变电站接地设计不合理会出现的问题分析

接地电阻在技术上很不合理时,大接地短路电流系统接地电阻可以为R≤5Ω,但据规程规定,当发生接地故障时,接地电位的升高不超过2kV进行控制,其次以接地电阻不大于0.5Ω和5Ω进行设计。实际中,人们往往认为,接地电阻测量值小于0.5Ω即为合格,大于0.5Ω就是不合格,而没有认清其背后的机理,忽视短路电流的大小,这是不恰当的。

接地的实质是控制变电所发生接地短路时,故障点地电位的升高,因此接地主格的一个重要参数,但不是唯一的参数。随着电力系统容量的不断增大,一般情况下单相短路电流值较大,从安全运行的角度出发,不管在什么情况下,都应该验算地网的接触电势和跨步电压,必要时应采取防止高电位外引的隔离措施。 当系统发生接地故障时,产生的接地短路电流经三种途径流入系统接地中性点。①经架空地线-杆塔系统;②经设备接地引下线、地网流入本站内变压器中性点;③经地网入地后通过大地流回系统中性点。而对地网接地电阻起决定性作用的只是入地短路电流,所以,正确地考虑和计算各部分短路电流值,对合理地设计地网有着很大的影响。

对于有效接地系统110kV以上变电所,线路架空地线都直接与变电站出线架构相连。当发生接地短路时,很大一部分短路电流经架空地线系统分流,在计算时,应考虑该部分分流作用。发生接地故障时,总的短路电流是一定的,增大架空地线的分流电流,入地短路电流就相应减小,因此,降低架空地线的阻抗也是接地设计需要考虑的重要方面。架空地线采用优良导体,正确利用架空地线系统分流,将使地网的设计条件更为有利。 经分析可知,入地短路电流是总的接地短路电流减去架空地线的分流,再减去流经变压器中性点的电流。如此计算,实际入地短路电流值就相对比较小,根据R≤2000/I的要求,接地电阻相应的允许值就比较大,此时按规定值控制,设计自然就容易满足。