220kV 变 电 站 接 地 网 的 设 计 探 讨
Discussion on the Design of Grounding Grid of 220kV Substation
于 璐
(宁波市电力设计院有限公司,浙江 宁波 315000)
YU Lu
(NingboElectricPowerDesignInstituteCo.Ltd.,Ningbo 315000,China)
【摘 要】变电站接地电网能够有效连接交直流设备与大地,实现变电站的可靠接地,保障电力系统的安全、稳定运行。对变电站接
地网进行科学、合理的设计是很多电力设计单位的重要课题。论文以220kV变电站为研究对象,对接地网及其重要性进行了分析,
并探讨了220kV变电站接地网的设计面临的问题和相关设计方案。
【Abstract]Substation grounding d can effectively connect the AC/DC equipment and the earth,and realize reliable grounding for
substation,itcanguaranteethesafeandstableoperationofpowersystem.Todesign scientificandreasonablegroundnetworkofsubstationison
importanttaskofmanyelectricpowerdesignunits.Taking220kVsubstationastheresearchobject,inthispaper,theimportanceofgrounding
gridisanalyzed,andpaperdiscussestheproblemsfacinginthedesignof220kVsubstationgroundnetworkandrelateddesignscheme.
【关键词]220kV;变电站;接地网;设计
【Keywords]220kV;substation;groundingnetwork;design
【中图分类号]TM63 【文献标志码】A 【文章编号】1007.9467(2017)1 1-0075.02
【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2017.11.135
1 引 言
随着电力改革的不断发展 ,电网建设规模不断扩大 ,输电
系统容量得到提升 ,同时电压等级也越来越高,这就对电力系
统运行的安全性和可靠性提出了更高的要求。220kV变电站
是电力系统的重要组成部分 ,现代化的电力系统要求变电站
必须具备完善、可靠、优质的接地网,完成各项工作任务。
2 220kV变 电 站 接 地 网 概 述
2.1 220kV变 电站接 地 网
接地网是 220kV变电站接地系统的重要组成部分,根据
空间分布形态,接地网主要包括水平地网和复合地网 2种,其
中水平地网以二维平面的形式呈现 ,与地面保持平行;复合地
网以三维立体结构的形式呈现 ,由水平地网和垂直接地体共
同构成。目前,在 220kV变电站中应用较多的是复合接地网,
lit者简介】于璐(1983 ),女,河北保定人,工程师,从事智能变电
站工程设计与研究。
如图 1所示。220kV变电站主要通过接地网实现以下功能 :
(1)工作接地,为了确保电力系统中的电力设备正常、稳定运
行而进行的接地保护 ,例如 ,变压器中性点接地 ;(2)保护接
地,由于很多电气装置具有金属外壳,在其绝缘层受到破坏后
会发生导电危险,为避免人体触电或设备损害,需要将电气装
置的金属外壳或构架进行接地 ;(3)雷电保护接地 ,主要是针
对雷电保护装置,通过接地,将雷击电流引入地下,例如,避雷
针的接地等。
图 1 复合接地网
2.2 接地 网 的重要 性
220kV变电站在电力系统中分布十分广泛,承担着重要的
输变电任务。220kV变电接地网涉及整个变电站的电气设备接
地、低压用电系统接地、电缆屏蔽接地和防雷装置接地等,与变
电站的运行质量息息相关。在接地网中,如果接地电阻过大,当
75
l工程建设与设计 lgaastruetion&DesignForProject
出现电力系统接地故障时 ,容易形成较大的对地电位差,这就
体现 了接 也网设计的不合理陛,容易造成整个电力线路的供电
故障,甚至威胁变电站运维人员的生命安全。由于接地网的设
计和安装不合理 ,变电站低压或为此设备发生反击事故的案例
很多,甚至可能造成监控系统和保护系统的误动,对电力企业
造成严重的经济损失[1]。由此可见,接地网的设计和安装对于变
电站以及整个电力系统的稳定运行是十分重要的。
3 220kV变 电 站 接 地 网 存 在 的 问 题
3.1接 地网接 地 电 阻过大
接地电阻过大是接地网中最常见的问题 ,主要原因是土
壤电阻率以及土壤接地电阻较大 ,影响土壤的导电性能。土壤
含水量、温度和质地会对土壤的接触电阻产生影响,其中土壤
含水量如果在饱和程度以下,土壤电阻率就会与含水量形成
反比,即含水量减少 ,土壤电阻率增大 ,接地电阻也就会增大 ;
而土壤温度越低,土壤的电阻率也就会越低,当温度升高后 ,
土壤电阻率增大,接地电阻随之升高。因此 ,在夏季降雨较多、
温度较高的时候接地电阻较大 ,而冬季干燥且降雨少的气候
下,接地电阻较低。另外,接地电阻值还会受到接地网和土壤
亲和程度的影响 ,过去的接地体遭受长时间的锈蚀,已经在表
面形成锈层,会造成接触电阻变大。
3.2接 地 网材料 的腐蚀
接地网长期埋设在土壤里,土壤中的化学成分会对其金
属材质构成氧化腐蚀作用,严重威胁 220kV变电站的运行安
全 ,这与接触网的金属材质也有
220kV变电站接地网的设计探讨(论文).pdf