第一篇：變電站接地網材料的選擇

變電站接地網材料的選擇

編輯：萬佳防雷-小黃

電力系統的接地是對系統和網上電氣設備安全可靠運行及操作維護人員安全都起著重大的作用。研究接地體的布置、連接，接地體的材質等是保證系統安全穩定運行的必要措施之一，所以說設計、施工高標準的接地系統的變電站防雷工作的重中之重。

一、變電站接地網作用概述

接地網作為變電站交直流設備接地極防雷保護接地，對系統的安全運行起著重要的作用。由于接地網作為隱性工程容易被人忽視，往往只注意最后的接地電阻的測量結果。隨著電力系統電壓等級的升高及容量的增加，接地不良引起的事故擴大問題屢有發生。因此，接地問題越來越受到重視。變電站接地網因其在安全中的重要地位，一次性建設、維護苦難等特點在工程建設中受到重視。另外，在設計及施工時也不易控制，這也是工程建設中的難點之一。因此，為保證電力系統的安全運行，降低接地工程造價，應采用最經濟、合理的接地網設計思路，本文擬重點就材料選用方面進行相關探討。

二、變電站接地網常用材料比較

目前廣泛使用的接地工程材料有各種金屬材料、非金屬接地體、降阻劑和離子接地系統等。

1、金屬接地材料。金屬接地材料（主要指銅材和鋼材），由于其具備良好的導電性和經濟性，很長時期以來一直是接地工程中最重要的材料之一。但是由于金屬材料存在容易腐蝕的問題，對接地電阻的影響也比較大，是安全生產中的一個大的隱患，這個問題一直困擾著用戶。同時，近年生產資料價格猛漲造成接地成本增加，使得金屬接地材料的缺點逐漸突顯，一些行業或地區已經在漸漸地減少金屬接地材料的使用，轉而使用其它新型的接地材料。

2、非金屬接地體。非金屬接地材料是目前行業里新生的一種金屬接地體的替換產品，由于其特有的抗腐蝕性能和良好的導電性和較高的性價比被廣大用戶所接受。目前非金屬接地產品主要是以石墨為主要材料。基本成分是導電能力優越的非金屬材料材料符合加工成型的，加工方法有澆注成型和機械壓模成型。一般來說澆注成型的產品結構松散、強度低、導電性能差，而且質量不穩定，一些小型廠家少量生產使用這樣的辦法：機械壓模法，是使用設備在幾到十幾噸的壓力下成型的，不僅尺寸精度較高、外觀較好，更重要的是材料結構致密、電學性能好、抗大電流沖擊能力強，質量也相當穩定，但是生產成本較高，批量生產多采用。選型時，盡量采用后者，特別是接地體有抗大電流或打沖擊電流的要求（如電力工作地、防雷接地）時，不宜采用澆注成型的非金屬接地體。非金屬接地體的特點是穩定性優越，其氣候、季節、壽命都是現有接地材料中最好的，是不受腐蝕的接地體，所以，不需要地網維護，也不需要定期改造，但是，非金屬接地體施工需要的地網面積比傳統接地面積小很多，但是在不同地質條件下也需要的保證足夠接地面積才可以達到良好的效果。

3、降阻劑。降阻劑分為化學降阻劑和物理降阻劑，化學降阻劑自從發現有污染水源事故和腐蝕地網的缺陷以后基本上沒有使用了，現在廣泛接受的是物理降阻劑（也稱為長效型降阻劑）。物理降阻劑是接地工程廣泛接受的材料，屬于材料學中的不定性復合材料，可以根據使用環境形成不同形狀的包裹體，所以使用范圍廣，可以和接地環或接地體同時運用，包裹在接地環和接地體周圍，達到降低接觸電阻的作用。并且，降阻劑有可擴散成分，可以改善周邊土壤的導電屬性。

現在的較先進降阻劑都有一定的防腐能力，可以加長地網的使用壽命，其防腐原理一般來說有幾種：犧牲陽極保護（電化學防護），致密覆蓋金屬隔絕空氣，加入改善界面腐蝕電位的外加劑成分等方法。降阻劑的使用，應掌握其施工技術，以達到最佳的效果，物理降阻劑有超過二十年的工程運用歷史，經過不斷的實踐和改進，現在無論是性能還是使用施工工藝都已經是相當成熟的產品了。

4、離子接地系統。離子接地系統是傳統的金屬接地改進而來，從工作原理到材料選用都脫胎換骨的變化，形成各種形狀的結構。這些接地系統的共同點是結構部分采用防腐性更好的金屬，內填充電解物質及其載體組分的內填料，外包裹導電性能良好的不定性導電復合材料，一般稱為外填料。接地系統的金屬材料已經出現的有不銹鋼、銅包鋼和純鋼材的。不銹鋼的防腐較鋼材好，但是在埋地環境中依然會多多少少的銹蝕，以不銹鋼為主體的接地系統不宜在腐蝕性嚴重的 環境中使用。表面處理過的銅是很好的抗銹蝕材料，銅包鋼是銅-鋼復合材料，鋼材表面覆蓋銅，可以節約大量的貴金屬-鋼材。套管法活電鍍法生產，表面銅層的厚度為0.01mm到0.50mm,厚度越厚防腐效果越好。純銅材料防腐性能最好，但是要耗用大量的貴金屬，在性能要求較高的工程中使用。由于接地系統大多向垂直方向伸展，所以接地面積大多要求很小，可以滿足地形嚴重局限的工程需要。

三、接地材料的具體選用

不同的行業，不同的地域使用的接地材料也不盡相同，不同的接地材料有著不同的特點，根據其特點結合環境使用是接地工程前期應該考慮的問題。

目前市場上使用率最高的接地材料還是金屬材料，主要有銅板、角鋼和扁鋼等，但是由于接地環境的不同和用戶需求也不盡相同。在有些環境和情況下是不適合使用金屬接地材料的，例如在高腐蝕土壤中金屬接地材料在很短的時間久被腐蝕而喪失接地的功能。同時，從造價方面來考慮，使用金屬材料的傳統接地，在工程造價上可能不會太高的，但是它的使用壽命短，使用非金屬接地體要比金屬材料的傳統接地高一些，但其使用壽命要比傳統接地的壽命高出好幾倍，根據其壽命傳統接地平均每年造價不低于3-4千元，而非金屬接地體根據其壽命平均每年造價不高于3-4百元，這還不包括因地網不合格改造的工程費用，這些都是應該在選擇接地材料時加以考慮的。

此外根據環境不同采用不同的材料作為接地體也是延長有效接地壽命的方法。離子接地棒適合在城市不具備施工空間的地方使用，例如城市建筑群等，而對于山地條件則比較適合使用非金屬接地棒，由于在山地離子棒自身的吸水性并不能滿足自身穩定接地電阻的需要常常要增加鹽類，而巖石環境又是失水環境，所以這種環境下就應該選用吸水性好的具有較高強度 的非金屬接地棒作為接地體，同時在野外也要考慮使用離子接地棒的可能丟失問題，在一般土壤環境比較適合使用壓制的非金屬接地體和金屬接地體。

四、結束語

在變電站建設中，把接地做好是很關鍵的一件事，這也是復雜的系統工程，在不同的條件下選用適合的接地材料，在有限的資金情況下，做好一個合格的地網不僅要考慮資金的因素更要考慮性能因素。在現代隨著微電子技術的迅猛發展，它對環境要求也越來越高，有一個很小的流涌就可以使設備損壞，人們對接地系統的重視程度也逐步提高，接地做的好與壞直接關系到設備能否正常運行，是否有安全隱患的大問題。因而，對接地材料性能、適用環境進行詳細的了解是選擇好的接地材料，做好接地網建設的重要因素。

第二篇：淺談變電站直流系統接地問題

淺談變電站直流系統接地問題

摘要：直流系統是變電站的一個重要組成部分，直流系統接地是常見的缺陷。主要介紹了變電站直流接地的危害，并對直流系統接地的原因進行分析及查找方法，從而找到相應的防范措施來保證直流系統的穩定運行。關鍵詞：直流系統；接地；絕緣；斷路器

0 引言

變電站直流系統以蓄電池儲存能量，以充電機補充能量，向全站保護、監控、通訊系統提供不間斷電源，確保其安全、穩定、可靠運行。正常情況下正、負極對地均為絕緣的，發生一點接地時，正、負極對地電壓發生變化，接地極對地電壓降低，非接地極電壓升高，供電可靠性大大降低，因為在接地點未消除時再發生第二點接地，極易引起直流短路和開關誤動、拒動，所以直流一點接地時，設備雖可以繼續運行，但接地點必須盡快查到，立即消除或隔離。直流接地故障產生的主要原因

1.1 基建及施工遺留的故障隱患

在發電公司建設施工或擴建過程中，由于施工及安裝的種種問題，會遺留下電力系統故障的隱患，直流系統更是故障隱患的薄弱環節，這些環節在投產初期不易控制和檢查，投運時間越長，系統接地故障的概率就越大。

1.2 外力損傷

直流回路在運行過程中不可避免地要受到檢查維護人員在工作過程中因擠壓、移動、及不當沖洗等外力造成的損傷。

1.3 質量原因

因市場供應直流電纜設備質量參差不齊，質量不良的直流電纜成為一種直流接地的故障隱患。

1.4 自然原因

發電廠直流系統所接設備多、回路復雜，在長期運行過程中會由于環境、氣候的變化、電纜和接頭的老化及設備本身的問題等而發生直流接地故障，特別是處于沿海地區的電廠，因海拔較低且處于高鹽、高濕環境，更不可避免地會發生直流系統接地故障。直流系統兩點接地的危害分析 現以圖1為例說明直流接地的危害。當圖1中A點與C點同時有接地出現時，等于+KM、-KM通過大地形成短路回路，可能會使熔斷器1RD或2RD熔斷而失去保護電源；當B點與C點同時有接地出現時，等于將跳閘線圈短路，即使保護正常動作，TQ跳閘線圈也不會起動，斷路器就不會跳閘，因此在有故障情況下就要越級跳閘；當A點與B點或A點與D點同時接地時，就會使保護誤動作而造成斷路器跳閘。直流接地的危害不僅僅是以上所談的幾點，還有很多，在此不一一介紹了。

圖1 直流接地示意圖 直流接地故障的查找方法及存在的問題

排除直流接地故障，首先要找到接地的位臵，這就是常說的接地故障定位。直流接地大多數情況不是一個點，可能是多個點，或者是一個片，真正通過一個金屬點去接地的情況是比較少見的。更多的會由于空氣潮濕，塵土粘貼，電纜破損，或設備某部分的絕緣降低，或外界其它不明因素所造成。大量的接地故障并不穩定，隨著環境變化而變化。因此在現場查找直流接地是一個較為復雜的問題。

3.1拉回路法

這是電力系統查直流接地故障一直沿用的一個簡單辦法。所謂“拉回路”，就是停掉該回路的直流電源，停電時間應小于三秒。一般先從信號回路，照明回路，再操作回路，保護回路等等。該種方法，由于二次系統越來越復雜，大部分的廠站由于施工或擴建中遺留的種種問題，使信號回路與控制回路和保護回路一個嚴格的區分，而且更多的還形成一些非正常的閉環回路，必然增大了拉回路查找接地故障的難度。正由于回路接線存在不確定性，往往令在拉回路的過程中，常常發生人為的跳閘事故，再加上微機保護的大量應用，微機保護由于計算機的運行特性也不允許隨意斷電。“拉回路”可能導致控制回路和保護回路重大事故發生。3.2直流接地選線裝臵監測法

這是一種在線監測直流系統對地絕緣情況的裝臵。該裝臵的優點是能在線監測，隨時報告直流系統接地故障，并顯示出接地回路編號。缺點是該裝臵只能監測直流回路接地的具體接地回路或支路，但對具體的接地點無法定位。技術上它受監測點安裝數量的限制，很難將接地故障縮小到一個小的范圍。而且該裝臵必須進行施工安裝，對舊系統的改造很不便。此類裝臵還普遍存在檢測精度不高，抗分布電容干擾差，誤報較多的問題。

3.3便攜式直流接地故障定位裝臵故障定位法

該裝臵是近幾年開始在電力系統較為廣泛應用的產品。該裝臵的特點是無需斷開直流回路電源，可帶電查找直流接地故障完全可以避免再用“拉回路”的方法，極大地提高了查找直流接地故障的安全性。而且該裝臵可將接地故障定位到具體的點，便于操作。目前生產此類產品的廠家也較多，但真正好用的產品很少，絕大部分產品都存在檢測精度不高，抗分布電容干擾差，誤報較多的問題。防范措施

4.1 經常檢查各支路直流系統的絕緣狀況 ,對于戶外電氣設備和熱工就地裝臵的直流系統的絕緣狀況更應經常檢查 ,要特別注意檢查各支路的跳閘回路。具體檢查方法:將該支路的斷路器合上(注意:此時隔離開關應在斷開位臵或斷路器拉至試驗位臵)。然后取下該支路的直流電源的熔斷器 ,在熔斷器的下方(即負荷側)將正、負極短接 ,用兆歐表檢查絕緣電阻是否符合要求 ,如發現接地應及時消除。

4.2 發生直流系統接地時 ,常采用取下直流熔斷器來觀察直流接地是否消失 ,在取直流熔斷器時應先取非接地極的熔斷器;在投熔斷器時 ,先投非接地極的熔斷器。其目的是使非接地極對地電容有一定的充電時間 ,使該支路的正、負電源間在未形成回路前 ,先使非接地極電容充上一定電壓 ,即 Uc不等于0 ,從而降低 UL ,防止斷路器誤動。

4.3 出口繼電器和斷路器的跳閘線圈的動作值按規程要求為(30 %-70 %)UH ,實際工作中調整在(60 %-70 %)UH之間最好。

4.4 運 行維 護人員必須熟悉現場運行規程，在直流回路工作時，做好安全措施，防止保護誤動。結束語

直流電源在電力系統的作用十分重要，著重分析了直流接地對保護裝臵的影響，在什么情況下可能造成保護誤動和拒動，從而更好地為運行維護人員提供參 考依據，有利于更好地保證直流系統的穩定，從而保證電網的安全穩定運行。

參考文獻

[1]張信，盧燦遹． 直流系統接地的危害分析與處理

[2]蘇玉林 劉志民 熊深.怎樣看電氣二次回路圖

[3]張善全.電力系統直流接地危害性分析及預防措施例

第三篇：變電站接地工程相關標準和要求

變電所接地工程相關標準和要求

為進一步規范變電站接地工程設計、施工及驗收標準，統一基建、生產對變電站接地工程的要求，經研究，就相關標準和要求明確如下：

一、設備接地

1.對鋼質地網，主變壓器箱體及中性點設備、高抗、互感器、斷路器、隔離開關、接地開關、避雷器必須采用雙接地引下線實現雙接地。其他設備和主設備配套的機構箱、端子箱、電源箱、控制箱等采用單根接地線引下。

2.對銅質地網，主變壓器箱體及中性點設備采用雙接地引下線外，其他設備采用單根接地線引下。

3.設備支架、基座三相之間獨立時，每相均須按上述要求實現雙接地或單接地，設備支架、基座三相之間為聯合一體時，則可在A、C相各用1根接地引下線實現雙接地。

二、避雷針和構架接地

1.避雷針必須雙接地；獨立避雷針必須采用兩根接地引下線對稱連接后實現雙接地，安裝有避雷針的構架(含懸掛避雷線的構架)應在最近的兩根立柱上分別設置接地引下線實現雙接地，其他A型構架要求每品采用單根接地線引下。2.避雷針應設置獨立的集中接地裝置，構架避雷針的集中接地裝置應保持與主地網連接，獨立避雷針應設置集中接地裝置與主電網方便連接和打開的接地井。

三、干式電抗器接地

干式電抗器的基座之間接地連接線和引下線采用銅排，且不得連接形成閉合回路，干式電抗器圍欄采用不銹鋼等非磁性材料圍欄，且必須有一個絕緣斷面，不得形成閉合回路。

四、變電站的接地裝置應與線路的避雷線相連，采用絕緣子設置便于分開的連接點。變電站正常運行時通過接地專用線有效連接，在變電站測量接地電阻時暫時斷開，測量完后恢復。當設計不允許避雷線直接和變電站配電裝置架構相連時，變電站接地網應在地下與避雷線的接地裝置相連接，連接線埋在地中的長度不應小于15米。

五、接地工藝要求

1.所有接地引下線均要求實現明接地，且每根接地引下線均應符合熱穩定校核的要求；有雙接地要求的兩根接地引下線應分別與主地網的不同干線可靠連接。

2.獨立避雷針、安裝有避雷針的構架(含懸掛避雷線的構架)的雙接地引下線要求每根設置斷接卡，斷接卡設置位置必須方便打開且全站統一高度，以離地面或保護帽頂面500mm高為宜。

3．設備支架、基座三相之間獨立且要求每相雙接地的設備和主變中性點設備可以只在入地處采用兩根接地線引下實現雙接地。

4.鋼構支架等自然接地體之間采用法蘭盤或螺栓連接時，電氣上視為不可靠連接，應增加跨接接地線。

5.鋼構支架作為自然接地體時，接地引下線與鋼構支架應采用螺栓連接，但必須保證螺栓連接處方便打開并和全站的斷接卡高度一致，以離地面或保護帽頂面500mm高為宜。

6.接地采用螺栓連接時應采用熱鍍鋅螺栓。并采用防松墊片或防松螺母，螺栓連接的接觸面和螺栓數量、規格應執行現行國家標準《電氣裝置安裝工程母線裝置施工及驗收規范》（GBJ149）的規定。

六、結合濾波器的安裝高度為結合濾波器地刀下端距地2.5米；避雷器計數器安裝高度為下端距地1.8米。

第四篇：接地材料的選擇及其應用

接地材料的選擇及其應用

一、引言

接地網是接地系統的基礎，由接地環（網）、接地極（體）和引下線組成。過去常接地環作為接地的主體，很少使用接地體。接地要求不高或地質條件相當優越的情況下，接地環的確有效，在通常情況下，接地環可以起到輔助接地的作用，主導作用是用接地體來完成的。

決定接地電阻大小的因素很多，我們以接地環作接地主體的情形來分析傳統地網接地電阻的計算公式。

式中：

ρ（Ω.m）-----土壤電阻率；

d(m)------------鋼材等效直徑； S（m2）---------地網面積； H(m)------------埋設深度； L(m)------------接地極長度 ； A---------------形狀系數。

式（1）表明，傳統的接地方式在土壤電阻率已經確定的情況下，要想達到設計要求的電阻必須有足夠的接地面積，要降低接地電阻只有擴大接地面積，每擴大4倍的接地面積，接地電阻會降低一倍。

式（2）、（3）表明，在上述的接地網中，要降低接地電阻的另一個方法是加大接地材料的尺寸，但耗材太大，效果并不理想。

單使用接地環要達到某個接地電阻值，與接地環包圍的面積Ｓ和土壤電阻率有關。以一個城市常見的土壤電阻率200Ω.m為例，要做接地電阻1Ω的地網需占地10000m2。對于大型建筑物而言，本身占地很大，考慮到要求獨立地的設備，一個地網是不夠的。在高樓林立、寸土寸金的城市和地形復雜的山地，很難有滿足大面積施工的場地和土質，即時地理條件許可，由于開挖量大、耗材多，費工費料，工程造價相當高。所以，需要運用更好的接地材料和施工設計方法。

二、接地材料

廣泛使用的接地工程材料有各種金屬材料、接地體、降阻劑和離子接地系統等。金屬材料如扁鋼，也常用銅材替代，主要用于接地環的建設，這是大多接地工程都選用的；接地體有金屬接地體（角鋼、銅棒和銅板）這類接地體壽命較短，接地電阻上升快，地網改造頻繁，維護費用比較高；從傳統金屬接地極（體）中派生出的特殊結構的接地體（帶電解質材料），使用效果比較好，一般稱為離子或中空接地系統；另外就是非金屬接地體，使用比較方便，幾乎沒有壽命的約束，各方面比較認可。

以下著重介紹降阻劑、非金屬接地模塊和離子接地系統。

1、降阻劑

降阻劑分為化學降阻劑和物理降阻劑。化學降阻劑自從發現有污染水源和腐蝕地網的缺陷以后基本上沒有使用了，現在廣泛接受的是物理降阻劑（也稱為長效型降阻劑）。物理降阻劑是接地工程廣泛接受的材料，屬于材料學中的不定性復合材料，可以根據使用環境形成不同形狀的包裹體，所以使用范圍廣，可以和接地環或接地體同時運用，包裹在接地環和接地體周圍，達到降低接觸電阻的作用。并且，降阻劑有可擴散成分，可以改善周邊土壤的導電屬性。現在較先進的降阻劑都有一定的防腐能力，可以加長地網的使用壽命，其防腐原理一般來說有幾種：電化學防護，致密覆蓋金屬隔絕空氣，加入改善界面腐蝕電位的外加劑成分等方法。物理降阻劑有超過二十年的工程運用歷史，經過不斷的實踐和改進，現在無論是性能還是施工工藝都已相當成熟。

2、非金屬接地體

非金屬接地體在通訊、廣電等部門有廣泛應用。它是由導電能力優越的非金屬材料復合加工成型的，加工方法有澆注成型和機械壓模成型。一般來說澆注成型的產品結構松散、強度低、導電性能差，而且質量不穩定，一些小型廠家少量生產使用這樣的辦法；機械壓模法，是使用設備在幾到十幾噸的壓力下成型的，不僅尺寸精度較高、外觀較好，更重要的是材料結構致密、電學性能好、抗大電流沖擊能力強，質量也相當穩定，但是生產成本較高，批量生產多采用。選型時，盡量采用后者，特別是接地體有抗大電流或大沖擊電流的要求（如電力工作地、防雷接地）時，不宜采用澆注成型的非金屬接地體。非金屬接地體是不受腐蝕的接地體，其穩定性、環境適應性、使用壽命都是現有接地材料中最好的，不需要定期改造和維護。非金屬接地體施工需要的地網面積比傳統接地面積小很多，但是，在不同地質條件下，也需要保證足夠的接地面積才可以達到良好的效果。

3、離子接地系統

離子接地系統是傳統的金屬接地改進而來，從工作原理到材料選用都有脫胎換骨的變化，形成各種形狀的結構。這些接地系統的共同點是結構部分采用防腐性更好的金屬，內填充電解物質及其載體組分的內填料，外包裹導點性能良好的不定性導電復合材料，一般稱為外填料。接地系統常用的金屬材料有不銹鋼、銅包鋼和純銅材。不銹鋼的防腐較鋼材好，但是在埋地環境中依然會多多少少的銹蝕，以不銹鋼為主體的接地系統不宜在腐蝕性嚴重的環境中使用。表面處理過的銅是很好的抗銹蝕材料。銅包鋼是銅-鋼復合材料，鋼材表面覆蓋銅，由套管法或電鍍法生產，表面銅層的厚度從0.01mm到0.50mm，厚度越厚防腐效果越好。純銅材料防腐性能最好，但是成本太高。由于接地系統大多向垂直方向伸展，所以接地面積很小，可以滿足地形嚴重局限的工程需要。特別是，補償類型的接地系統有加長的設計，筆者曾使用過加長至24米的接地系統，輔以深井法施工，可以達到非常好的效果。

三、接地材料應用

通常的防雷接地的接地電阻是10Ω，實際上有弱電設備的感應防雷都要求4Ω或1Ω的接地電阻。常常有個誤區，認為作到10Ω、4Ω或1Ω的接地電阻就滿足了設計要求，而沒有考慮季節因數。因為，土壤電阻率是隨季節變化的，規范所要求的接地電阻實際上是接地電阻的最大許可值，為了滿足這個要求，地網的接地電阻要達到： R=Rmax/ω 式中

Rmax----接地電阻最大值，就是我們說的10Ω、4Ω或1Ω的接地電阻 ω-----是季節因數，根據地區和工程性質取值，常用值為1.45 所以，我們所說的接地電阻實際是： R=6.9Ω--------Rmax=10Ω R=2．75Ω------Rmax=4Ω R=0.65Ω-------Rmax=1Ω

這樣，地網才是合乎規范要求的---在土壤電阻率最高的時候（常為冬季）也滿足設計要求。接地工程本身的特點決定了周圍環境對工程效果的決定性影響，脫離了工程所在地的具體情況來設計接地工程是不可行的。設計的優劣取決于對當地土壤環境等諸多因數的綜合考慮。土壤電阻率、土層結構、含水情況、季節因數、氣候以及可施工面積等等因數決定了接地網形狀、大小、工藝材料的選擇。

1、降阻劑

地網設計中的重要參數之一就是巖土的土壤電阻率，此外，還要考慮開挖（鉆進）難度、破碎還是整體巖石、持水能力等因數。

有的巖土電阻率高，但是在整體巖石之間常有較好的土壤間隙層，在這樣的環境中，避開整體巖石，在間隙中開挖填灌降阻劑效果很好。阿壩卡吉嶺通訊基站，土壤電阻率4500Ω.m，原聯合地網接地電阻率68Ω，上述施工后接地電阻降為9.4Ω。

2、非金屬接地模塊

一般來說，濕潤的土壤導電性較好，但是，實際工程中我們發現，當含水量超過飽和以后，接地效果反而不好。當接地體深入到地下潮濕層時，降阻效果會好得多。例如，云尾移動通訊站，土壤電阻率測量值1200Ω，使用240只接地模塊，接地電阻值達到1Ω以下；同樣的，柯壺口變電所也是1200Ω的土壤電阻率，地表是破碎沙石層，但是開挖150mm發現潮濕土層，埋設接地塊80只，原預計達到4Ω的地網，結果達到了1.2Ω。

3、離子（中空）接地系統

施工環境常常受到各種條件的制約，按照理想的模式考慮大面積的地網有時是不現實的。

有專家認為，接地面積一定后，如果接地極長度不超過地網1/20，要想突破局限是不可能的，即使做成整塊銅板也沒有用的。實踐中也應證了這一理論。所以，當地形局限時，我們可以考慮地網的縱深方向，使用離子接地系統或深井施工工藝。西昌某航天觀測站，土壤電阻率1100Ω.m，設備需要4Ω信號-屏蔽獨立地，考慮季節因素，應作到2.75Ω，而可供施工的面積只有8平方的狹長位置，采用加長（20m）離子接地系統3套安裝后，達到2.5Ω的接地電阻。

四、施工工藝

正確的施工工藝才能達到良好的設計效果，看起來不重要的實施細節常常導致嚴重的后果。因為接地工程是隱蔽工程，當施工完成后，錯誤不一定馬上可以檢測到，即使發現問題補救也是很麻煩的，尤其是防腐細節。

使用接地快時，埋設應盡量選擇適合的土層進行，預先開挖80-100cm的土坑（平埋），底部盡量平整，使埋設的接地塊受力均勻。接地塊水平設置，用連接線使連接頭與接地網連接，用螺栓連接后熱焊接或熱融接，焊接完成以后應去處焊渣等，再用防腐瀝青或防銹漆進行焊接表面的防銹處理，回填需要分層夯實，保證土壤的密實和接地塊與土壤的接觸緊密，底部回填40-50cm后，應適量加水，保證土壤的濕潤，令接地塊充分吸濕。使用降阻劑時，為了防腐，包裹厚度應在30mm以上。接地用的鋼材一般有50mm×50mm×4mm或50mm×50mm×5mm角鋼；40mm×4mm或40mm×5mm的扁鋼；ф 50mm、h>3mm的鋼管。若包裹厚度為30mm，地網開挖直徑尺寸應在130mm。對水平扁鋼來說，由于地面開挖高低不平，扁鋼本身彎曲不直，在施工中許多部位剛剛被降阻劑蓋住。這樣，鋼材實際上處在兩個介質的交界處，大大地加快了腐蝕程度，因此地網開挖尺寸也應該加大。我們認為垂直極灌降阻劑直徑以130—200mm為好，水平溝以150mm×100mm為好（扁鋼豎放）。這樣做的開挖工程量和降阻劑用量都會增加，但從整體降阻、防腐效果看是合理的。離子接地系統埋深一般為3000-4000mm，當加長時相應加深，有條件的用鉆機施工。孔徑保證100-250mm（根據接地系統的形式選擇）。施工中應保證導電輔料包裹密實，消除空管和氣泡。

五、綜述

接地材料是接地的工作主體，材料的選擇很重要。不同的接地材料各有優勢和局限。工程實踐中要因地制宜地合理選用接地材料，用較低的代價達到工程設計要求。

第五篇：變電站接地網運行維護的若干問題探討

變電站接地網運行維護的若干問題探討

0 引言

接地網作為變電站主要設備之一，接地網的運行參數是否符合要求，直接關系到設備安全和運行檢修人員的人身安全，因此在日常維護工作中必須給予足夠的關注。本文結合幾年的實際工作經驗就接地網運行與維護中存在問題進行探討。接地網熱穩定校驗

目前供電企業對接地網校驗的方法普遍依據是行業標準《交流電氣裝置的接地》（DL/T621-1997）附錄六中的規定。對于單相入地電流的選取按照母線最大單相（或異點兩相）短路電流選取。關系到熱穩定校驗的數值是短路電流的持續時間，也是普遍存在爭議的部分。選取方法也各異，按照規程規定，對于有效接地系統，短路的等效持續時間按主保護動作時間確定，這主要是考慮到主保護失靈，而又遇到系統最大方式和最不利短路形式的同時出現幾率不大。另一種方法是計入后備保護動作時間，重合閘動作時間，在計算中取1s。美國將短路電流持續時間采用3s。

根據幾年來接地網熱穩定校驗的經驗，結合國內工程技術人員的研究結果，筆者認為應考慮斷路器固有動作時間，保護動作時間取主保護與后備保護動作時間之和。

主保護動作時間t1：0+0.03s 后備保護動作時間t2：0.5+0.03s 母差保護動作時間t3：0.5+0.03s 失靈保護動作時間t5：0.5+0.03s 斷路器分閘時間t5：0.05s（SW6型斷路器）Σt= t1+ t2 +t3 +t4 +t5=1.67s 考慮充分的裕度,校驗時間建議取2s。根據規程對中性點非有效接地系統（電阻接地、不接地系統），按照2s考慮，這樣短路電流持續時間可以均取2s。即充分考慮了電網的安全性保留了足夠的裕度也簡化計算方法。對接地電阻的要求

按照《交流電氣裝置的接地》（DL/T621-1997）中規定。有效接地的變電站接地電阻按照如下公式計算：

R?2000 I只要按照上式簡單計算即能發現這樣一個問題，按照《電業安全工作規程》的規定接地網電阻不能大于0.5Ω，那么短路電流I就不能大于4000A。

實際工作中，變電站母線最大短路電流都是很大的，以薛家灣供電局220kV薛家灣變電站為例，2009年220kV母線最大單相接地電流18kA，為限制地電勢在2000V以內,接地網電阻應取0.111Ω。這樣的電阻在實際工作中是無法做到的，也是沒有必要的。接地網的安全性不僅僅要考慮接地電阻，還應考慮跨步電壓、接觸電勢等多種問題，衡量接地網的指標也不僅僅是接地電阻，更重要的是接地網的各位置的電位均衡。在接地網的設計與改造工程中，應對如何降低接地網電阻和均衡各部位的電勢綜合考慮，對于接地網的電阻選取還應做更細致的計算與分析工作。

控制地電勢在2000 V以內的思路出發點是防止地點位升高對二次設備反擊，考慮二次設備的絕緣水平得出的。當地電位無法控制在2000 V以內，或很難做到時，可以考慮采取均電位措施。目前普遍采用的措施是在接地網干線鋪設均壓帶，形成長方形接地網。在接地故障發生的集中區還應加強接地網，具體措施是鋪設交叉網絡。其作用是，增加短路電流的通道，降低故障點地電位的升高幅值，降低跨步電壓和接觸電勢。能夠很好的降低主控室與故障點的電位差。另一種方法是采取在電纜溝圍繞接地網所有區域，電纜外皮與支架緊密相聯（前提是支架與地網相聯），進行沿途分流，這一措施可以避免大電流集中，避免電纜兩端出現高電位差。以上兩種措施可以作為解決接地電阻不滿足要求的變電站的改造方案參考。設備引下線的選擇

按照《交流電氣裝置的接地》（DL/T621-1997）附錄二的規定，入地短路電流的計算公式為：

I=（Imax-Iz）（1-KfI）式中I為入地短路電流（A）Imax單相接地時最大短路電流（A）

Iz發生最大單相接地短路電流時，流經發電廠、變電所中性點的最大接地短路電流（A）KfI避雷線的工頻分流系數

從公式可以看出，一般情況下，入地短路電流在數值上是小于單相接地短路電流的。對于主網來講按照這個短路電流來計算是完全合適的，因為主網往往設計成環形，能夠起到分流作用。而對于接地線的選擇，按照這個電流來選擇就顯得不大合適，因為短路電流只有在入地之后方可在主網中得到分流，而在此之前是要通過接地引下線的。所以，接地引下線的選擇一定要大于主接地網干線的截面積。只有這樣才能保證故障時接地網的安全。

在實際運行中，很多變電站都發生過單相接地引下線燒斷事故。究其原因，除短路電流持續時間選擇較短外，主要是截面積選擇過小。接地網設計、運行與維護中應注意的問題

接地網埋深的影響。眾所周知，凍土的電特性是絕緣體，這就引申出一個問題。變電站在設計之初，是否充分考慮該地區的氣候特征，30年內出現的最低溫度，及對應的凍深。因為如果接地網埋深不足，低氣溫造成主接地網處于凍土中，就將造成接地網失效，引發事故。因此在設計之初一定要要求設計部門認真核實所在地區的氣象資料，至少要獲得30年內的凍深參數，接地網的設計埋深一定要大于最大凍深。在施工過程成也要加強對施工單位的監督管理，防止施工時埋深不滿足設計要求。

對于主變壓器中性點的引下線應予以特殊考慮。因為在系統發生接地時主變壓器中性點往往會通過較大的電流，且由于保護配置對這種故障的切除一般都是后備保護，所以短路持續時間較長。這樣就造成主變中性點的引下線實際熱穩定大于計算所得的熱穩定數據。針對這種情況，建議對主變中性點的接地引下線適當放大截面積，至少不應小于主網部分的導體截面積。

充分考慮腐蝕的影響。接地網在運行中會根據地區或運行環境不同而腐蝕程度不一。國內曾有單位對接地網腐蝕情況進行過一次系統的調查。經驗表明接地網的腐蝕系數一般在0.1-0.4/年。圓鋼的腐蝕速度是扁鋼的3-4倍。雖然這個結論不能夠完全適用于各個不同的地區，但其對接地網設計仍有一定的直到價值。在接地網設計時，考慮腐蝕程度，扁鋼的截面積應大于熱穩定校驗結果的30%，圓鋼截面選取也應根據地區特征做適當的放大。

設備接地的引下線聯接方式必須引起足夠的重視。接地引下線必須是獨立的，通過扁鋼與接地網有直接聯接。在實際工作中，經常見到設備與接地網的聯接是通過槽鋼架構、抱箍、金屬桿體等。其實這種方法是極不可取的，因為這種的接地方式截面積無法計算，牢固程度無法判斷，一旦在這些設備出現短路接地極易引起接地體燒斷，造成事故擴大。因此在工程驗收過程中一定要注意對這類情況的監督和整改。

在運行維護中應嚴格按照反措的要求開展工作。特別是對雙引下線的檢查。雙引下線一定要與電網的不同點相聯，以便能夠起到對短路入地電流的分流作用，特別是對于熱穩定電流接近或者超過單根扁鋼截面積的接地引下線更至關重要。按期對接地網進行開挖檢查，以驗證其腐蝕程度，及時采取措施。

在設計之初往往極易忽略的是土壤電阻率的測量。按照規程規定應采用四極法測量土壤電阻率，取10m內的平均值。實際情況是設計人員往往不大注意這個測量工作，而是直接從接地規程附錄11中選取一個參考值，不能真實反映所在地區的土壤電阻率真實值。對于此項工作工程技術人員應與設計部門及時溝通，嚴格按要求做好土壤電阻率的測量。