《高土壤电阻率地区接地网降阻方案研究》-毕业论文.doc

PAGE w 邵阳学院毕业设计（论文） 1 绪论 1.1 本课题的提出和意义 变电站接地网对于电力系统的可靠运行和变电站工作人员的人身安全起着重要作用，其接地电阻、跨步电压与接触电压是变电站接地系统的重要技术指标，是衡量接地系统的有效性、安全性以及鉴定接地系统是否符合要求的重要参数。然而，有些变电站由于受地理条件的限制，不得不建在高土壤电阻率地区，导致这些变电站的接地电阻、跨步电压与接触电压的设计计算值偏高，无法满足现行标准的要求。近年来，随着电力系统短路容量的增加，由于接地不良引起的事故扩大问题屡有发生，因此接地问题越来越受到重视。在设计施工过程中如何合理确定接地装置的设计方案，降低接地电阻，这是变电站电气设计施工的重点之一。 变电站的接地电阻值是变电站接地系统的重要技术指标，是衡量接地系统的有效性、安全性以及鉴定接地系统是否符合参数的重要参数。然而，有些变电站由于受地理条件的限制，不得不建在高电阻率地区，而且接地网敷设范围受到很大限制，导致这些变电站的接地电阻值偏高，无法满足现行标准的要求。如何合理、有效、经济、长久地解决这一问题，保障变电站的安全可靠运行，将具有十分重要的理论意义和工程价值。在国民经济的各领域中，如电力、铁路、厂矿、通讯等，各种电气设备在运行、使用中都必须通过各类接地装置以获取良好的接地，特别是电力系统要求就更高。接地网作为变电所交直流设备接地及防雷保护接地，对系统的安全起着重要的作用。发、变电站的接地系统是维护电力系统安全可靠运行，保障运行人员和电气设备安全的根本保证和重要措施。随着电力系统电压等级的升高及容量的增加，接地不良引起的事故扩大问题屡有发生。因此，地网因其在安全中的重要地位、一次性建设、维护困难等特点在工程建设中越来越受到重视。本课题是根据220kV那桥变电站工程而开展的地网设计和研究工作。 近年来电力系统得到迅速发展，对接地技术提出了新的要求，表现在以下的几个方面： （1）系统的容量急剧增大，入地短路电流大幅度升高。 （2）由于科学技术的发展，集成式电气装置的出现和广泛应用，如GIS、箱式变压器等，使变电站的占地面积越来越小，地网的面积也越来越小。 （3）随着电网的大力发展，新建的电力设施一般被迫建在山区、偏僻郊区等地质状况复杂、高土壤电阻率的地区，而且地网面积也受到很大的限制。 （4）随着电力系统的自动化水平和管理水平的不断提高，越来越多的计算机等电子设备进入了电力系统，但是，这些弱电设备的引入，也给系统带来了许多前所未有的问题。例如，强电设备对弱电设备的干扰，侵入波对电子设备的损坏和射频干扰等。 要解决这些问题，对接地系统提出了更高的要求。为确保电力系统的安全稳定运行，提高供电可靠性，可靠安全的接地系统设计显得日益突出。 1.2 变电站接地技术的发展现状和趋势 电力系统接地技术对电力系统的安全运行有着重要影响，因此一直得到人们的重视。在变电站建设中接地网的设计与施工是非常重要的一个环节，而接地电阻的计算又是接地网设计中的关键，误差小、简单实用的接地电阻计算方法是建设安全并造价合理的接地网的前提条件。变电站的接地技术是随电力输配系统的发展而出现的。由于变电站内电气设备聚集，电磁环境复杂，接地系统需要单独设计。最初的发、变电站接地系统采用的是埋设接地网的技术，地网接地体一般采用废铜，但发现废铜腐蚀过快，接地网一般几年后就失去作用。后来欧美国家采用金属铜作为埋设的接地体，但是接地引线与地网接地体的连接处腐蚀较快，与采用钢铁作为接地体的使用寿命等同，现在世界上统一采用镀锌钢材作为接地体，在钢材的选用上都留有腐蚀余量。接地体的设计也经历了从等间距布置到不等间距，从水平地网到加入垂直极的复合三维地网的过程。 随着电力系统的发展，输电线路的电压等级越来越高，入地短路电流越来越大，采用自然水平复合接地网设计，接地电阻、跨步电势、接触电势往往达不到要求，危及操作人员和电气设备的安全。为了降低接地电阻，现在在工程设计中采取了增大地网面积、增设接地体、采用降阻剂或局部换土、深孔爆破制裂压灌、电解离子接地系统、并联集中式接地体等许多方法。 1.3 本设计所做的主要工作及各章节内容概要 1.3.1 根据变电站接地技术的发展现状，主要展开如下工作： （1）根据系统容量和参数、主变参数计算流经接地装置的最大入地短路电流； （2）计算该变电站接地装置的接地电阻； （3）计算故障时可能产生的最大接触电压、最大跨步电压； （4）天然土壤条件下安全最大接触电压、最大跨步电压； （5）确定变电站的接地装置的布置方式。 1.3.2 本设计各章节的主要内容 本文围绕降低接地电阻、接触电势和跨步电势以及入地故障短路电流展开工作。各章节的主要内容： （1）第一章 绪论：概述了接地网的重要性，指出应准确计算接地网的接地电阻，