變電站接地網(wǎng)深井接地的設(shè)計(jì)計(jì)算

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1、變電站接地網(wǎng)深井接地的設(shè)計(jì)計(jì)算成都艾邦新實(shí)科技有限公司夏宏偉阿古斯光電(南寧)科技有限公司平帥摘要：目前我國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于變電站接地網(wǎng)接地電阻的設(shè)計(jì)計(jì)算都是基于單層均勻土壤環(huán)境下，針對(duì)邊緣閉和接地網(wǎng)進(jìn)行計(jì)算的。然而工程現(xiàn)場的地質(zhì)情況千變?nèi)f化，非常復(fù)雜，使得設(shè)計(jì)計(jì)算的結(jié)果與工程實(shí)際施工的結(jié)果誤差很大。本文以一種較為簡單可行的計(jì)算方法，對(duì)變電站在兩層土壤環(huán)境下的深井接地進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算嘗試，并通過對(duì)某110KV變電站工程前期設(shè)計(jì)與施工實(shí)測值的比較，驗(yàn)證了該設(shè)計(jì)方法的可行性。關(guān)鍵詞：變電站深井接地設(shè)計(jì)計(jì)算1、引言變電站接地網(wǎng)的接地電阻

2、值對(duì)變電站的運(yùn)行安全非常重要，在我國接地標(biāo)準(zhǔn)中，推薦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。計(jì)算方式使用內(nèi)插法，計(jì)算公式以圓盤圓環(huán)模型接地電阻計(jì)算公式內(nèi)插得出。但在實(shí)際的工程施工中，變電站的接地網(wǎng)一般均埋設(shè)于兩層土壤環(huán)境下，當(dāng)使用接地深井埋設(shè)長垂直接地體時(shí)，使得設(shè)計(jì)計(jì)算更為復(fù)雜。通常對(duì)于兩層土壤環(huán)境下接地網(wǎng)的設(shè)計(jì)計(jì)算需使用專門的計(jì)算軟件進(jìn)行計(jì)算，如何設(shè)計(jì)一個(gè)簡單可行的計(jì)算方法來進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，所有從事電力接地技術(shù)研究的業(yè)內(nèi)人士都在進(jìn)行嘗試，目前較少有切實(shí)可行的計(jì)算方法。本文通過對(duì)

3、某110KV變電站工程前期設(shè)計(jì)與施工實(shí)測值的比較，對(duì)變電站在兩層土壤環(huán)境下的深井接地進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算嘗試，提出了一種較為簡單的設(shè)計(jì)計(jì)算方法。2、計(jì)算案例2.1、現(xiàn)場概述A、變電站面積為88×90m共7920平方米；B、工程所在地含土層平均厚度約為1.2～1.5米估算；C、工程為變電站系統(tǒng)接地,設(shè)計(jì)工頻接地電阻為1.0Ω；D、土壤地質(zhì)情況主要為沉積巖結(jié)構(gòu)，分層清晰；表層0～1.5米為第四紀(jì)粉質(zhì)紅色沙壤土，具有脹縮性；上層1.5～3.5米為老第三紀(jì)黃色石灰?guī)r風(fēng)化土；中層3.5～8.0米為三疊紀(jì)紅色沙礫類沉積巖；下層8.0～米為三疊紀(jì)紅色

4、砂巖；表層土壤電阻率實(shí)測為973Ω·m，取值：980Ω·m；中層土壤電阻率實(shí)測為1426Ω·m，取值：1450Ω·m；下層土壤電阻率約為2200Ω·m，土壤季節(jié)變化系數(shù)較??；E、該110kv變電站位于丘陵地帶，變電站四周圍有1～3米沙石擋土墻，站內(nèi)為回填土，原接地網(wǎng)水平接地體使用-50×5mm熱鍍鋅扁鋼，埋深0.8米；垂直接地體使用L50×50×5mm×2.5m熱鍍鋅角鋼，埋深0.8米；現(xiàn)工頻接地電阻實(shí)測為3.32～3.48Ω；F、變電站附近區(qū)域內(nèi)穩(wěn)定地下水位埋深約9.50m～16.50m，地下水主要為基巖裂隙水，中等水量，具有良

5、好的導(dǎo)電性。變電站東側(cè)地下水位較淺，土壤電阻率較低；根據(jù)電網(wǎng)公司的規(guī)定，變電站的接地阻值不宜大于1Ω。因此，需進(jìn)一步采取降阻措施以滿足接地阻值不大于1Ω要求?，F(xiàn)對(duì)如下地網(wǎng)情況做設(shè)計(jì)整改。2.1、、設(shè)計(jì)思路依據(jù)以上現(xiàn)狀，本設(shè)計(jì)擬采用站內(nèi)及站基邊緣打接地深井，埋設(shè)20米長垂直接地體，并采用降阻劑壓力灌漿工藝進(jìn)行施工的方法對(duì)現(xiàn)有接地網(wǎng)工頻接地電阻值進(jìn)行改善。本方案設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)DL/T621-1997《交流電氣裝置的接地》附錄A及IEEEStd80-2000《交流變電站安全接地導(dǎo)則》進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。圖1接地深井布置圖圖2等效的接地網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖如

6、圖1所示，本設(shè)計(jì)主要內(nèi)容為：1、在變電站內(nèi)距離變電站圍墻1m處，沿變電站圍墻，依據(jù)現(xiàn)場鉆機(jī)安裝難易程度設(shè)置8孔Φ150mm×20m接地深井，沿變電站東側(cè)、東南側(cè)，在距離變電站圍墻40m位置設(shè)置6孔Φ150mm×20m接地深井。接地深井內(nèi)埋設(shè)Φ50×5mm×20m熱鍍鋅鋼管做垂直接地體，垂直接地體埋深0.8m。接地深井內(nèi)采用壓力灌漿工藝灌注2500kg長效稀土降阻劑。2、使用50×5mm熱鍍鋅扁鋼做接地連接導(dǎo)體，將垂直接地體與原接地網(wǎng)水平接地體焊接，并在焊接部位做防腐處理。接地連接導(dǎo)體埋深1.0m，每米添加25kg長效稀土降阻劑。本

7、設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)為：1、因變電站東側(cè)為非耕種沙土荒地，因此不存在青苗補(bǔ)償費(fèi)用，征地費(fèi)用，以及土地建設(shè)對(duì)變電站接地網(wǎng)的破壞等問題。2、本設(shè)計(jì)充分考慮了地下水層的分布和深度對(duì)接地網(wǎng)工頻接地電阻的影響，接地深井設(shè)計(jì)深度為20m，較易施工，并可穿透地下潛水層，有效降低接地網(wǎng)工頻接地電阻。3、本設(shè)計(jì)接地深井的布置間距均大于兩倍深井長度，垂直接地體間的屏蔽作用很小，可最大限度利用現(xiàn)有地形，充分提高垂直接地體的降阻效果。4、本設(shè)計(jì)所有工程計(jì)算均符合DL/T621-1997《交流電氣裝置的接地》標(biāo)準(zhǔn)及IEEEStd80-2000《交流變電站安全接地導(dǎo)則

8、》的規(guī)定，設(shè)計(jì)誤差較小，所使用的設(shè)計(jì)計(jì)算方法在國內(nèi)眾多變電站的接地網(wǎng)設(shè)計(jì)中得到證實(shí)。5、本設(shè)計(jì)使用常規(guī)接地材料，符合DL/T621-1997《交流電氣裝置的接地》標(biāo)準(zhǔn)及IEEEStd80-2000《交流變電站安全接地導(dǎo)則》的規(guī)定，工程造價(jià)較低，性價(jià)