1、接地網(wǎng)設(shè)計(jì)
目前的情況是,變電所網(wǎng)絡(luò)僅有一張接地網(wǎng)總平面布置圖及其簡要說明,在布置圖中只畫出了主干線,一些特殊設(shè)備的接地線未標(biāo)出,也未考慮設(shè)備密集區(qū)的地線連接,控制室、高壓室及穿墻套管的接地網(wǎng)無單獨(dú)的接地設(shè)計(jì)圖,且設(shè)計(jì)部門既沒有提供接地網(wǎng)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書,也不標(biāo)明一些重要參數(shù)是如何取得的。有的設(shè)計(jì)人員并不知道土壤電阻率是由哪個(gè)部門提供、如何測量、是否能反映土壤的分層情況等,計(jì)算接地短路電流時(shí),未能合理選擇點(diǎn)分流和避雷線分流系數(shù),致使設(shè)計(jì)的接地網(wǎng)電阻值可信度很低。對接地網(wǎng)設(shè)計(jì)是否全面、合理關(guān)系到接地網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,設(shè)計(jì)參數(shù)決定了接地網(wǎng)的基本狀況,設(shè)計(jì)參數(shù)包括入地短路電流、土壤電阻率、接地電阻值等,現(xiàn)分析如下。
2、關(guān)于接地短路電流的計(jì)算
電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)dl/t 6211997中的計(jì)算公式為:
i=(imax-in)(1-kel) 和 i=in(1-ke2),取其最大值;
式中i為接地短路電流,即通過接地網(wǎng)進(jìn)行散流的電流;
imax為接地短路時(shí)的最大接地短路電流。
上述公式僅適用于有效接地系統(tǒng),該值可向運(yùn)行部門或繼電保護(hù)部門索取,也可自己計(jì)算,一般采用單相接地時(shí),最大運(yùn)行方式下的最大短路接地電流。
in 為發(fā)生最大接地短路時(shí),流往變電所主變壓器中性點(diǎn)的短路電流。當(dāng)所內(nèi)主變壓器中性點(diǎn)不接地時(shí),in=0,此是上述可簡化為i=imax(1-kel);當(dāng)變壓器只有1個(gè)中性點(diǎn),發(fā)生所內(nèi)接地時(shí),in=30%imax,有2個(gè)中性點(diǎn)時(shí),in約等于50%imax,實(shí)際值應(yīng)以繼電保護(hù)部門計(jì)算和實(shí)測為準(zhǔn)。
kel為短路時(shí),與變電所接地網(wǎng)相連的所有避雷線的分流系數(shù),據(jù)專家分析,kel應(yīng)由避雷線的出線回路數(shù)確定,出線為1路時(shí),取0.15,2路時(shí)取0.28,3路時(shí)取0.38,4路時(shí)取0.47,5路以上時(shí)取0.5~0.58,且應(yīng)根據(jù)出線所跨走廊的分流效果做出相應(yīng)的增減。
ke2為所外接地時(shí),避雷線向兩側(cè)的分流系數(shù),一般取0.18,這僅適于變電所內(nèi)有變壓器中性點(diǎn)接地的所外接地。
取值時(shí),要考慮10年以上的發(fā)展規(guī)劃,需乘以1.2~1.5的發(fā)展系數(shù);在散流比較困難的地方,還應(yīng)乘以散流系數(shù)1.25。由上述取值可得出,只有當(dāng)變電所內(nèi)有兩個(gè)中性點(diǎn)接地時(shí),所外接地時(shí)的入地短路電流才有可能大于所內(nèi)短路的入地短路電流。
土壤電阻率ρ的取值
土壤電阻率ρ是決定接地網(wǎng)的關(guān)鍵參數(shù),選擇變電所所址時(shí),要考慮所在地的土質(zhì)情況,接地網(wǎng)處的土壤分層情況,不能僅取表層土壤的電阻率ρ,若土壤電阻率?太大,接地網(wǎng)的接地電阻值滿足不了r≤2000/i的要求。
接地電阻值的要求
根據(jù)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)dl/t 621197規(guī)定,接地裝置的接地電阻值應(yīng)滿足r≤2000/i,即ir<2000v。由于現(xiàn)在普遍采用微機(jī)保護(hù),其對接地電阻值的要求很高,即r<1ρ,2000v難以滿足要求,故有的采取鋪設(shè)接地銅排等措施來降低接地電阻值,國外有的已要求ir<650v。
3、接地網(wǎng)工程安裝
由于部分施工單位的技術(shù)水平較差,在工程監(jiān)理水平有限的情況下,難以保證接地網(wǎng)的施工質(zhì)量,如虛焊、斷開、主網(wǎng)未留活動檢查點(diǎn),甚至設(shè)備接地引下線都未接到主網(wǎng)干線上。另外,施工單位將總體布置圖當(dāng)作竣工圖給運(yùn)行單位,未標(biāo)出施工過程中改動的地方。 為防止上述違規(guī)事件的發(fā)生,接地網(wǎng)的檢查、試驗(yàn)應(yīng)由專業(yè)人員認(rèn)真進(jìn)行通電檢查,做好中間驗(yàn)收和竣工驗(yàn)收,發(fā)現(xiàn)不規(guī)范的地方,及時(shí)要求施工隊(duì)返工,這樣才能保證工程質(zhì)量。
施工時(shí),還應(yīng)注意以下問題:主網(wǎng)干線上的鍍鋅扁鋼應(yīng)豎直放置,減少銹蝕速度??刂剖业慕拥貞?yīng)形成環(huán)網(wǎng),主干線穿過控制室時(shí),應(yīng)從兩側(cè)往樓上引接地線,且樓房的基石鋼筋應(yīng)與接地主干線連接,以改善接地效果。穿墻套管的接地應(yīng)設(shè)在室外,且每組的接地線都應(yīng)引至主干線,以提高運(yùn)行人員和室內(nèi)二次設(shè)備的安全性。一次設(shè)備的接地線不得往電纜溝內(nèi)的接地扁鋼上連接,也不應(yīng)懸空穿越電纜溝。 接地網(wǎng)水平接地極鋪設(shè)后,回填土?xí)r,接地網(wǎng)下要用干凈的原土,不得將臟土或碎石填到下部。
4、接地網(wǎng)阻抗的測試
接地網(wǎng)施工完后,必須準(zhǔn)確測試接地電阻值,以驗(yàn)證設(shè)計(jì)計(jì)算的準(zhǔn)確程度,為運(yùn)行單位提供確切的接地網(wǎng)參數(shù)。由于接地網(wǎng)的特性,隨土壤的成分和物理狀態(tài),以及隨接地極的延伸范圍和形狀而變化,還隨季節(jié)變化。測試接地電阻時(shí),接地棒離變電所較遠(yuǎn),其間的土壤情況可能很復(fù)雜,有分層或埋有金屬物等現(xiàn)象,引起電阻值測試不準(zhǔn)確,或與設(shè)計(jì)計(jì)算值相差較遠(yuǎn)。
因此,測試接地網(wǎng)的接地電阻值時(shí)應(yīng)在相似氣侯和濕度條件下進(jìn)行。接地網(wǎng)的質(zhì)量是保證變電所安全、可靠運(yùn)行的重要因素,應(yīng)引起電力有關(guān)部門的重視,并且從設(shè)計(jì)上、施工上、測量驗(yàn)收上下功夫,盡可能做到設(shè)計(jì)合理、施工精細(xì)、測試準(zhǔn)確。