電力系統(tǒng)接地技術

1、電 力 系 統(tǒng) 接 地 技 術 接地電阻的的概念 均勻土壤中的半球形接地電極的接地電阻 用直接積分法計算 根據接地極電位求取 接地電阻的的概念 按照電流場和靜電場的相似性求取 結論： 接地電阻只和土壤電阻率 以及電極的尺寸a 有關在計算接地電阻時接地極視為等位體接地電阻和接地極所用材料無關 接地電阻的的概念 C半球 =2a 地面電位分布 接觸電位差（接觸電勢） 跨步電位差(跨步電勢) 人體的安全電流 人體安全電流 (A) 人體安全電壓（取人體電阻Rb為1500） Ub = 50在沒有高度危險的建筑物中Ub=65 V在有高度危險的建筑物中Ub=36 V在特別危險的建筑物中Ub=12 V 人體的安

2、全電壓 (V) （大接地短路電流系統(tǒng)）(V) （小接地短路電流系統(tǒng)） 人體允許的跨步電位差 取 Rb =1500，R0 =3 人體允許的接觸電位差 取Rb= 1500，R0 =3 降低 US 和 UT（降低 R 和 IR） 提高土壤表面的電阻率（采用表面鋪310cm厚的礫石，或瀝青混凝土） 滿足人身安全要求采取的措施 對接地電阻的要求 發(fā)電廠、變電所的接地裝置有效接地和低電阻接地系統(tǒng) 當滿足這一條件有困難時，在采取措施保證設備和人身安全后，允許提高到 5不接地、消弧線圈接地和高電阻接地系統(tǒng) 接地裝置僅用于高壓電氣裝置 (不應大于10) 接地裝置與低壓電氣裝置共用 (不應大于4) 配電變壓器的接

3、地裝置 (不應大于4) 獨立避雷針的接地電阻 10 (當土壤電阻率高時允許放寬到 30) 架空線路桿塔的接地電阻 1030 對接地電阻的要求 有避雷線的線路桿塔的工頻接地電阻 對接地電阻的要求 水平接地網 接地電阻的計算 b2 = S 接地電阻的計算 水平接地網接地電阻的估算或 帶垂直接地體的地網的接地電阻估算 接地電阻的計算 短半徑 a = L長半徑 半個扁球體的電容 接地網電阻 結論：大型地網中不需要垂直接地體 接地電阻的計算 單根垂直接地極 l=3 m a=10 mm R=0.32 0.3 在=100 m的土壤中打入一根3m的垂直接地極，R=30 接地電阻的計算 各種水平接地體 或屏蔽系

4、數B和水平接地體的形狀系數A 接地電阻的計算 單根水平接地極 l = 60 m d =20 mm h =0.8 m R =0.031 0.03在=1000m的土壤中埋入一根60m長的水平接地極，R=30 接地電阻的計算 水平和垂直接地極的組合 R1為垂直接地極電阻R2為水平接地極電阻 為利用系數(1)序號接地裝置簡圖垂直電極數n利用系數123220.800.85223330.750.80323330.700.75423440.700.75523660.650.70 接地電阻的計算 由垂直電極組成并以水平電極聯結的接地裝置利用系數 h 接地電阻的計算 桿塔自然接地電阻 R 估計值 注: 單位為

5、m最大跨步電位差出現在地網對角線的外側 地網上部的地面電位分布 地網上部的地面電位分布 最大接觸電位差出現在邊角網孔的中心附近 接地電阻的測量 普通電阻測量 接地電阻測量儀 接地電阻的測量 電流極存在時的電位分布 電流極存在時的電位分布 V1不存在電流極時的電位分布V2電流極形成的電位分布V = 0 電流極存在所引起的測量誤差 電流 I 自接地極流入地中時 電流 I 自電流極流出時 (所測得的比實際值小，增大DGC可以減小誤差 ) 變壓器中性點入地電流引起的測量誤差 未注入地電流 I 時地網的壓降 Vi 注入電流 I 在地網上的壓降 V0=IR 電壓表讀數 注入電流（-I）時地網的壓降為（-V

6、0） 電壓表讀數 測量引線間互感引起的測量誤差 常用的布線方法 遠離法 電流極和電壓極在地網同一側 電流極和電壓極在地網不同側（無互感影響） 測量誤差測量誤差 10% 常用的布線方法 補償法 直線布置夾角布置(互感影響小) 測量注意事項 解開和地網相連的線路的避雷線 要采用四個端子(電流端子C1、C2，電壓端子P1、P2)的接線方式四個端子三個端子 不能用接地測量儀所附40m和20m引線來測量大型地網的接地電阻 電源 測量注意事項 消除工頻干擾 在地網投運前進行測量 用遠大于干擾值的大電流通過接地極 用變頻法躲開工頻 消除電壓極和電流極引線間的互感 電壓極和電流極引線反向布設 電壓極和電流極引

7、線成夾角布設 消除土壤不均勻的影響 盡可能采用反向布線的遠離法 沖擊接地電阻 特點： 沖擊電流的波頭時間為2.6S（等效頻率比工頻高很多） 沖擊電流的值很大，可達數十千安 在沖擊作用下接地極各點的電位不相等(接地體不再是等位面) 電壓最大值出現的時刻不一定是電流最大值的時刻 Rch并無實際的物理意義 沖擊接地電阻 單一的集中接地體（考慮火花放電的作用）（指2.53m長的垂直接地極或長10m以內的水平接地極）強大的沖擊電流流入土壤，在土壤中會形成很強的電場當電場強度達到8.5kV/cm左右時，土壤會被擊穿，發(fā)生火花放電實驗表明，當單根水平接地體的電位為1000kV時，火花放電區(qū)域 的直徑可達70cml 為垂直或水平接地體的長度，m為與接地體形狀有關的系數 火花放電的結果使接地極的沖擊接地電阻小于工頻接地電阻（沖擊系數） 沖擊接地電阻 沖擊接地電阻 伸長接地體（按波過程考慮） x=0 處電流最大，電壓最高，隨著 x 的增大逐漸減小土壤電阻率愈小，電流和電壓衰減愈快當 x 到達某一值 l 后，電流下降到零，l稱為接