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某110kV变电站工程接地电阻值计算实例

摘要：某110kV变电站工程施工单位对该站实际接地电阻值进行了现场实测，实测值为0.43Ω，现就接地电阻、跨步电压及接触电势进行验算。

???????关键词：接地电阻；跨步电压；接触电势；允许值；计算值

???????一、接地电阻值计算及校验

???????1、最大接地电流计算

???????1、1设备参数

???????（1）系统参数：该变电站电源侧110kV母线最大运行方式下(2030年)短路阻抗:Xs1*=0.028。

???????（2）电源侧110kV母线至该变电站15.8km架空线路阻抗和0.6km电缆阻抗和为:XL1*=0.0487。

???????（3）主变压器：该变电站1#、2#主变压器型号为SSZ11-50000/110,Uk1-2=10.5%,Uk1-3=17.5%,Uk2-3=6.5%

???????1#、2#主变压器的阻抗标幺值计算如下所示：

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???????大方式下正序、负序网络等效阻抗图如图1所示，零序网络等效阻抗图如图2所示：

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???????图1：正序、负序网络等效阻抗图???图2：零序网络等效阻抗图

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???????图3：正序、负序网络等效阻抗图（化简）??图4：零序网络等效阻抗图（化简）

???????根据图1、2计算出：

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???????两相入地短路时入地短路电流值I两相=Ib(向量)+Ic(向量)=3I0=3×3=9kA

???????1、4最大接地电流选择

???????综上，当110kV母线上发生单相接地故障时流过的短路电流最大。所以最大接地电流Imax=I单相=9.3kA

???????2、入地短路电流计算

???????该站最大接地电流Imax=9.3kA，按三台主变并列运行条件下，计算返回变压器中性点的短路电流In，根据图4计算出：

???????

???????则In=kImax=15.8%×9.3=1.47kA。

???????《交流电气装置的接地设计规范》GB/T50065-2011中附录B《经发电厂和变电站接地网的入地故障电流及地电位升高的计算》

???????入地短路故障电流的计算公式为：

???????Ig=(Imax-In)Sf1??(1)

???????Ig=InSf2??(2)

???????式中：Imax——发电厂和变电站内发生接地故障时的最大接地故障对称电流有效值（A）

???????Im——发电厂和变电站内发生接地故障时流经其设备中性点的电流（A）

???????Sf1、Sf2——厂站内、外发生接地故障时的分流系数。

???????厂站内发生接地故障时的分流系数计算如下：

???????

???????式中：Zm——单位长度的相线与地线之间的互阻抗（?/km）

???????Zs——单位长度的地线阻抗（?/km）

???????厂站外发生接地故障时的分流系数计算如下：

???????

???????根据以上公式计算得出：

???????

???????取其中较大值为入地短路电流值，即I=3.915kA。

???????2、接地电阻值计算及校验

???????根据规范计算该站接地网的工频接地电阻值要求值为：R≤2000/I=2000/3915=0.51Ω。

???????该站实测接地电阻值为0.43Ω，满足规范要求。

???????二、接触电势及跨步电压计算及校验

???????1、接触电势计算及校验

???????1.1、接地网最大接触电势计算

???????根据《交流电气装置的接地设计规范》GB/T50065-2011中最大接触电势的计算公式为：

???????

???????1.2、接触电势允许值计算

???????

???????注：站区整体采用硬化处理,人脚站立处的土壤电阻率不小于500Ω.m，计算接触电势允许值时，地面电阻率取500Ω.m。

???????1.3、接触电势校验

???????综上，接地网最大接触电势计算值小于接触电势允许值，故本站接触电势满足规范要求。

???????2、跨步电压计算及校验

???????2.1、接地网最大跨步电势计算

???????根据电力行业标准《交流电气装置的接地设计规范》GB/T50065-2011中最大跨步电势的计算公式为：

???????Usmax=KsmaxUg其中Ksmax===0.07（其中h表示水平接地极的埋深，本工程h为0.8m；T

???????表示跨步距离，一般为0.8m）

???????

???????经计算：Ksmax=0.07，则Usmax=KsmaxUg=