10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.10.1061引言
冻土对接地电阻有很大影响。 随着温度降低，
土壤中盐等
化学物质溶解度将下降，使导电离子数目减少，同时水的粘度
将增大，导致溶液中导电离子运动阻力增大，运动速度减缓，
土壤电阻率升高 。反之温度升高，土壤中水分解冻，使得电离
子数目增加，水的粘度降低，土壤电阻率降低
[ 1
]
。
冻土土壤电阻率的跳变 ，
对接地电阻影响很大。
若将接地
网直接敷设在冻土层，一是电阻率跳变会影响接地电阻；二是
在夏季表层土壤部分融化，而下部土壤未融化，此时接地电阻
仍较大，而接触电压和跨步电压的允许值会下降，影响运行人
员安全
[ 2
]
。本文推荐将地网敷设在冻土层以下。
2
计算参数输入
2.1土壤地质情况
本站地域冻土深 度
为
1.6m，下层电阻率约为 80Ω·m，考 虑季节系数及场地土方平整的影响，冬季最严重情况冻土土
壤电阻率取
400Ω·m。
2. 2入地短路电流
本站 220kV 母线短路时，三 相
短
23kA，单相短 24.7kA；
66kV 母短路时，三相短 17.8kA，计算可得：
I
g=( I ma
x
-Ib
n)(1- k el)=11k A （1）
式中， I
g为入地短 路
电流，
kA；k
el为避雷线分流系数，取 50%；
I
b n为 主变中性点入地电流，根据变电站接线形式计算取
2.7kA
；
I
m a
x
为最大短路电流
，
取
24.7kA。
2.3接地体截面选择
本站地下水及场地土对钢材有微腐蚀性。 结合腐蚀特性，
本站选用镀锌扁钢作接地材料。 根据 《交流电气装置的接地设计规范 》（ GB/T
50065
—
2011 ），求得接地导体最小截面：
s
g≥ I gC t e 姨
=1100
7 0 0.5 姨
≈120
（2）
式中
，
s
g为导体最小截面积， mm 2；Ig为入地短路电流，取 11kA；C
为短路等效持续时间 ，
取
0.5s; t
e为接地材料的热稳定系数 ，
取
70。
冻土地区某变电站接地方案研究
S
t
udy on Grounding Scheme of a Substation in Permafrost Area
周圣枝，
付磊，
宋周
（
湖北省电力勘测设计院，
武汉
430040 ）
ZHOU Sheng-zhi,FU Lei,SONG Zhou
( P
owerchina Hubei Electric Engineering Corporation, Wuhan 430040, China)
【
摘 要】 对冻土地区某变电站接地网设计了等间距地网和不等间距地网 +均 压
带
2种方案，经仿真计算，不等间距地网 +均压带方
案能满足安全运行要求 。为解决土体及接地体热胀冷缩影响接地体的寿命，建议地下接地体设置伸缩节，伸缩节最大间距不大于 30m。
【A
b
stract
】T
w
o schemes for the grounding grid of a substation in permafrost area are designed, namely equally spaced grounding grids
and unequally spaced grounding grids+uniform pressure zone.Through simulation, the second scheme can satisfy the requirements of safe
operation.To solve the problem that expansion and contraction of the soil and grounding body will affect the life span of the grounding
body,it is suggested that expansion joints are set in grounding body,with a maximal distance of 30m between the joints.
【 关键词 】 冻土；变电站接地；
不等间距地网
【Ke
ywords
】pe
r
mafrost;grounding system of the substation;unequally spaced grounding grid
【
中图分类号 】T
M
63
【文献标志码 】A 【文章编号 】1007-9467 （2016 ）10-0055-02
【 DOI 】
【 作者简介 】周圣枝
（ 19
86~
），男，湖北武汉人，工程师，从事变电站
设计研究。
Publ ic
Utilities Design
公用工程设计
55
Construction&Design For Project工程建设与设计考虑40a设计寿命，及腐蚀影响，求得接地导体截面为：S=(a-γA)(b-γA)=195.16mm2（3）
式 中 ，a为 接 地 扁 钢 宽 度 ， 取60mm；b为接地扁钢厚度，取6mm；γ为年腐蚀速度，取0.065mm/a；A为地网设计寿命，取40a姨（4）Us≥174+0.7ρsCsts姨（5）
式中，ρs为土壤电阻率；Cs为表层衰减系数；Ut为接触电势允
许值；Us为跨步电势允许值；ts为短路持续时间图1接触电压分布图图2跨步电压分布图56
冻土地区某变电站接地方案研究（论文）.pdf
