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35千伏變電站立體接地網(wǎng)設(shè)計(jì)問題研究

文檔作者：李宇恒文檔來源：山西焦煤集團(tuán)西山煤電官地礦		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年10月12日
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摘要：如何采取有效措施，降低35千伏變電站接地電阻的阻值，成為變電站接地網(wǎng)設(shè)計(jì)工作人員亟需解決的問題。從確定接
地電阻的目標(biāo)阻值、降低接地電阻的方法及針對(duì)35千伏變電站立體接地網(wǎng)設(shè)計(jì)的建議三個(gè)方面進(jìn)行分析，希望對(duì)35千伏變電
站立體接地網(wǎng)設(shè)計(jì)問題研究有所幫助。
關(guān)鍵詞：35千伏變電站；立體接地網(wǎng)設(shè)計(jì)；建議
中圖分類號(hào)：TM727 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009－9492 ( 2017 ) 07－0100－02
Research on the Design of 35 kV Substation Grounding Grid
LI Yu-heng
（Shanxi Coking Coal Group Xishan Coal and Electricity，Guandi Mine，Taiyuan 030022，China）
Abstract: How to take effective measures to reduce the resistance of the 35 kV substation grounding resistance of the grounding grid
design staff，has become urgent to solve the problem of substation. From the target value，to reduce the grounding resistance of grounding
resistance and method for 35 kV substation three suggestions of three-dimensional grounding design，there are three factors analyzed，
hoping it's helpful for 35 kV substation grounding grid design.
Key words: 35 kV substation；design of grounding grid；suggestion
35千伏變電站立體接地網(wǎng)設(shè)計(jì)問題研究
李宇恒
（山西焦煤集團(tuán)西山煤電官地礦， 山西太原030022）
DOI: 10. 3969 / j. issn. 1009-9492. 2017. 07. 034
收稿日期：2017－02－14
1確定接地電阻的目標(biāo)阻值
（1） 確定最大接地電阻阻值
首先測(cè)量流經(jīng)接地裝置的短路電流I，分別計(jì)算變電
站內(nèi)和變電站外發(fā)生接地短路時(shí)的電流I。
變電站內(nèi)短路時(shí)，計(jì)算公式為：
I= (Imax-In)（1-Ke1）
變電站外短路時(shí)，計(jì)算公式為：
I= In （1-Ke2）
在上式中，Imax是接地短路點(diǎn)最大接地短路電流，In是
流經(jīng)變電站接地中性點(diǎn)最大接地短路電流，Ke1為站內(nèi)短
路時(shí)避雷針的分流系數(shù)，Ke2為站外短路時(shí)避雷針的分流
系數(shù)[1]。
對(duì)于不同的變電站，其分流系數(shù)是不同的。對(duì)于入地
短路電流，要用最大值考慮。此外，還要考慮零序保護(hù)的
影響。對(duì)于接地網(wǎng)內(nèi)和接地網(wǎng)外，當(dāng)短路發(fā)生時(shí)，分流系
數(shù)是不同的，存在著較大差別，在我國，若缺少當(dāng)?shù)氐母?
阻地區(qū)的相關(guān)信息，對(duì)于接地網(wǎng)外的短路，可以取Kfi=
0.5，然后根據(jù)下式求取最大接地電阻：
R≤2000/I
對(duì)于不同的系統(tǒng)，因其接地裝置設(shè)備特點(diǎn)不同，因此
接地網(wǎng)電阻有所不同，具體如表1。
表1 工頻情況下接地電阻的允許阻值
系統(tǒng)名稱
大接地短路電流設(shè)計(jì)
小接地短路電流系統(tǒng)
低壓電氣設(shè)備
接地裝置設(shè)備特點(diǎn)
一般土壤電阻率地區(qū)
高土壤電阻率地區(qū)
僅用于高壓電器裝置的接地
高土壤電阻率地區(qū)
低壓電器設(shè)備
總?cè)萘坎怀^100 kVA的并列運(yùn)行變壓
器組等電器設(shè)備
重復(fù)接地裝置
接地電阻允許達(dá)到10 Ω 的電氣裝置電
力網(wǎng)的重復(fù)接地（重復(fù)接地?cái)?shù)量應(yīng)大于
等于三處）
高低壓電氣設(shè)備
變電站
接地網(wǎng)電阻
（Ω）
R≤20000/I
R≤5
R≤120/I≤10
R≤30
R≤15
R≤4
R≤10
R≤10
R≤30
電力電網(wǎng) 機(jī)電工程技術(shù)2017年第46卷第07期
萬方數(shù)據(jù) 100
（下轉(zhuǎn)第170頁）
（2） 確定水平主接地網(wǎng)的接地電阻的阻值
對(duì)于水平主接地網(wǎng)的接地電阻的求算，一般將模型簡(jiǎn)
化為接地網(wǎng)自身的電阻值和無限遠(yuǎn)的大地電阻之間的串
聯(lián)。在實(shí)際計(jì)算中，由于接地網(wǎng)自身的電阻與無限遠(yuǎn)的大
地電阻相比較小，可以忽略前者帶來的影響[2]。利用水平
主接地網(wǎng)的接地電阻計(jì)算公式，求出接地電阻，公式如
下：
R=0.433*ρ/ S +ρ/L≈0.5/ S
由上式可以分析得出，當(dāng)土壤的電阻率ρ一定時(shí)，接
地電阻的接地面積越大，那么接地電阻越小，呈現(xiàn)出R≈
0.5/ S 的關(guān)系。但是當(dāng)土壤的電阻率ρ較大時(shí)，此時(shí)通
過傳統(tǒng)的增大接地電阻的面積來降低接地電阻是不可取
的，這樣無形中會(huì)占用非常多的接地面積，這也是不切
實(shí)際的，因此，需要找到新的方法來降低接地電阻的阻
值。
2減小接地電阻的方法
在討論減小接地電阻方法之前，先要了解接地區(qū)域的
土壤電阻率。由于土壤電阻率不是均勻分布的，且土壤電
阻率會(huì)隨著土壤深度的變化而變化，因此，要先找到電阻
率小的點(diǎn)，選好接地位置，在進(jìn)行后續(xù)工作。地點(diǎn)選好
后，可以參照下面提出的減小接地電阻的方法。
（1） 擴(kuò)大接地網(wǎng)面積
傳統(tǒng)的方法便是通過擴(kuò)大接地網(wǎng)面積來減小接地電
阻，但是由于受到場(chǎng)地等條件的限制，這種方法在實(shí)際應(yīng)
用中遇到了許多的問題，尤其是存在于市區(qū)的變電站，這
條幾乎無法實(shí)現(xiàn)[3]。
（2） 利用雙層接地網(wǎng)
對(duì)于35千伏變電站在進(jìn)行建站時(shí)，會(huì)選擇高于城市
規(guī)劃道路標(biāo)高等地區(qū)。于是一些變電站在建站前，會(huì)抬高
站址所在的地區(qū)，而抬高的方法主要通過墊土。對(duì)于所用
的土，一般為電阻率比較高的塘渣、煤渣、礫石等，相對(duì)
與原有的土層，電阻率明顯升高。因此，在利用雙層接地
網(wǎng)方法時(shí)，可以在原有土層內(nèi)埋好接地網(wǎng)，可采用長(zhǎng)孔方
式來節(jié)約鋼材，孔距為十米。然后在墊土層再鋪設(shè)一層接
地網(wǎng)，這樣可以起到均壓的作用。但是，如果變電站所墊
的土層高度不高時(shí)，這種方法并不適用。接地體埋設(shè)示意
圖如圖1所示。
（3） 利用深井式垂直接地極
對(duì)于這種減小接地電阻的方法，其思路是在水平接地
網(wǎng)面積一定的基礎(chǔ)上，通過擴(kuò)大垂直接地面積來減小接地
電阻，同時(shí)降低接地網(wǎng)占地面積。但是，這種方法必須穿
入第二層垂直接地極才會(huì)顯現(xiàn)出它的效果。在以往的記錄
中，附著于水平接地網(wǎng)的垂直接地極，其減小接地電阻的
效果并不明顯，只能降低2.8%~8%，但是當(dāng)垂直接地極的
深度達(dá)到可以與水平接地極的長(zhǎng)或?qū)捪啾葦M時(shí)，這時(shí)減小
接地電阻的效果非常明顯，接近30%。因此深井式垂直電
極是一個(gè)非常好的減小接地電阻的方法。但在使用過程
中，要注意地極的布置要合理，要考慮到垂直電極的相互
屏蔽作用，彼此間要拉開一定的距離。在此基礎(chǔ)上，還需
要考慮跨步電壓的問題，要埋設(shè)帽檐形均壓器，防止此類
情況的發(fā)生[4]。
（4） 利用降阻劑
降阻劑由于其自身污染環(huán)境的缺陷，現(xiàn)在已經(jīng)在許多
地方禁止使用，但是當(dāng)實(shí)在沒有其他方法的時(shí)候，可以通
過降阻劑來降低電阻。
在上面提到的四種降阻方法中，彼此不是相互孤立
的，可以根據(jù)不同區(qū)域的具體實(shí)際情況，將這四種方法配
合使用，這樣才能獲得更好的降阻方法，獲得更優(yōu)的實(shí)際
效果。
3 針對(duì)35 千伏變電站立體接地網(wǎng)設(shè)計(jì)的建
議
（1） 對(duì)土壤電阻率的測(cè)量要進(jìn)一步準(zhǔn)確化
由于土壤電阻率在接地網(wǎng)設(shè)計(jì)中，是一個(gè)非常重要的
參數(shù)。土壤電阻率如果測(cè)量不準(zhǔn)確，直接影響到立體接地
網(wǎng)設(shè)計(jì)是否符合規(guī)范。因此，相關(guān)工作人員對(duì)于土壤電阻
率的測(cè)量要力求精細(xì)，準(zhǔn)確。在這里，我們給出兩點(diǎn)建
議：
第一，可以采取兩種以上的方法進(jìn)行土壤電阻率的測(cè)
量，在現(xiàn)行的技術(shù)中，常用的方法有溫納法、接地?fù)u表法
和電流電壓法。通過兩種以上不同的方法若測(cè)得同樣的結(jié)
果，才能認(rèn)定土壤電阻率測(cè)定準(zhǔn)確。
圖1 接地體深埋示意圖
其中，L：埋深總高度，H：墊土層高度，ρ1：墊土層的
電導(dǎo)率，ρ2：土壤電導(dǎo)率，d：孔距。
李宇恒：35千伏變電站立體接地網(wǎng)設(shè)計(jì)問題研究電力電網(wǎng)
萬方數(shù)據(jù) 101
運(yùn)營(yíng)，而故障數(shù)合計(jì)占門控器總故障數(shù)近50%。故保證電
源芯片、電源變壓器及光耦的良好狀態(tài)能有效降低門控器
故障數(shù)量，保證列車安全運(yùn)營(yíng)。
4結(jié)束語
根據(jù)故障統(tǒng)計(jì)分析，廣州地鐵八號(hào)線已對(duì)車門門控器
進(jìn)行批量?jī)?yōu)選，通過檢測(cè)電源芯片、光耦的引腳壓降等元
器件相關(guān)參數(shù)，對(duì)門控器狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，一定程度降低了
列車門控器的故障數(shù)量。
但門控器優(yōu)選后仍出現(xiàn)多次因電源變壓器燒損導(dǎo)致的
門控器故障，后續(xù)應(yīng)考慮對(duì)該電源變壓器進(jìn)行評(píng)估、換
新，以進(jìn)一步降低門控器故障數(shù)量，保證列車安全運(yùn)營(yíng)。
參考文獻(xiàn)：
［1］ 彭有根. 廣州地鐵二號(hào)線車輛車門系統(tǒng)及其控制原理
［J］ . 電力機(jī)車與城軌車輛，2005（6）：47-49.
［2］ 詹文元. 深圳地鐵1 號(hào)線一期工程車輛車門控制器
故障分析及改進(jìn)理［J］ . 電力機(jī)車與城軌車輛，
2014（4）：88-89.
［3］ 何霖. 車輛檢修工［M］ . 北京：中國勞動(dòng)社會(huì)保障出
版社，2009.
［4］ 羅益. 地鐵車輛電動(dòng)外掛式車門的運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)［J］ . 機(jī)
電工程技術(shù)，2015（4）：126-129.
［5］ 長(zhǎng)春長(zhǎng)客-龐巴迪軌道車輛有限公司. 廣州地鐵1&amp;amp;2號(hào)
線增購車輛維護(hù)保養(yǎng)、檢修及大修手冊(cè)［Z］ . 2006.
［6］ 秦曾煌. 電工學(xué)［M］ . 北京：高等教育出版社，1990.
作者簡(jiǎn)介：鄢可非，男，1992年生，江西南豐人，大學(xué)本
科，助理工程師。研究領(lǐng)域：地鐵車輛檢修技術(shù)。
(編輯：王智圣)
圖5 門控器內(nèi)部元器件故障占比圖
第二，要根據(jù)每個(gè)變電站不同的土質(zhì)結(jié)構(gòu)和實(shí)際情
況，找到電阻率低處。不要模式化思維硬套埋深0.8 m，
要注重當(dāng)?shù)氐膸r土勘測(cè)報(bào)告，找到合適的地點(diǎn)利用上述四
種降阻方法相互配合，以期獲得更優(yōu)的實(shí)際效果。
（2） 規(guī)劃好變電站建設(shè)的各項(xiàng)流程
由于在利用雙層接地網(wǎng)降低電阻的過程中，需要在原
有土層內(nèi)埋好接地網(wǎng)，因此立體接地網(wǎng)的鋪設(shè)是先于變電
站的建設(shè)的，因此規(guī)劃好變電站建設(shè)的各項(xiàng)流程非常重
要。同時(shí)，由于一些變電站在建站前，會(huì)抬高站址所在的
地區(qū)，而抬高的方法主要通過墊土。對(duì)于所用的土，一般
為電阻率比較高的塘渣、煤渣、礫石等，相對(duì)與原有的土
層，電阻率明顯升高。因此，在修建變電站時(shí)，若有條
件，應(yīng)當(dāng)選用土壤電阻率較低的土壤進(jìn)行鋪設(shè)，這樣會(huì)有
更好的效果[5]。
（3） 充分利用深井式垂直接地極
當(dāng)垂直接地極的深度達(dá)到可以與水平接地極的長(zhǎng)或?qū)?
相比擬時(shí)，這時(shí)減小接地電阻的效果非常明顯，因此深井
式垂直電極是一個(gè)非常好的減小接地電阻的方法。同時(shí)，
深井式垂直接地極減小立體接地網(wǎng)的占地面積，因此在減
小接地電阻的方法中，優(yōu)先選擇此種方法[6]。
4結(jié)束語
35千伏變電站立體接地網(wǎng)設(shè)計(jì)，事關(guān)人身安全和設(shè)備
的穩(wěn)定。因此在建設(shè)變電站時(shí)，一定要充分考慮接地網(wǎng)設(shè)
計(jì)的重要性，相關(guān)的工作人員需要認(rèn)真負(fù)責(zé)的對(duì)待此項(xiàng)工
作，才能讓安全問題得到有效的解決。本文對(duì)確定接地電
阻的目標(biāo)阻值從確定最大接地電阻阻值和確定水平主接地
網(wǎng)的接地電阻的阻值兩個(gè)方面進(jìn)行了探討。指出了減小接
地電阻的四種有效方法：擴(kuò)大接地網(wǎng)面積、利用雙層接地
網(wǎng)、利用深井式垂直地極接地、利用降阻劑。最后給出了
針對(duì)35千伏變電站立體接地網(wǎng)設(shè)計(jì)的三條建議：對(duì)土壤
電阻率的測(cè)量要進(jìn)一步準(zhǔn)確化、規(guī)劃好變電站建設(shè)的各項(xiàng)
流程、充分利用深井式垂直接地極等。希望本文提出的相
關(guān)意見，對(duì)今后35千伏變電站立體接地網(wǎng)設(shè)計(jì)具有借鑒
意義。
參考文獻(xiàn)：
［1］ 姚良鑄. 110kV變電站立體接地網(wǎng)設(shè)計(jì)問題分析［J］ .
中國電力，2002，35（11）：57-59.
［2］ 謝鴻云. 220KV 變電站接地網(wǎng)降阻方案設(shè)計(jì)計(jì)算
［J］ . 中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2009，（22）：161-162.
［3］ 阮飛. 110kV變電站接地網(wǎng)設(shè)計(jì)分析［J］ . 企業(yè)導(dǎo)報(bào)，
2010（12）：292-293.
［4］ 謝育新. 220千伏風(fēng)田變電站接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施
［D］ . 廣州：華南理工大學(xué)，2004.
［5］ 梁麗. 變電站接地網(wǎng)工程計(jì)算方法研究［D］ . 北京：
清華大學(xué)，2000.
［6］ 張旭寧. 35千伏變電站檢修操作一體化管理模式研究
［D］ . 北京：華北電力大學(xué)，2013.
作者簡(jiǎn)介：李宇恒，男，1989年生，山西晉城人，大學(xué)本
科。研究領(lǐng)域：機(jī)電。(編輯：向飛)
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軌道交通 機(jī)電工程技術(shù)2017年第46卷第07期

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