220kV景湖變電站接地網(wǎng)設(shè)計(jì)分析

謝若鋒　鄭再添

摘要：文章根據(jù)景湖變電站的地理情況和國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，采用了以水平接地體為主且邊緣閉合的圓形復(fù)合接地裝置模型設(shè)計(jì)了該站的接地網(wǎng)。應(yīng)用反向布置的電流-電壓法測量地網(wǎng)接地電阻，經(jīng)測量，各電壓等級的接地電阻均符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和運(yùn)行要求。

關(guān)鍵詞：接地網(wǎng)；變電站；接地電阻；接地極；模型設(shè)計(jì) 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM63 文章編號：1009-2374（2015）08- DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.

良好的變電站接地系統(tǒng)是保證人身和設(shè)備安全、維護(hù)電力系統(tǒng)可靠運(yùn)行的重要組成部分。由于220kV變電站占地面積越來越小，變電站附近沒有可利用的空地或可引接的接地面積也很有限，接地網(wǎng)一般只能在圍墻內(nèi)采取措施，特別是一些變電站所處地域土壤電阻率較高，如何采取有效措施，使高土壤電阻率地區(qū)地網(wǎng)接地電阻達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)，是擺在變電站設(shè)計(jì)人員面前的重要課題。

1 工程概述

接地網(wǎng)是變電站重要的組成部分，其接地電阻直接影響到電網(wǎng)和設(shè)備的安全運(yùn)行。接地網(wǎng)接地電阻的計(jì)算涉及到當(dāng)?shù)仉娮杪实葟?fù)雜計(jì)算。

220kV景湖變電站占地32114平方米，位于東莞市厚街鎮(zhèn)河田區(qū)，站內(nèi)接地網(wǎng)面積為23523平方米，站外地網(wǎng)面積為3598平方米。景湖變電站位于小山坡上，東側(cè)有一條公路與厚街河田相連接廣深調(diào)整公路，交通方便；西側(cè)是池塘及果園，是站內(nèi)地網(wǎng)外擴(kuò)的方向。本站土壤電阻率較高，站內(nèi)6～10米層平均900Ω·米，站西面平均為500Ω·米，站內(nèi)30米層平均903Ω·米，站西面平均為600Ω·米。

2 接地網(wǎng)設(shè)計(jì)

根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]和參考文獻(xiàn)[2]，本變電站采用以水平接地體為主且邊緣閉合的圓形復(fù)合接地裝置模型來等效變電站的接地網(wǎng)，進(jìn)行接地電阻的計(jì)算。另外，公司標(biāo)準(zhǔn)要求，變電站的接地阻值不宜大于1Ω。

本站地網(wǎng)設(shè)計(jì)包括深井接地孔9個(gè)，深井接地極279米，水平接地帶10.7千米，垂直接地極140根，地網(wǎng)分為站內(nèi)地網(wǎng)和站外地網(wǎng)兩部分，為276米×196米的長

方形。

接地極采用L50×50×5鍍鋅角鋼進(jìn)行制作，長度為2.5米，其垂直埋深約-3.3米，與水平接地帶鍍鋅圓鋼在-0.8米處焊牢，并保證焊口聽搭接長度，不小于設(shè)計(jì)要求96毫米，雙面焊接。

水平接地帶采用鍍鋅圓鋼，埋設(shè)深度以最終水平地面為零面標(biāo)高，不同的地面零面標(biāo)高可能不相同，站內(nèi)水平接地帶的埋設(shè)深度為相對零面以下0.8米，站外水平接地帶為相對零面標(biāo)高以下1米。

本變電站當(dāng)?shù)氐耐寥离娮杪示笥?00Ω·米，屬于土壤電阻率地區(qū)，為此，采用了大地牌GRR-A型接地降阻劑，進(jìn)一步降低該接地網(wǎng)的接地電阻。

3 接地網(wǎng)工頻接地電阻測量

為了檢驗(yàn)景湖變電站地網(wǎng)接地電阻是否滿足設(shè)計(jì)和運(yùn)行要求，對其接地電阻值進(jìn)行了測量。測量依據(jù)參考文獻(xiàn)[3]進(jìn)行測量。

根據(jù)變電站現(xiàn)場地形情況和試驗(yàn)條件，選擇反向布置的電流-電壓法測量地網(wǎng)接地電阻，電流線和電壓線反向布放。電流線選用25平方毫米塑膠絕緣導(dǎo)線進(jìn)行人工布線，從測量引入點(diǎn)接出經(jīng)站門前引出，沿站前路布放至距變電站地網(wǎng)邊緣1500米順發(fā)飲料廠附近的電流極入地，如圖1所示，電流極距變電站地網(wǎng)邊緣d12≈1500米=4.5D。電壓線選用花線進(jìn)行人工布線，從測量此入點(diǎn)接出從站門前引出，沿站前路朝相反方向布放至電壓極入地，如圖1所示。電壓極距變電站地網(wǎng)邊緣d13≈1500米=4.5D。電流極用8根50×50×5、長1.5米的角鐵一字排列并聯(lián)打入地下，電壓極用1根50×50×5、長1.5米的角鐵打入地下。所加測試電流不低于30A，采用倒相法消除零序干擾電壓的

影響。

試驗(yàn)原理如圖2所示。由于采用反向法，測試結(jié)果需修正，根據(jù)DL475-92《接地裝置工頻特性參數(shù)的測量導(dǎo)則》有關(guān)公式計(jì)算，接地網(wǎng)接地電阻測量結(jié)果應(yīng)為測量值乘以修正系數(shù)1/0.834。

4 測量結(jié)果

景湖變電站接地電阻電流電壓法的測量結(jié)果如表1所示：

從表1測試結(jié)果，施加測試電流30～50A所測得的接地電阻值相近，且測試點(diǎn)取#1主變接地引下線與220kV、110kV場地構(gòu)架接地引下線所測的接地電阻值相近，說明#1主變及220kV、110kV場地構(gòu)架與地網(wǎng)聯(lián)結(jié)情況良好。為嚴(yán)格起見，取電流引入點(diǎn)為110kV場地設(shè)備接地引下線處，施加測試電流50A所測得的接地電阻值作為景湖變電站地網(wǎng)工頻接地電阻值，為0.482Ω。

5 試驗(yàn)結(jié)論

220kV景湖變電站地網(wǎng)工頻接地電阻值為0.482Ω，達(dá)到改造設(shè)計(jì)和運(yùn)行要求。#1主變及220kV、110kV場地構(gòu)架與地網(wǎng)聯(lián)結(jié)情況良好。

6 結(jié)語

220kV景湖變電站于2003年4月25日投產(chǎn)，投入運(yùn)行將近11年，每年均有對接地網(wǎng)的導(dǎo)通情況進(jìn)行測試，結(jié)果均正常，投產(chǎn)以來也沒有因?yàn)榻拥仉娮璨蛔愣痣姎庠O(shè)備設(shè)施被雷擊損壞情況。

參考文獻(xiàn)

[1] 交流電氣裝置的接地（DL/T621-1997）[S].

[2] IEEE交流變電站安全接地導(dǎo)則[S].

[3] 接地裝置特性參數(shù)測量導(dǎo)則（DL/T475-2006）[S].

[4] 莊池杰，曾嶸，張波，等.高土壤電阻率地區(qū)變電站接地網(wǎng)設(shè)計(jì)思路[J].高低壓技術(shù)，2008，34（5）.

[5] 李佳林.變電站接地網(wǎng)的降阻方法分析[J].電氣應(yīng)用，2008，27（13）.

[6] 楊明軍.高土壤電阻率地區(qū)接地網(wǎng)降阻方法比較[J].廣西電力，2012.35（1）.

基金項(xiàng)目：廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司東莞供電局職工創(chuàng)新項(xiàng)目（ZG-DG2014-0034）。

作者簡介：謝若鋒（1977-），男，廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司東莞供電局變電運(yùn)行專業(yè)高級技師，研究方向：變電運(yùn)行管理；鄭再添（1985-），男，供職于廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司東莞供電局，碩士，研究方向：變電運(yùn)行。

（責(zé)任編輯：蔣建華）