要满足电力行业标准DL/T621-1997《交流电气装置的接地》中 R≤2000/I是非常困难的。现行标准与原接地规程有一个很明显的区别是对接地电阻值不再规定要达到0.5Ω,而是允许放宽到5Ω,但这不是说一般情况下,接地电阻都可以采用5Ω,接地电阻放宽是有附加条件的,即:防止转移电位引起的危害,应采取各种隔离措施; 考虑短路电流非周期分量的影响,当接地网电位升高时,3-10kV避雷器不应动作或动作后不应损坏; 应采取均压措施,并验算接触电位差和跨步电位差是否满足要求, 施工后还应进行测量和绘制电位分布曲线。 2、在接地故障电流较大的情况下,为了满足以上几点要求,还是得把接地电阻值尽量减小。接地电阻的合格值既不是0.5Ω,也不是5Ω,而应根据工程的具体条件,在满足附加条件要求的情况下,不超过5Ω都是合格的。 6.3.2 接地网型式选择及优劣分析
220kv及以下变电站地网网格布置采用长孔网或方孔网,接地带布置按经验设计,水平接地带间距通常为5m-8m。除了在避雷针(线)和避雷器需加强分流处装设垂直接地极外,在地网周边和水平接地带交叉点设置2.5m-3m的垂直接地极,进所大门口设帽檐式均压带,接地网结构是水平地网与垂直接地极相结合的复合式地网。
长孔与方孔地网网格布置尺寸按经验确定,没有辅助的计算程序和对计算结果进行分析,设计简单而粗略。因为接地网边缘部分的导体散流大约是中心部分的3-4倍,因此,地网边缘部分的电场强度比中心部分高,电位梯度较大,整个地网的电位分布不均匀。接地钢材用量多,经济性差。在220kV及以下的变电工程中采用长孔网或方孔网,因为入地故障电流相对较小,地网面积不大,缺点不太突出。而在500kV变电站采用,上述缺点的表现会十分明显,建议500kV变电站不采用长孔或方孔地网。 6.3.3 降低接地网电阻的措施
1、利用地质钻孔埋设长接地极
根据接地理论分析,接地网边缘设置长接地极能加强边缘接地体的散流效果,可以起到降低接地电阻和稳定地网电位的作用。如果用打深
井来装设长接地极,则施工费很高,如利用地质勘察钻孔埋设长接地极,施工费将大大节省。但需注意:利用地网边缘的地质钻孔,间距不小于接地极长的两倍;钻孔要伸入地下含水层方可利用,工程 中我们曾经进行过实测,未插入到含水层的长接地极降阻效果差。
2、使用降阻剂 在高土壤电阻率区的接地网施工中使用降阻剂,无论是变电还是发电工程例子都很多。20世纪的70年代到80年代,使用较多的是膨润土降阻剂和碳基类降阻剂。据了解,多个使用降阻剂的工程,接地完工后测量接地电阻情况都不错,但由于缺乏长期的跟踪监测,对降阻剂性能的长效性和对接地极材料的腐蚀性的信息返回少。确实也有质量差的降阻剂,降阻效果不能持久,对接地网造成腐蚀,引起各地对降阻剂使用意见分岐。 3、利用地下水的降阻作用,深井接地,引外接地。 当变电站附近有低土壤电阻率区(水塘、水田、水洼地……),可以敷设辅助接地网与所内主接地网连接,这种方式叫引外接地。这也是降低接地电阻的有效措施。
4. 扩大接地网面积
我们知道,在均匀分布的土壤电阻率条件下,接地电阻与接地网面积的平方成反比,接地网面积增大,则接地电阻减小,因此,利用扩大接地网面积来降低接地电阻是可能预见的有效降阻措施。 6.3.4 接地刀闸的选择
1、110KV侧接地刀闸的选择:
根据系统电压可以选择JW2-110型接地刀闸。
表7.5 JW2-110型接地刀闸参数表 型号 额定电压最高长期工作通流全波(8/20?s对地耐压(KV) 动稳定 电 流峰值 (kA) 热稳定 电流 2S(kA) Ue(kV) 电压 能力 )全波冲击(A)
JW2-10 110KV 126 600 30.5 100 40 根据系统电压可以选择JW-35型接地刀闸。
表7.6 JW2-35型接地刀闸参数表 型号 额定电压最高 长期 工作 通流 全波(8/20?s)全波冲击对 动稳定电 流峰值(kA) 50 20 热稳定电 流2S(kA) Ue(kV) 电压 能力 地耐压(KV) (A) JW-35 35KV 37.5 —— —— 并联。
致 谢
为期三年的湖北水利水电职业技术学院的学习即将结束,三年来在老师的精心辅导下,我的理论知识有了很大的提高。为检验三年来的学习成果,此次设计为110kV降压变电站电气一次系统设计。在设计过程中,我根据所学知识实际进行设计,没想到看起来简单的设计,实际干起来却有太多疑问。有时为了弄懂一个数据,除了要一遍遍的查找资料,还要向老师同学屡屡请教,有时还要抱着原来所学过的课程再进行学习。经过两个月的努力,终于有了以下这份毕业设计。虽然设计的内容中还存在许多的缺陷,但确是几个月来辛勤劳动的结果。在毕业设计过程中,导师在百忙之中对我的设计给予了细致的指导和建议,对我的辅导耐心认真,并给我们提供了大量有关资料和文献,使我的这次设计能顺利完成。通过这次毕业设计使我对以前学习的知识得到了更深的了解,并使知识得到了进一步的巩固
参考文献
[1] 电力工业部西北电力设计院. 电气工程设计手册电气一次部分[M]. 中国电力出版社,1998.
[2] 弋东方. 电气设计手册电气一次部分[M]. 中国电力出版社 2002
[3] 陈学庸编. 电力工程电气设备手册(电气二次部分)[M]. 北京:中国电力出版社,1996.
[4] 曹绳敏编. 电力系统课程设计及毕业设计参考资料[M]. 北京:中国电力出版社,1995.5.
[5] 文远芳编. 高电压技术[M]. 武汉:华中科技大学出版社,2001.1.
[6] 孟祥萍. 电力系统分析[M]. 高等教育出版社,2004. [7] 刘吉来、黄瑞梅. 高电压技术[M]. 中国水利水电出版社 ,2004
[8] 熊信银、吴希再. 电力工程[M]. 武汉: 华中科技大学,1997