《变电站接地网深井接地的设计计算》.doc

变电站接地网深井接地的设计计算 成都艾邦新实科技有限公司 夏宏伟 阿古斯光电(南宁)科技有限公司m，取值：980Ω·m；中层土壤电阻率实测为1426Ω·m，取值：1450Ω·m；下层土壤电阻率约为2200Ω·m，土壤季节变化系数较小； E、该110kv变电站位于丘陵地带，变电站四周围有1～3米沙石挡土墙，站内为回填土，原接地网水平接地体使用-50×5mm热镀锌扁钢，埋深0.8米；垂直接地体使用L50×50×5mm×2.5m热镀锌角钢，埋深0.8米；现工频接地电阻实测为3.32～3.48Ω； F、变电站附近区域内稳定地下水位埋深约9.50m～16.50m，地下水主要为基岩裂隙水，中等水量，具有良好的导电性。变电站东侧地下水位较浅，土壤电阻率较低； 根据电网公司的规定，变电站的接地阻值不宜大于1Ω。因此，需进一步采取降阻措施以满足接地阻值不大于1Ω要求。现对如下地网情况做设计整改。 2.1、、设计思路 依据以上现状，本设计拟采用站内及站基边缘打接地深井，埋设20米长垂直接地体，并采用降阻剂压力灌浆工艺进行施工的方法对现有接地网工频接地电阻值进行改善。 本方案设计计算依据DL/T621-1997《交流电气装置的接地》附录A及IEEE Std 80-2000《交流变电站安全接地导则》进行设计计算。 图1接地深井布置图 图2等效的接地网结构图 如图1所示，本设计主要内容为： 1、在变电站内距离变电站围墙1m处，沿变电站围墙，依据现场钻机安装难易程度设置8孔Φ150mm×20m接地深井，沿变电站东侧、东南侧，在距离变电站围墙40m位置设置6孔Φ150mm×20m接地深井。接地深井内埋设Φ50×5mm×20m热镀锌钢管做垂直接地体，垂直接地体埋深0.8m。接地深井内采用压力灌浆工艺灌注2500kg长效稀土降阻剂。 2、使用50×5mm热镀锌扁钢做接地连接导体，将垂直接地体与原接地网水平接地体焊接，并在焊接部位做防腐处理。接地连接导体埋深1.0m，每米添加25kg长效稀土降阻剂。 本设计的优点为： 1、因变电站东侧为非耕种沙土荒地，因此不存在青苗补偿费用，征地费用，以及土地建设对变电站接地网的破坏等问题。 2、本设计充分考虑了地下水层的分布和深度对接地网工频接地电阻的影响，接地深井设计深度为20m，较易施工，并可穿透地下潜水层，有效降低接地网工频接地电阻。 3、本设计接地深井的布置间距均大于两倍深井长度，垂直接地体间的屏蔽作用很小，可最大限度利用现有地形，充分提高垂直接地体的降阻效果。 4、本设计所有工程计算均符合DL/T621-1997《交流电气装置的接地》标准及IEEE Std 80-2000《交流变电站安全接地导则》的规定，设计误差较小，所使用的设计计算方法在国内众多变电站的接地网设计中得到证实。 5、本设计使用常规接地材料，符合DL/T621-1997《交流电气装置的接地》标准及IEEE Std 80-2000《交流变电站安全接地导则》的规定，工程造价较低，性价比较好。所建接地网的设计寿命大于30年。 2.3、设计计算 1）、水平复合接地网的工频接地电阻 水平复合接地网采用主边缘闭合的－50×5热镀锌扁钢； 接地网总面积：S=7920m2； 水平接地极总长度：L=2200m； 水平接地极埋深：h=0.8m； 水平接地极：d=0.025m； 地网主边缘长度：L0=356m； 5m深度的土壤电阻率：取ρ=980Ω·m； 根据测量时天气和土壤情况，取季节系数1.4，ρ=1372Ω·m； 则：0.9606 Rh=×Re=0.99×7.023=6.953Ω 添加45T长效物理降阻剂后：Rhx=η×Rh =0.5×6.953=3.48Ω 该接地网内添加45T长效物理降阻剂后，接地网工频接地电阻降为3.3Ω。未达到要求，因此交于我公司进行接地网改造。 2）、垂直方向的平均土壤电阻率 根据110kV 变电站岩土报告，变电站场区及附近表层0～3.5m土壤电阻率分布为850～1050Ω·m；中层3.5～8m土壤电阻率分布为1350～1550Ω·m；下层8m～土壤电阻率约分布为2200～2300Ω·m； 第一层理区深度：=8m； 平均土壤电阻率：=Ω·m 取季节系数为1.4时：=1.4×1200=1680Ω·m 第二层理区深度：=12m； 平均土壤电阻率：=Ω·m 取季节系数为1.4时：=1.4×1850=2590Ω·m 层理方向的土壤电阻率： Ω·m 垂直层理方向的土壤电阻率： Ω·m 该层状结构岩土的非各向同性系数λ和平均电阻率为： ； Ω·m 3）依据土壤电阻率分布添加降阻剂水平复合接地网 当在接地网内依据土壤电阻率的分布特性平均添加降阻剂后，视接地网内各区域土壤电阻率趋于均衡，其降阻剂的降阻效率应依据接地网埋深位置的平均土壤电阻