1、接地網(wǎng)設(shè)計
目前的情況是,變電所網(wǎng)絡(luò)僅有一張接地網(wǎng)總平面布置圖及其簡要說明,在布置圖中只畫出了主干線,一些特殊設(shè)備的接地線未標出,也未考慮設(shè)備密集區(qū)的地線連接,控制室、高壓室及穿墻套管的接地網(wǎng)無單獨的接地設(shè)計圖,且設(shè)計部門既沒有提供接地網(wǎng)設(shè)計計算說明書,也不標明一些重要參數(shù)是如何取得的。有的設(shè)計人員并不知道土壤電阻率是由哪個部門提供、如何測量、是否能反映土壤的分層情況等,計算接地短路電流時,未能合理選擇點分流和避雷線分流系數(shù),致使設(shè)計的接地網(wǎng)電阻值可信度很低。對接地網(wǎng)設(shè)計是否全面、合理關(guān)系到接地網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行,設(shè)計參數(shù)決定了接地網(wǎng)的基本狀況,設(shè)計參數(shù)包括入地短路電流、土壤電阻率、接地電阻值等,現(xiàn)分析如下。
2、關(guān)于接地短路電流的計算
電力行業(yè)標準DL/T 6211997中的計算公式為:
I=(Imax-In)(1-Kel) 和 I=In(1-Ke2),取其最大值;
式中I為接地短路電流,即通過接地網(wǎng)進行散流的電流;
Imax為接地短路時的最大接地短路電流。
上述公式僅適用于有效接地系統(tǒng),該值可向運行部門或繼電保護部門索取,也可自己計算,一般采用單相接地時,最大運行方式下的最大短路接地電流。
In 為發(fā)生最大接地短路時,流往變電所主變壓器中性點的短路電流。當(dāng)所內(nèi)主變壓器中性點不接地時,In=0,此是上述可簡化為I=Imax(1-Kel);當(dāng)變壓器只有1個中性點,發(fā)生所內(nèi)接地時,In=30%Imax,有2個中性點時,In約等于50%Imax,實際值應(yīng)以繼電保護部門計算和實測為準。
Kel為短路時,與變電所接地網(wǎng)相連的所有避雷線的分流系數(shù),據(jù)專家分析,Kel應(yīng)由避雷線的出線回路數(shù)確定,出線為1路時,取0.15,2路時取0.28,3路時取0.38,4路時取0.47,5路以上時取0.5~0.58,且應(yīng)根據(jù)出線所跨走廊的分流效果做出相應(yīng)的增減。
Ke2為所外接地時,避雷線向兩側(cè)的分流系數(shù),一般取0.18,這僅適于變電所內(nèi)有變壓器中性點接地的所外接地。
取值時,要考慮10年以上的發(fā)展規(guī)劃,需乘以1.2~1.5的發(fā)展系數(shù);在散流比較困難的地方,還應(yīng)乘以散流系數(shù)1.25。由上述取值可得出,只有當(dāng)變電所內(nèi)有兩個中性點接地時,所外接地時的入地短路電流才有可能大于所內(nèi)短路的入地短路電流。
土壤電阻率ρ的取值
土壤電阻率ρ是決定接地網(wǎng)的關(guān)鍵參數(shù),選擇變電所所址時,要考慮所在地的土質(zhì)情況,接地網(wǎng)處的土壤分層情況,不能僅取表層土壤的電阻率ρ,若土壤電阻率?太大,接地網(wǎng)的接地電阻值滿足不了R≤2000/I的要求。
接地電阻值的要求
根據(jù)電力行業(yè)標準DL/T 621197規(guī)定,接地裝置的接地電阻值應(yīng)滿足R≤2000/I,即IR<2000V。由于現(xiàn)在普遍采用微機保護,其對接地電阻值的要求很高,即R<1ρ,2000V難以滿足要求,故有的采取鋪設(shè)接地銅排等措施來降低接地電阻值,國外有的已要求IR<650V。
3、接地網(wǎng)工程安裝
由于部分施工單位的技術(shù)水平較差,在工程監(jiān)理水平有限的情況下,難以保證接地網(wǎng)的施工質(zhì)量,如虛焊、斷開、主網(wǎng)未留活動檢查點,甚至設(shè)備接地引下線都未接到主網(wǎng)干線上。另外,施工單位將總體布置圖當(dāng)作竣工圖給運行單位,未標出施工過程中改動的地方。 為防止上述違規(guī)事件的發(fā)生,接地網(wǎng)的檢查、試驗應(yīng)由專業(yè)人員認真進行通電檢查,做好中間驗收和竣工驗收,發(fā)現(xiàn)不規(guī)范的地方,及時要求施工隊返工,這樣才能保證工程質(zhì)量。
施工時,還應(yīng)注意以下問題:主網(wǎng)干線上的鍍鋅扁鋼應(yīng)豎直放置,減少銹蝕速度?刂剖业慕拥貞(yīng)形成環(huán)網(wǎng),主干線穿過控制室時,應(yīng)從兩側(cè)往樓上引接地線,且樓房的基石鋼筋應(yīng)與接地主干線連接,以改善接地效果。穿墻套管的接地應(yīng)設(shè)在室外,且每組的接地線都應(yīng)引至主干線,以提高運行人員和室內(nèi)二次設(shè)備的安全性。一次設(shè)備的接地線不得往電纜溝內(nèi)的接地扁鋼上連接,也不應(yīng)懸空穿越電纜溝。 接地網(wǎng)水平接地極鋪設(shè)后,回填土?xí)r,接地網(wǎng)下要用干凈的原土,不得將臟土或碎石填到下部。
4、接地網(wǎng)阻抗的測試
接地網(wǎng)施工完后,必須準確測試接地電阻值,以驗證設(shè)計計算的準確程度,為運行單位提供確切的接地網(wǎng)參數(shù)。由于接地網(wǎng)的特性,隨土壤的成分和物理狀態(tài),以及隨接地極的延伸范圍和形狀而變化,還隨季節(jié)變化。測試接地電阻時,接地棒離變電所較遠,其間的土壤情況可能很復(fù)雜,有分層或埋有金屬物等現(xiàn)象,引起電阻值測試不準確,或與設(shè)計計算值相差較遠。
因此,測試接地網(wǎng)的接地電阻值時應(yīng)在相似氣侯和濕度條件下進行。接地網(wǎng)的質(zhì)量是保證變電所安全、可靠運行的重要因素,應(yīng)引起電力有關(guān)部門的重視,并且從設(shè)計上、施工上、測量驗收上下功夫,盡可能做到設(shè)計合理、施工精細、測試準確。