071,答应跨步系数KK为0.12,跨步电压不满足要求,需敷设帽檐。布置在主变压器室楼上的500kVGIS,同样可利用楼板结构钢筋焊成5m×5m的网孔,其接触系数Kj为0.048,答应接触系数Kj为0.1。布置有高压电气设备的副厂房顶,由屋顶结构钢筋焊成5m×5m的网孔,其接触系数Kj为0.048,答应接触系数Kj为0.071。因此应在82m高程地网边缘经常有人出入的通道处敷设和接地网相连的“帽檐式”均压带。此外,对于所有明敷金属管道,都应有多点良好的接地以避免对人身平安带来的危害。7.2改善地网内部的电位差由于三峡枢纽地网较大,地网对角线达3500m,地网电位差达100%,左岸电站地网对角线600m,地网电位差也达到50%,为了减少地网电位差,在有可能对低压设备产生较高电位差的高程上,敷设1根铜带以减少地网电位差。左岸电站共敷设4条贯穿全厂的200mm2铜带,在副厂房82m高程下部和75.3m高程下部各敷设1条贯穿左岸电站的铜带;GIS室楼板内横向敷设2条铜带,以减小控制设备和低压电气设备所承受的地网电位差,这样电位差可控制在5%以下。如地网答应电位升高到5000V,控制设备和低压电气设备上的电位差也不会超过250V。不会对这些设备产生危害。电站内未安装低压避雷器,较低电压等级的避雷器只有10kV金属氧化物避雷器,避雷器额定电压为17.5kV。接地装置的电压升高到5kV时暂态电压为9kV,也不会对避雷器产生反击。7.3转移电位的隔离办法三峡电站对外通信采用光纤传输,左、右岸电站间通信线和信号线也采用光纤传输。电站无低压配电线路向电站外送电,左、右岸电站间仅有10kV厂用电有电气联系,而10kV电压等级的绝缘能耐压28kV水平。接地装置区域内的金属管道应和接地装置多点连接,以避免在厂区发生危险,引出接地装置外的金属管道宜埋入地中引出。8结论(1)建立了三峡电站接地电阻计算模型,采用边界元法编制计算电站复杂接地网和不同散流介质分布的接地电阻计算程序,并对计算程序进行了一系列的验证试验,误差在10%以内。(2)物探部门提供的三峡枢纽电阻率远高于经在临时船闸实测并通过计算程序试算得出的枢纽电阻率,说明长期浸泡在水中的岩石电阻率远低于完全干燥的岩石电阻率。(3)通过对电缆和继电器的工频伏秒特性进行试验,电站接地装置的电位升高到5000V是容许的。(4)三峡电站500kV系统在地网内和地网外发生单相短路时,左岸电站一厂运行时入地电流分别为20.6kA和33.3kA,二厂运行时入地电流分别为11.27kA和18.25kA。(5)利用计算程序计算得到三峡电站初期运行水位枢纽接地电阻为0.200Ω,终期运行水位枢纽接地电阻为0.168Ω。初期和终期左岸电站分二厂运行时接地装置的电位升高不超过3650V。左岸电站以一厂运行时运行机组不超过11台时接地装置电位升高不超过5000V。(6)三峡接地装置材质为钢材,具有内电感,地网内电位差较大。为改善地网内部的电位差,可敷设几条铜质接地带以减小接地钢带上的电位差。参考文献[1DL/T5091-1999.水力发电厂接地设计技术导则[M.中国电力出版社,1999,11
防雷接地工程问题研究论文
摘要:由于自然灾害的增多,尤其通信部门,非常有必要安装防雷装置,下面就介绍了防雷工程的方法
关键词:通信防雷接地注意方法步骤
一、移动通信站的交流供电系统的防雷与接地一般要求
1、移动通信站的交流供电系统应采用三相五线制供电方式。
2、移动通信站宜设置专用电力变压器,电力线宜采用具有金属护套或绝缘护套电缆穿钢管埋地引入移动通信站,电力电缆金属护套或钢管两端应就近可靠接地。
3、当电力变压器设在站外时,对于地处年雷暴日大于20天、大地电阻率大于100Ω·m,电力线应在避雷线的25°角保护范围内,避雷线(除终端杆处)应每杆作一次接地。