1. 工程概述
变电站接地网是保障电力系统安全运行的核心设施变电站工程 ,要求接地电阻≤0.5Ω(高标准场景,如500kV及以上变电站或特殊地质条件),以确保:
人身安全:防止触电、跨步电压和接触电压超标变电站工程 。
设备保护:泄放雷电流、短路电流,避免设备损坏变电站工程 。
电磁兼容(EMC):抑制地电位升高对二次系统的干扰变电站工程 。
2. 设计标准
国家标准:
《GB/T 50065-2011 交流电气装置的接地设计规范》
《DL/T 621-1997 交流电气装置的接地》
3. 关键设计参数
参数 要求
接地电阻(R) ≤0.5Ω(需考虑季节系数)
接触电压(Ut) ≤允许值(通常<50V)
跨步电压(Us) ≤允许值(通常<70V)
导体材料 镀锌扁钢(≥50×5mm)、铜绞线(≥120mm²)
接地极类型 垂直接地极(角钢/钢管)+水平接地网
埋设深度 ≥0.8m(冻土层以下)
4. 接地网结构设计
(1)水平接地网
网格尺寸:一般3m×3m~10m×10m(土壤电阻率高时加密网格)变电站工程 。
导体布置:采用“井”字形或“目”字形结构,边缘闭合变电站工程 。
材料选择:优先选用铜材(防腐性好),或镀锌钢(经济型)变电站工程 。
(2)垂直接地极
布置方式:在水平网格节点或边缘加装,长度2.5~3m变电站工程 。
材料规格:镀锌角钢(50×50×5mm)或钢管(Φ50mm)变电站工程 。
(3)降阻措施(高土壤电阻率地区)
换土法:填充降阻剂(如膨润土、石墨基材料)变电站工程 。
深井接地:打设20~100m深井,埋设离子接地极变电站工程 。
外延接地:引接至附近低电阻率区域(如水塘、河流)变电站工程 。
5. 施工流程
地质勘测:测量土壤电阻率(四极法),确定分层结构变电站工程 。
开挖沟槽:按设计图纸放线,深度≥0.8m变电站工程 。
敷设导体:
水平导体焊接(搭接长度≥2倍宽度,双面焊)变电站工程 。
垂直接地极打入土壤,顶部与水平网焊接变电站工程 。
降阻处理:在接地体周围填充降阻剂或换土变电站工程 。
连接与测试:
所有连接点做防腐处理(沥青漆或热缩套)变电站工程 。
使用三极法或钳形接地电阻测试仪测量接地电阻变电站工程 。
回填与标识:分层夯实,设置永久性接地标识桩变电站工程 。
6. 验收标准
接地电阻:实测值≤0.5Ω(干燥季节测试需乘以季节系数校正)变电站工程 。
导通性:任意两点间电阻≤0.05Ω(确保等电位连接)变电站工程 。
防腐检查:焊接点无虚焊,镀锌层完好变电站工程 。
文件归档:施工记录、试验报告、隐蔽工程影像资料变电站工程 。
7. 常见问题与对策
问题 解决方案
土壤电阻率过高(>500Ω·m) 深井接地+降阻剂复合措施
接地电阻不达标 扩大接地网面积或增设外延接地极
腐蚀严重 改用铜材或阴极保护技术
跨步电压超标 加密边缘网格或铺设砾石层(增加地表电阻)
8. 案例参考
某500kV变电站接地网工程:
土壤电阻率:280Ω·m(初始测量)变电站工程 。
措施:采用80m深井接地(铜包钢棒)+水平铜排网格(50×5mm)变电站工程 。
结果:接地电阻降至0.42Ω,满足≤0.5Ω要求变电站工程 。