高阻地区大型燃煤电厂一次接地系统的研究

• 作 者: 朱建峰
• 机 构: 东南大学
• 出 处: 东南大学
• 发表日期: 2012年期
• 关键词: 高土壤电阻率 垂直接地极 燃煤电厂 一次接地系统 跨步电压

随着电力系统的容量与规模不断提高，系统短路电流越来越大，相应的接触电压与跨步电压也越来越大，严重威协着运行人员的人身安全与电气设备安全，一个安全、可靠的接地系统显得越来越重要。特别对于处于高阻地区的发、变电站，其接地网的接地电阻、接触电压及跨步电压很难符合要求。因此，降低接地网的接地电阻，控制接触电压与跨步电压是工程技术人员一直关心的问题。　　
文章在收集国内外资料的基础上，总结了接地网接地电阻的简化公式算法，介绍了目前常见降阻方法及其优缺点、适用范围。　　
文章通过理论计算与仿真试验，分别研究分析了垂直接地极的长度、数量及布置位置对接地网性能的影响规律。通过分析知道：在均匀土壤中，垂直接地极越长，降阻效果越好。当下层土壤电阻率低于上层土壤电阻率时，降阻效果更好。在水平接地网中，垂直接地极只需布置在地网的四周边缘，其间距宜大于或等于垂直接地极的长度，这样能获得较高的经济性能比；垂直接地极对降低接触电压和跨步电压作用很明显；斜置接地极能够获得比垂直接地极更好的降阻与降低跨步电势的效果。文章还分析了按指数规律不等间距布置水平均压导体对改善地网性能的作用，按指数规律不等间距布置均压导体能够有效地均衡接地网电位，从而能大大降低最大接触电势与跨步电压。　　
文章通过理论分析与仿真试验，分析了改善土壤特性对垂直接地极及水平复合地网的接地性能影响规律。通过分析知道：改善垂直接地极等效半径10倍范围内的土壤电阻率，能够有效降低垂直接地极的接地电阻。通过等效作用原理，推导出改善土壤特性后的水平接地网接地导体等效半径的计算方法，结合复合地网接地电阻和接触电压计算公式，归纳出改善土壤特性后的复合地网的接地电阻与接触电压的计算式。进一步通过数值计算，总结出土壤特性改善对复合地网接地电阻及接触电压的影响规律：改善水平复合地网的土壤特性，对地网降阻作用效率不高，但对降低接触电压作用很明显。　　
文章介绍了国华徐电工程情况，收集了徐电工程的土质情况，归纳出的徐电工程的土壤电阻率。根据徐电工程的实际结构，结合分析研究的理论，提出了徐电工程接地网实施方案：采用镀锌扁钢为水平接地材料，四周闭合加水平均压导体，水平均压导体以10m为间距，并适当按不等间距调整布置，在地网四周边缘加装以Ф60mm×8mm的镀锌钢管为材料，2.5米长的垂直接地极，水平接地导体四周1.5m×1.5m范围内用25Ω·m的粘土覆盖，并在其上铺设石子。通过计算及工程后测量，证明了方案的正确性，解决了国华徐电百万火电工程的接地问题。