变电站接地网优化设计nbsp是嘛

变电站接地优化设计nbsp;

摘要：接地等间距布置存在地电位分布不均匀的问题。在建 220 kV 新本公司采取的传感器精度高塘变电站采用了不等间距布置，即从地边缘到中心，均压导体间距按负指数规律增加。运用 GPC 接地参数计算程序对两种方法进行分析和计算，结果表明接地优化设计能显著地改善导体的泄漏电流密度分布，使土壤表面的电位分布均匀，提高安全水平，节省钢材和施工费用。

关键词：变电站 接地 设计 随着电力系统容量的不断增加，流经地的入地短路电流也愈来愈大，因此要确保人身和设备的安全，维护系统的可靠运行，不仅要强调降低接地电阻，还要考虑地上表面的电位分布。在以往接地设计中，接地的均压导体都按 3 m，5 m，7 m，10 m等间距布置，由于端部和邻近效应，地的边角处泄漏电流远大于中心处，使地电位分布很不均匀，边角孔电势大大高于中心孔电势，而且这种差值随地面积和孔数的增加而加大。本文结合在建工程 220 kV 新塘变电站的接地设计，阐释了接地不等间距布置的方法及其合理性。1 接地优化设计的合理性1.1 改善导体的泄漏电流密度分布 面积为190 m×170 m的新塘变电站接地，在导体根数相同的情况下，分别按10 m 等间距布置和平均10 m不等间距布置。沿平行导体①、②、③、④、⑤的泄漏电流密度分布曲线。从此可见，不等间距布置的接地，边上导体①的泄漏电流密度较等间距布置的接地平均低15%左右；对于导体②的泄漏电流密度，这两种布置的接地几乎相等(仅相差0.3%)；对于中部导体③、④、⑤，不等间距布置的接地的泄漏电流较等间距布置的接地分别提高了9%，14%和15%。由此可见，不等间距布置能增大中部导体的泄漏电流密度分布，相应降低了边缘导体的泄漏电流密度，使得中部导体能得到更充分的利用。1.2 均匀土壤表面的电位分布 由表1的计算结果可知，不等间距布置的接地能较大地改善表面电位分布，其最大与最小孔电位的相对差值不超过0.7%，使各孔电位大致相等，而等间距地，其最大与最小孔电位的相对差值在12.2%以上。同时不等间距地的最大接触电势较等间距地的最大接触电势降低了60.1%，极大地提高了接地的安全水平。

表1 计算结果比较 布置 最大孔电位Vmax／kV 最小孔电位Vmin／kV 最大接触电势Vjmax／kV 接地电阻 R／Ω δ／% 等间距 5.709 5.081 0.799 0.523 12.2 不等间距 5.544 5.506 0.315 0.519 0.7 注：1)δ=(Vmax-Vmin)／Vmin； 2)地面积为190 m×170 m； 3)长方向导体根数大变型、小变形(金属引申计)是测试样在拉伸进程中两点之间的绝对位移n1=18，宽方向导体根数n2=20。1.3 节省大量钢材和施工费用 如果按 10 m等间距布置的新塘变电站接地，最大接触电势在边角孔，其值为0.799 kV，但采用不等间距布置时，保持最大接触电势与该值接近，这时可节省钢材31.2%，见表2。

2 接地优化设计的方法 在设计时采用尝试的方法来确定均压导体的总根数和总长度，即先对地长和宽方向的导体根数n1和n2进行试算，对于大地一般可采用均压导体间距为10 m左右试算，若接触电势满足要求，进行技术经济比较后再考虑增减导体的根数。当确定了n1和n2后，则地长宽方向的分段数就确定了：长方向上导体分段为k1=n，宽方向上的导体分段为 k2=n，然后按下式得出各分段导体的长度。表2 使用钢材量的比较表2 使用钢材量的比较 布置 n1 n2 Vjmax／kV 钢材长度 L／m 等间距 18 20 0.799 6 860 不等间距 12 14 0.756 4 700 Lik我国铜合金功能新材料产品的需求缺口愈来愈大=k，式中 L——地边长(长方向L=L1，宽方向L=L2)，m；

Lik——第 i 段导体长度，m；

Sik——Lik占边长L的百分数。

Sik与i的关系似一负指数曲线，即Sik=b1×e-b2i+b3，

式中，b1，b2，b3均为常数，其确定方法如下：

当7≤k≤14时，当k＞14时， 对于任意矩形地，只要长、宽方向导体的布置根数一经确定，就可根据长、宽方向导体的不同分段 k，分别按上述推得的公式布置导体的间距。

3 结论 a)采用不等间距布置优化设计接地，能够使地各孔电位趋于一致，从而提高了变电站的安全水平。 b)在同样安全水平下，优化设计的接地较常规布置的接地，一般能节省钢材量达38%以上，同时也减少了相应的接地工程投资，在技术上、经济上较为合理。 c)从不需放大处理即可以直接进行A/D转换边缘到中心均压导体间距采用按负指数规律增加的新方法来布置接地，其指数公式的系数b只与某平行导体根数(或平行导体分段数k)有关。参考文献

1 解广润.电力系统接地技术［M］.北京：水利电力出版社，19852 颜怀梁，陈先禄，李定中.接地计算方法及应用不均匀孔