接手一个配电室的电气设计,有接地的设计。以前没有做过接地的设计,查了一下资料,好像蛮复杂的。想请教一下大家,有没有简单的计算方法和确定接地体的参数的方法!是不是必须经过精确的计算才能作出接地体的尺寸、布放形式等参数啊?
接手一个配电室的电气设计,有接地的设计。以前没有做过接地的设计,查了一下资料,好像蛮复杂的。想请教一下大家,有没有简单的计算方法和确定接地体的参数的方法!是不是必须经过精确的计算才能作出接地体的尺寸、布放形式等参数啊?
2楼
这个是我查看的资料!里面很详细!个人感觉挺有用的!与大家分享一下!
第一节 发电厂、变电所接地的一般要求
一、发电厂、变电所的接地电阻
1、有效接地系统和低电阻接地系统
有效接地系统和低电阻接地系统中发电厂、变电所电气装置保护接地的接地电阻应符合下列要求。
(1) 一般情况下,接地装置的接地电阻应符合下式要求
(1)
式中 R——考虑到季节变化的最大接地电阻,Ω;
I——流经接地装置的入地短路电流。A。
式中(5-1)中计算用流经接地装置的入地短路电流,采用在接地网内、外短路时,经接地装置流入地中的最大短路电流对称分量最大值,该电流应按5-10年发展后的系统最大运行方式确定,并应考虑系统中各接地中性点间的短路电流分配,以及避雷线中分走的接地短路电流。
发电厂或变电所内外发生接地短路时,流经接地装置的电流可分别按下式计算
(2)
式中 I——入地短路电流,A
——发生接地短路时的最大接地短路电流,A
——发生最大接地短路电流时,流经发电厂、变电所接地中性点的最大接地短路电流,A
、 ——分别为发电厂、变电所内或外短路时,避雷线的工频分流系数。
计算用入地短路电流取两式中较大的I值。
(2)当接地网的接地电阻由于受条件限制,比如土壤电阻率较高,又没法扩大地网,地下又没有可以利用的地层时,可以通过技术经济比较,适当增大接地电阻,但不得大于5Ω,其人工接地网及有关电气装置应符合以下要求:
1)为防止转移电位引起的危害,对可能将接地网的高电位引向厂、所外或将低电位引向厂、所内的设施,应采取隔离措施。例如:对外的通信设备加隔离变压器;向厂、所外供电的低压线路采用架空线,其电源中性点不在厂、所内接地,改在厂、所外适当的地方接地;通向厂、所外的管道采用绝缘段、铁路轨道分别在两处加绝缘雨尾板等等。
2)考虑短路电流非周期分量的影响,当接地网地位升高上四,发电厂、变电所内的3-10kV阀式避雷器不应动作或动作后应承受被赋予的能量。
3)设计接地网时,应验算接触电压和跨步电压。
2、不接地、消弧线圈接地和高电阻接地系统
不接地、消弧线圈接地和高电阻接地系统中,发电厂、变电所电气装置保护接地的接地电阻应符合下列要求。
(1) 高压与发电厂、变电所电力生产用低压电气装置共用的接地装置应符合下式要求
(3)
但不应大于4Ω。
(2) 高压电气装置的接地装置,应符合下式要求
(4)
式中 R——考虑到季节变化的最大接地电阻,Ω
I——计算用的接地故障电流,A。
但不宜大于10Ω。
应注意、变电所的接地电阻值,可包括引进线路的避雷线接地装置的散流作用。
(3)消弧线圈接地系统中,计算用的接地故障电流应采用下列数值:①对于装有消弧线圈的发电厂、变电所电气装置的接地装置,计算电流等于接在同一接地装置中同一系统各消弧线圈额定电流总和的1.25倍;②对与不装消弧线圈的发电厂、变电所电气装置的接地装置计算电流,等于系统中断开最大一台消弧线圈或系统中最长线路被切除时的最大可能残余的电流值。
(4)在高土壤电阻率地区的接地电阻不应大于30Ω,且应符合跨步电压和接触电压的要求。
3、发电厂、变电所电气装置雷电保护接地的接地电阻
(1)独立避雷针(含悬挂独立避雷线的架构)的接地电阻。在土壤电阻率不大于500Ω.m的地区不应大于10Ω,允许采用较高的电阻值,但空气中和地中距离必须 符合下列要求:
1) 避雷针与配电装置带电部分、发电厂和变电所电气设备接地部分、架构接地部分之间的空气中距离,应符合下式要求
(5)
式中 ——空气中距离,m
——避雷针的冲击接地电阻,Ω
h ——避雷针校验点的高度,m。
2) 独立避雷针的接地装置与发电厂或变电所接地网间的地中距 ,应符合式(6)的要求
(6)
式中 ——地中距离。
如不能满足式(5-7)时,避雷针的接地装置也可与主接地网连接,但避雷针与主接地
网的地下连接点至35kV及以下设备与主接地网的地下连接点之间,沿接地体的长度不得小于15m。
(2)变压器门型构架上的避雷针、线的接地电阻,除水力发电厂外,在变压器门型架构上和在离变压器主接地线小于15m的配电装置的架构上,当土壤电阻率大于350Ω.m时,不允许装设避雷针、避雷线;如不大于350Ω.m,则应根据方案比较经济效益,并经过计算后采用相应的防止反击措施,并至少遵守下列规定,方可在变压器门型构架上装设避雷针、避雷线。
1)装在变压器门型架构上的避雷针应与地网连接,并沿不同方向引出3-4根放射型水平接地体。在每根水平接地体上离避雷针架构3-5m处装设一根垂直接地体。
2)直接在3-35kV变压器的所有绕组线上或在离变压器电气距离不大于5m的条件下 装设阀式避雷器。
高压侧电压为35kV的变电所,在变压器门型架构上装设避雷针时,变电所接地电阻不应超过4Ω(不包括架构基础的接地电阻)
4、其他要求
(1)发电厂和变电所酥油爆炸危险,且爆炸后有可能波及发电厂和变电所内主设备或严重影响发供电的建(构)筑物,防雷电感应的接地电阻不应大于30Ω。
(2)发电厂的易燃油和天然气设施防静电接地的接地电阻不应大于30Ω。
二、发电厂、变电所的接地网均压要求
确定发电厂、变电所接地装置的型式和布置时,考虑保护接地的要求,应降低接触电位差和跨步电位差,并应符合下列要求:
(1)在110kV及以上有效接地系统和6-35kV低电阻接地系统,发生单相接地或异点两相接地时,发电厂、变电所接地装置的接触电位差和跨步电位差不应超过下列数值
(7)
(8)
式中 ——接触电位差,V
——跨步电位差,V
——人脚战立处地表面的土壤电阻率,Ω.m
t ——接地短路(故障)电流持续时间,s。
(2)3-66 kV不接地、经消弧线圈接地和高电阻接地系统,发生单相接地故障后,当不迅速切除故障时,发电厂、变电所接地装置的接触电位差和跨步电位差不应超过下列数值
(9)
(10)
(3)在条件特别恶劣的场所,例如水田中,接触电位差和跨步电位差的允许值宜适当降低。
五、发电厂、变电所地网的形式要求
发电厂、变电所电器装置的接地装置,除了利用自然接地极外,敷设以水平接地体为主的人工接地网。
人工接地网的外缘应闭合,外缘各角应做成圆弧形,圆弧的半径不宜小于均压带间距的一半。接地网内应敷设水平均压带。接地网的埋设深度不宜小于0.6m,有条件的埋设在1m以下。北方冻土区应埋设在冻土层以下。
接地网可采用长孔网或方孔网,但方孔网的均压,特别是在冲击电流作用下的均压效果要好得多。
接地网的均压带可采用等距或不等距布置。
35kV以上变电所接地网边缘经常有人出入的走道外,应铺设砾石、沥青路面 或在地下装设两条与地网相连的均压带。
六、发电厂、变电所设备接地要求
(1)发电厂、变电所电气装置中下列部位应专门敷设接地线接地:
1) 发电机座或外壳、出线柜、中性点柜的金属底座和外壳、封闭母线的外壳;
2) 110kV及以上的钢筋混凝土构件支座上电气设备的金属外壳;
3) 箱式变电所的金属箱体;
4) 直接接地的变压器中性点;
5) 压器、发电机、高压并联抗器中性点所接消弧线圈、接地电抗器、电阻器 或变压器等的接地端子。
6) 的接地端子;
7) 避雷器,避雷针、线等的接地端子。
第二节 发电厂、变电所网格式接地网
的接地电阻计算
发电厂、变电所的接地网一般为网格式地网,论形式可分为长孔地网和方孔接地网,如地网面积相同,方孔地网要比长孔地网所用的钢材要多些,但方孔地网由于其均压特性、冲击特性有优于长孔地网。同时,方孔地网也更有利于地面设备的接地。
一、 发电厂、变电所地网接地电阻的估算
若发电厂、变电所的接地网所占面积A,则当该面积内全部铺满钢材,即地网成为一面积为A的金属板时,其接地电阻可达最小值。反之,把水平接地体减少到只剩一个勾划出地网轮廓的外框上四,接地电阻将达到最大值。如果把发、变电所的地网所占面积用一等值的圆面积近似取代,则地网接地电阻的最小值 和最大值 可分别用圆盘电极和圆环电极的接地电阻计算公式进行估算,即
(11)
(12)
其中
式中 h ——埋深,m
b ——圆盘、环的等效半径,m
d ——接地导体等效直径,m
取A=100×100(㎡),d=0.02m,h=0.8m,b= =56.42m,代入式(11)或式(12),可得地网接地电阻的最小值 =0.435Ω;最大值 =0.734Ω。也就是说,即使我们把地网内全部铺满钢材,接地电阻不过下降 ,这是因为内部的钢材被四周的轮廓所屏蔽,电流绝大部分都是由四周的轮廓所散出的缘故。可见,在地网内铺设很多钢材,对降低接地电阻的效果是不大的。
由于 和 相差不太大,所以在估算实际的网状接地极的接地电阻时,可以用在 的基础上加修正项 的方法。略去埋深h的影响,把式(11)简化为
(13)
这样,实际网状接地电极的接地电阻可按下式估算
(14)
式中 L——接地体(包括水平与垂直的)总长度,m
—— 面积为A的金属板的接地电阻
——考虑到实际地网不是金属板而引入的修正项,它比前一项要小很多。
式(14)也可进一步简化为
(15)
也就是说,当ρ=100Ω.m时,为得到0.5Ω的接地电阻,接地网的面积不能小于100×100(㎡)
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3楼
公式看不见了,无法使用。
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4楼
这个你还是看手册里面有具体的介绍啊,对于不同的接地,还有计算。
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