農(nóng)網(wǎng)35KV變電站所接地裝置設(shè)計

在農(nóng)網(wǎng)建設(shè)和改造中，各地新建和改造了許多35kV變電所，為規(guī)范和統(tǒng)一35kV變電所的建設(shè)工作，一些省(地方)制定了35kV變電所設(shè)計的指導(dǎo)性意見和范本，但是對變電所的接地裝置部分設(shè)計深度不夠，使部分建設(shè)單位在施工設(shè)計中沒有引起足夠地重視，致使在實際施工中憑經(jīng)驗來敷設(shè)接地裝置，給今后電氣設(shè)備的安全留下了事故隱患。由于接地裝置是保證變電所內(nèi)人身和設(shè)備安全的重要設(shè)施，因此必須重視對接地裝置的設(shè)計工作。
1　一般要求

　　(1)　為保證人身安全，所有的電氣設(shè)備，都應(yīng)裝設(shè)接地裝置，并將電氣設(shè)備外殼接地。設(shè)計中首先應(yīng)利用各類自然接地體。

　　(2)　一般應(yīng)將各種不同用途和不同電壓的電氣設(shè)備使用一個總的接地裝置。接地裝置的接地電阻，應(yīng)滿足其中接地電阻最小的電氣設(shè)備要求。

　　(3)　電氣設(shè)備的人工接地體應(yīng)盡可能在電氣設(shè)備所在地點四周對地電壓分布均勻，一般應(yīng)采用環(huán)形接地體。

　　(4)　設(shè)計接地裝置時，應(yīng)考慮到一年4季中，均能保證接地電阻的要求值。

2　接地范圍

　　變電所中電氣設(shè)備的下列金屬部分均需接地：

　　①變壓器、電器、電機(jī)和照明器具等的底座和外殼；

　�、谠O(shè)備的傳動裝置；

　�、刍ジ衅鞯亩�次繞組；

　　④配電屏、保護(hù)屏、計量屏、電源屏與控制屏的框架；

　�、菖潆娧b置的金屬構(gòu)架和鋼筋混凝土架構(gòu)以及靠近帶電部分的金屬圍欄；

　�、揠娏﹄娎|的電纜接頭、電纜終端的外殼以及電纜的外皮和鋼管電纜的鋼管等；

　�、唠娎|的外皮；

3　接地電阻(見表1)

表1　接地電阻一覽表(Ω)

注：I_jd為接地短路電流的計算值(A)，r_jd為接地電阻值。

大接地電流系統(tǒng) 僅用于該系統(tǒng)接地 rjd≤0.5
小接地電流系統(tǒng) 1kV以上設(shè)備接地 rjd≤250/Ijd≤10
與1kV以下設(shè)備共用時的接地 rjd≤120/Ijd≤10

注：Ijd為接地短路電流的計算值(A)，rjd為接地電阻值。

4　接地短路電流的計算值

　　在計算小接地電流系統(tǒng)的接地電阻時，其接地短路電流Ijd，用以下方法確定：

　　(1)　在中性點經(jīng)消弧線圈接地的電網(wǎng)中，計算電流應(yīng)采取以下數(shù)值：

　�、佼�(dāng)變電所有消弧線圈時，計算電流等于消弧線圈額定電流的125；

　　②當(dāng)變電所不接消弧線圈時，計算電流按切斷系統(tǒng)最大一臺消弧線圈時，在此電網(wǎng)中可能發(fā)生的剩余接地短路電流來計算，但不得小于30A。

　　(2)　在中性點不接地的網(wǎng)絡(luò)中計算電流采用單項接地電容電流，可按下式計算：

Ijd=U(35Ll Lj)/350(A)

式中　U-網(wǎng)絡(luò)線電壓，kV

　　　Ll-電纜線路長度，km

　　　Lj-架空線路長度，km

　　(3)　計算接地短路電流，應(yīng)按運行中可能發(fā)生最大接地短路電流的接線方式確定。

5　接地網(wǎng)的布置

　　全國大部分地區(qū)變電所的接地網(wǎng)，無非凡情況，一般均可采用棒形和帶形接地體聯(lián)合組成的接地裝置，對于不同的土壤電阻率，可分別采用不同的接地裝置，一般的要求及布置方式為：

①土壤電阻率ρ≤3×104Ω·cm時，因電位分布衰減較快，應(yīng)采用以棒形垂直接地體為主的棒帶接地裝置。

②土壤電阻率3×10.4≤ρ≤5×104Ω·cm時，因電位分布衰減較慢，應(yīng)采用以水平接地體為主的帶棒接地裝置。

③所有的接地裝置應(yīng)埋設(shè)于凍土層以下，一般埋設(shè)深度不小于0.6m。盡量利用固定電纜支、吊架用的預(yù)埋鐵件作為屋內(nèi)接地干線。

④接地裝置的敷設(shè)方式：圍繞屋外配電裝置、屋內(nèi)配電裝置、控制室及其它需要裝設(shè)接地網(wǎng)的建筑物敷設(shè)環(huán)形接地網(wǎng)；各接地網(wǎng)之間的相互連線不應(yīng)少于2根；接地網(wǎng)外緣的各角應(yīng)做成圓弧形。

⑤接地體：一般選用∠50×5鍍鋅角鋼、Φ120鍍鋅圓鋼和－40×5鍍鋅扁鋼，角鋼長度為25m；水平敷設(shè)的接地體采用圓鋼或扁鋼，垂直敷設(shè)的接地體可以采用角鋼和圓鋼；為減少接地體間的屏蔽作用，接地體之間的距離不應(yīng)小于3m。新型接地材料一般選用鍍銅接地材料（鍍銅鋼接地棒、水平鍍銅鋼絞線、放熱焊接等）。

6　避雷針和避雷器的接地

①一般應(yīng)采用垂直接地體做避雷針和避雷器的集中接地，以加強(qiáng)散泄雷電流的作用。

②獨立避雷針的接地裝置與接地網(wǎng)的地中距離要求不小于3m；配電裝置構(gòu)架上的避雷針應(yīng)與接地網(wǎng)相連，并在其四周裝設(shè)集中接地裝置。

③獨立避雷針及其接地裝置與道路或建筑物出入口的距離應(yīng)大于3m；從避雷針與接地網(wǎng)連接處到變壓器或35kV及以下設(shè)備與接地網(wǎng)連接處的接地體長度不能小于15m。

7　接地裝置的計算

　　對于大多數(shù)以接地棒為主的接地裝置，在計算中可以不單獨計算水平接地體的接地電阻，考慮到它的作用，一般接地棒可減少10左右，因此可以從接地電阻值直接求出接地棒的數(shù)量：

n=0.9Rc/R·ηc，Rc=K·ρ

式中R-接地電阻要求值，Ω

　　Rc-垂直接地體的擴(kuò)散電阻，Ω

　　ρ-土壤電阻率，Ω·cm

　　ηc-接地體利用系數(shù)(一般為0.65～0.75)

　　K-系數(shù)(對于∠50×5角鋼為34.85×10-4)