110KV变电站防雷接地技术
R?R1?R2K （k为屏蔽系数，取1.1） （3.4）
R1?R2R=1.95(Ω)
③外沿接地体后的接地电阻：
在站内四个角加打4口5米深的外沿接地井，后采用钻探配合，探头感应的方法施工，分别向6个方向斜向外沿（其中有两个角同时向二个方向外沿），使原有接地网等效半径增加3—4倍，在变电站内向外延伸的深埋接地极（变电站内采用机械施工，无需站外开挖），每根长度约80米。接地井均灌注降阻剂，深井降阻剂用量约16吨。
采用钻孔深度5米外延接地网80米、孔径Φ300mm，放置Φ＝100mm无缝镀锌圆管，在钢管内外施放长效降阻剂的理论依据:
1??14L???14L?R?ln?ln?? （3.5）
2?L?k1dk2d1?ρ: 深层土壤在考虑季节系数后土壤的电阻率取 560Ω·m ρ1: 降阻剂的电阻率0.4Ω·m d1: 圆柱形的等效直径0.3m d：接地体（圆钢管）的直径0.1m
k1、k2: 为接地体和降阻剂的计算系数，从有关列表中查得k1=0.98，k2=1。 L: 接地体埋设在地面下的长度 6根×5m/根＝30m，外延6根×80m/根=480m。合计510m。
R?14?510560?0.44?510??0.4ln?ln?? （3.6） 2?3.14?510?0.981010.3?R?1?0.408?5.318?559.6?8.825? 3203R?1?4940.5?1.54(?) 3203深井地网与原变电站地网并接后 根据：（k为屏蔽系数，取1.1）
R=0.95(Ω) （3.7）
④并接部分模块：
考虑在实际施工中存在不良因素，确保接地电阻达到R≤1.0Ω,并且在20～
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30年保持稳定性,在水平接地网中并接部分模块，根据经验估算：选用FMY-1209型模块约150个。
3.3 变电所接地装置
在我国变电站中，最大接地短路电流一般为30.2kA，根据我国相关规定[13-14]，一般情况下接地电阻需满足条件 R＜2000/ I，同时将换流站中的相对接地电阻应该控制在 R＜0.0.6620 范围内。但是这个标准很难在我国的土壤中达成标准。因此，我国电力行业也做出了另外的规定：即接地装置的接地电阻如果无法R＜2000/I 这一条件时，允许以相对经济的技术来增大接地电阻量，但是其最大值不得超过 5Ω。如果接地电阻量放宽到 0.5Ω，那么换流站相对应的地网电位就会达到 15.12kV，就会提高系统二次危害的风险。变电站的接地技术设计必须与二次系统的安全保障综合考虑。当系统正常工作时，地网的电位趋于零，当发生故障时，流过地网的电流就会发生降压，也就是电位相对升高。如果忽略了短路发生时二次电缆芯线中的感应电位，就会产生地电位提高，该电位差作用在二次电缆绝缘体中。因此，地点位升高与否与二次电缆交流绝缘的耐压情况以及二次设备交流绝缘的耐压值密切相关。
由上综合考虑各方面因素，如果将通信线高电位问题妥当处理，就能保障变电站的接地电位升高。如果当接地电位提高至5kV 时，且变电站中的最大接地短路电流是 30.2kA，那么换流站中相对接地电阻就应该为 R＜0.165344Ω。
大地并非理想的导体，它具有一定的电阻率。所以当外界强制施加于大地内部某一电流时，大地就不能保持等电位。
流进大地的电流经过接地线、接地体注入大地后，以电流场的形式向周围远处扩散，如图所示。
图3.1 半球接地极的电流场
设接地装置（接地体）为一半径为r0的半球体，并认为接地体周围土质均匀，其电阻率为ρ，当电流Id接地体注入地中时，电流Id将从半球表面均匀地散流出
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去，在接地半球表面上的电流密度为：
?0?Id （3.8） 2?r02而在距半球球心为x的球面上，电流密度为：
?x?Id （3.9） 2?x2于是，大地中呈现出相应的电场分布，其电场强度为：
Ex??x? （3.10）
在地中沿电流散流方向，在dx段内的电压降落为：
dUx?Exdx??x?dx?Id?dx （3.11） 22?x所以，在距离球心为x的球面上的电位为：
Ux??dUx??rx??rxId?Id?dx? （3.12） 2?x22?rx而在半球接地体表面上的电位应为：
Ud?Id? （3.13） 2?r0故散流电阻为：
Rd=Ud/Id （3.14）
由此可知，距离接地体（即电流注入点）越远，电流密度越小，电场强度越弱，电位越低。若在相当远处（一般距球心20m以外），地中电流密度很小（可近似为零），电场强度可视为零，则该处的电位仍保持为零电位。
3.4 变电站的接地原则
变电站接地网设计时应遵循以下原则：
1.尽量采用建筑物地基的钢筋和自然金属接地物统一连接地来作为接地网； 2.尽量以自然接地物为基础，辅以人工接地体补充，外形尽可能采用闭合环形； 3.应采用统一接地网，用一点接地的方式接地。
接地装置是由埋入地中的接地体（即金属导体）和连接接地体与电气设备金属外壳（或电路中某一节点）的导线所组成的装置。
最简单的接地装置就是单根埋设的接地体，又称为接地极。
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接地体分为人工接地体和自然接地体。人工接地体是人为地埋入地中的各种型钢，如圆钢、扁钢、钢管及角钢等；自然接地体有地下的金属水管、建筑物及构筑物混凝土基础内的钢筋、埋地电缆的金属外皮和穿导线的金属管等。但埋在地下的易燃、易炸的液体或气体管道严禁用做接地体。
接地体及接地线要进行防腐蚀处理。接地线还必须满足机械强度及短路电流通过时的发热稳定性要求。
3.5 降低变电所接地装置工频接地电阻的措施
1.接地引线电阻，是指由接地体至设备接地母线间引线本身的电阻，其阻值与引线的几何尺寸和材质有关。
2.接地体本身的电阻，其电阻也与接地体的几何尺寸和材质有关。
3.接地体表面与土壤的接触电阻，其阻值怀土壤的性质、颗粒、含水量及土壤与接地体的接触面积及接触紧密程度有关。
4.从接地体开始向远处（20米）扩散电流所经过的路径土壤电阻，即散流电阻。决定散流电阻的主要因素是土壤的含水量。
5.垂直接地体的最佳埋置深度是指能使散流电阻尽可能不而又易于达到的埋置深度。决定垂直接地体的最佳深度，应考虑到三维地网的因素，所谓三维地网，是指垂直接地体的埋置深度与接地网的等值半径处于同一数量级的接地网。
6.接地体的通常设计，是用多根垂直接地体打入地中，并以水平接地体并联组成接地体组，由于名单一接地体埋置的间距仅等于单一接地体长度的两倍左右，此时电流流入名单一接地体时，将受到相互的限制而妨碍电流的流散，即等于增加名单一接地体的电阻，这种影响电流流散的现象，称为屏蔽作用。
7.化学降阻剂的应用,化学降阻剂机理是，在液态下从接地体向外侧土壤渗出，若干分钟固化后起着散流电极的作用。
8.根据《交流电气装置接地》(DLT621—1997)中对110kV变电站接地网设计的规定，该接地网的参数如下：
(1)水平复合接地网采用主边缘闭合的50×5扁钢； (2)接地网总面积：
=4198.5m2 ；
(3)水平接地极总长度:L= 559.8+607.5=1167.3m(-50×5热镀锌扁钢)； (4)垂直接地极深度:H=2.5m，共设置81根垂直地极； (5)接地极总长度:
L=1092.6(-50×5热镀锌扁钢)+81×2.5(L50×5垂直角钢)=1339.3m；
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(6)水平接地极埋深:h=0.8m； (7)水平接地极:d=0.025m； (8)地网主边缘长度:L0=258m；
B?1h1?4.6s?10.81?4.64198.5?0.9463
等值方形接地网的接地电阻：
接地极工频接地电阻：
Rw??1?Re?0.9908?0.703?0.696?
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