一種變電站中打接地深井方式的降低接地電阻方法
【專利說明】
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域： 本發(fā)明涉及變電站接地系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種打接地深井的降低接地電阻方 法。
[0002]
【背景技術(shù)】： 良好的接地系統(tǒng)是變電站安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行的基本保障，然而目前國(guó)內(nèi)變電站站址 選擇由于需要避讓良田、居民區(qū)、經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)等土地可以用價(jià)值高的地區(qū)，站址位置常常位 于土壤電阻率高、地址條件較差的區(qū)域，這就給變電站接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來了極大的挑戰(zhàn)，因 此需要一個(gè)可靠、性能優(yōu)良的接地系統(tǒng)。
[0003] 目前，國(guó)內(nèi)接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)普遍采用如下步驟進(jìn)行：根據(jù)土壤電阻率實(shí)測(cè)值、入地電 流最大值值、變電站面積計(jì)算得到接地電阻值、站內(nèi)接觸電位差和跨步電位差最小值，以此 來評(píng)判接地網(wǎng)效果并依次采用降阻措施，如此設(shè)計(jì)方法對(duì)設(shè)計(jì)人員經(jīng)驗(yàn)要求比較高，尤其 面對(duì)復(fù)雜地質(zhì)條件時(shí)(如高土壤電阻率、存在地下水層)，無法準(zhǔn)確采用降阻措施后的接地 網(wǎng)模型，分區(qū)域評(píng)估接地網(wǎng)降阻效果更是無從談起，因此為了保守起見，往往無畏地增加水 平接地網(wǎng)材料和降阻措施的材料用量，造成財(cái)力物力的浪費(fèi)。
[0004]

【發(fā)明內(nèi)容】
： 本發(fā)明的目的是提供一種變電站中打接地深井方式的降低接地電阻方法，使高土壤電 阻率、存在地下水層的變電站接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確、有效。
[0005] 為了解決【背景技術(shù)】中所存在的問題，本發(fā)明方法步驟如下： (1) 獲取站址土壤電阻率實(shí)測(cè)值和地下水層深度，采用最速下降法計(jì)算站址土壤分層 豐旲型； (2) 通過變電站短路電流計(jì)算結(jié)果計(jì)算該工程入地電流最大值，計(jì)算水平接地網(wǎng)工頻 接地電阻安全值、接觸電位差和跨步電位差的安全值等目標(biāo)參數(shù)； (3) 根據(jù)變電站面積，初始化水平接地網(wǎng)的材質(zhì)、等效半徑和網(wǎng)孔大小，獲得水平接地 網(wǎng)工頻接地電阻計(jì)算值、接觸電位差和跨步電位差計(jì)算值； (4) 根據(jù)變電站站址土壤分層模型，和步驟（2)、步驟（3)中計(jì)算值與安全值偏離數(shù)量， 確定接地深井?dāng)?shù)量、位置、井深、垂直接地極材質(zhì)和等效半徑； (5) 計(jì)算打接地深井后接地網(wǎng)的地電位升，工頻接地電阻計(jì)算值、接觸電位差和跨步電 位差計(jì)算值是否滿足步驟（2)中安全值，若不滿足則返回步驟（4)，調(diào)整接地深井參數(shù)，直 至滿足安全值要求； (6) 給出該站接地網(wǎng)的水平接地網(wǎng)材料表、垂直接地體材料表、地電位升、工頻接地電 阻、接觸電位差和跨步電位差的計(jì)算值和安全值。
[0006] 本發(fā)明能夠顯著降低變電站接地電阻，并使接觸電位差和跨步電位差降低至安全 值以下，使高土壤電阻率、存在地下水層的變電站接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確、有效。
[0007]
【附圖說明】： 圖1為本發(fā)明方法的流程框圖； 圖2為本方法采用打接地深井方式降低接地電阻示意圖。
[0008] 【具體實(shí)施方式】： 下面結(jié)合實(shí)施例來對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述： 實(shí)施例1，參照?qǐng)D1-2,實(shí)施例1以安徽安慶某110kV變電站為例： (1) 變電站接地系統(tǒng)初始條件 1) 土壤電阻率實(shí)測(cè)值及地質(zhì)條件， 該變電站位于安慶地區(qū)，站區(qū)尺寸為48mX81. 5m，所處位置土壤電阻率實(shí)測(cè)值較高，如 表1，根據(jù)勘測(cè)專業(yè)《巖土工程勘測(cè)報(bào)告》，本站地基巖土 0. 5m~4. 2m為粉質(zhì)粘土，初見地下 水埋深在3. 5~4. 5m。
2) 水平接地網(wǎng)初始參數(shù)，如表2,計(jì)算入地電流最大值為3. 43kA。
(2) 計(jì)算得到水平接地網(wǎng)工頻接地電阻、接觸電位差和跨步電位差的計(jì)算值、安全值如 表4 :
注：當(dāng)工頻接地電阻不滿足安全值要求時(shí)，若地電位升小于4000V且接觸電位差和跨 步電位差滿足安全值要求，則亦認(rèn)為接地網(wǎng)滿足安全值要求。
[0011] (3)據(jù)變電站站址土壤分層模型，和水平接地網(wǎng)工頻接地電阻、接觸電位差和跨 步電位差中計(jì)算值與安全值偏離數(shù)量，確定接地深井?dāng)?shù)量、位置、井深、垂直接地極材質(zhì)和 等效半徑，由于本站工頻接地電阻和接觸電位差無法滿足安全值要求，根據(jù)地下水層分布 情況，采用打接地深井方法降低接地電阻。
[0012] (4)確定接地深井?dāng)?shù)量、位置、井深、垂直接地極材質(zhì)和等效半徑等參數(shù)，如表5 :
(5)接地網(wǎng)評(píng)估，確認(rèn)是否滿足安全值要求，詳見表6 :
通過在變電站四個(gè)角落打4 口 50米深的接地深井可以使接觸電位差達(dá)到安全值要求， 且使地電位升降到了 4000V以下，滿足表4中注的安全值要求，此時(shí)認(rèn)為此接地網(wǎng)滿足安全 值要求，該設(shè)計(jì)方案是安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的。
[0013] (6)給出該站接地網(wǎng)的水平接地網(wǎng)材料表如表2、垂直接地體材料表表5,地電位 升、工頻接地電阻、接觸電位差和跨步電位差的計(jì)算值和安全值如表6。
[0014] 以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本 技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在 本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種變電站中打接地深井方式的降低接地電阻方法，步驟如下： (1) 獲取站址土壤電阻率實(shí)測(cè)值和地下水層深度，采用最速下降法計(jì)算站址土壤分層 豐旲型； (2) 通過變電站短路電流計(jì)算結(jié)果計(jì)算該工程入地電流最大值，計(jì)算水平接地網(wǎng)工頻 接地電阻安全值、接觸電位差和跨步電位差的安全值等目標(biāo)參數(shù)； (3) 根據(jù)變電站面積，初始化水平接地網(wǎng)的材質(zhì)、等效半徑和網(wǎng)孔大小，獲得水平接地 網(wǎng)工頻接地電阻計(jì)算值、接觸電位差和跨步電位差計(jì)算值； (4) 根據(jù)變電站站址土壤分層模型，和步驟（2)、步驟（3)中計(jì)算值與安全值偏離數(shù)量， 確定接地深井?dāng)?shù)量、位置、井深、垂直接地極材質(zhì)和等效半徑； (5) 計(jì)算打接地深井后接地網(wǎng)的地電位升，工頻接地電阻計(jì)算值、接觸電位差和跨步電 位差計(jì)算值是否滿足步驟（2)中安全值，若不滿足則返回步驟（4)，調(diào)整接地深井參數(shù)，直 至滿足安全值要求； (6) 給出該站接地網(wǎng)的水平接地網(wǎng)材料表、垂直接地體材料表、地電位升、工頻接地電 阻、接觸電位差和跨步電位差的計(jì)算值和安全值。
【專利摘要】一種變電站中打接地深井方式的降低接地電阻方法。步驟如下：計(jì)算站址土壤分層模型；計(jì)算水平接地網(wǎng)工頻接地電阻安全值、接觸電位差和跨步電位差的安全值等目標(biāo)參數(shù)；獲得水平接地網(wǎng)工頻接地電阻計(jì)算值、接觸電位差和跨步電位差計(jì)算值；確定接地深井?dāng)?shù)量、位置、井深、垂直接地極材質(zhì)和等效半徑；調(diào)整接地深井參數(shù)；給出該站接地網(wǎng)的水平接地網(wǎng)材料表、垂直接地體材料表、地電位升、工頻接地電阻、接觸電位差和跨步電位差的計(jì)算值和安全值。本發(fā)明能夠顯著降低變電站接地電阻，并使接觸電位差和跨步電位差降低至安全值以下，使高土壤電阻率、存在地下水層的變電站接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確、有效。
【IPC分類】H01R43/00, H01R4/66
【公開號(hào)】CN105375127
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510942376
【發(fā)明人】盛曉云, 宋云燕
【申請(qǐng)人】安徽華電工程咨詢?cè)O(shè)計(jì)有限公司
【公開日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2015年12月16日