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110kv變電站接地 高壓線路鐵塔防雷接地 巖石地貌公共接地

編輯：薛紅

接地的重要性

1.人員安 全保障

在 110kv 變電站中,由于電壓等級(jí)較高,一旦電氣設(shè)備的絕緣出現(xiàn)問題,設(shè)備外殼等部位可能會(huì)帶有高電壓。接地系統(tǒng)能夠迅速將故障電流導(dǎo)入大地,使設(shè)備外殼的電位接近大地電位,從而避免人員在接觸設(shè)備時(shí)發(fā)生觸電事故,保障運(yùn)維人員和其他可能接近變電站人員的生命的安 全。

例如,當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生絕緣擊穿,高壓繞組與外殼接觸時(shí),若沒有良好的接地,外殼將帶有高電壓,此時(shí)人員一旦接觸外殼,就會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的觸電事故；而有了可靠的接地,電流會(huì)通過接地線流入大地,外殼電位被限制在安 全范圍內(nèi),人員接觸時(shí)就不會(huì)有危險(xiǎn)。

2.設(shè)備運(yùn)行保護(hù)

一方面,接地系統(tǒng)可以為雷電流提供低阻抗的泄放通道。在雷電天氣時(shí),變電站可能會(huì)遭受雷擊,強(qiáng)大的雷電流會(huì)對(duì)電氣設(shè)備造成巨大的沖擊,通過良好的接地系統(tǒng),雷電流能夠迅速流入大地,從而保護(hù)設(shè)備免受雷擊損壞。

另一方面,當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí),接地系統(tǒng)能夠使短路電流快速流入大地,使保護(hù)裝置迅速動(dòng)作,切除故障,避免故障范圍擴(kuò)大,減少對(duì)設(shè)備的損壞程度。例如,線路發(fā)生單相接地短路時(shí),接地系統(tǒng)能使短路電流形成通路,讓保護(hù)裝置及時(shí)檢測(cè)到故障電流并動(dòng)作,切斷故障線路,保護(hù)其他設(shè)備不受短路電流的熱效應(yīng)和電動(dòng)力效應(yīng)的破壞。

3.電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行支持

接地系統(tǒng)為電力系統(tǒng)提供了一個(gè)穩(wěn)定的電位參考點(diǎn)。在 110kv 電力系統(tǒng)中,各種電氣量的測(cè)量和保護(hù)裝置的動(dòng)作都以這個(gè)參考點(diǎn)為基準(zhǔn)。穩(wěn)定的接地電位有助于保證電力系統(tǒng)中電壓、電流等電氣量的測(cè)量準(zhǔn)確性和保護(hù)裝置動(dòng)作的可靠性,從而維持電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行秩序。

若接地系統(tǒng)出現(xiàn)問題,導(dǎo)致電位參考點(diǎn)不穩(wěn)定,可能會(huì)使保護(hù)裝置誤動(dòng)作或拒動(dòng)作,引發(fā)電力系統(tǒng)的故障和停電事故,影響供電的可靠性和穩(wěn)定性。

4.接地系統(tǒng)的組成

1)接地極

類型與材質(zhì)：接地極分為人工接地極和自然接地極。人工接地極通常采用復(fù)合接地體、鋼材（如角鋼、鋼管、圓鋼）、銅材或銅包鋼等材質(zhì)。自然接地極則利用變電站內(nèi)的金屬結(jié)構(gòu)、管道等與土壤接觸良好的自然金屬體。在 110kv 變電站中,為了滿足接地電阻的要求和長期穩(wěn)定性,常采用人工接地極與自然接地極相結(jié)合的方式。

作用：復(fù)合接地極的主要作用是與土壤緊密接觸,將電流散入大地。它是接地系統(tǒng)的基礎(chǔ),其性能直接影響接地系統(tǒng)的效果。例如,在土壤電阻率較高的地區(qū),需要增加接地極的數(shù)量、長度或采用降阻劑 等措施來降低接地電阻,以保證接地系統(tǒng)能夠有效地將電流導(dǎo)入大地。

接地線

材質(zhì)與規(guī)格：接地線一般采用扁鋼、圓鋼或銅絞線等材質(zhì)。其規(guī)格根據(jù)變電站的容量、短路電流大小等因素 來確定。對(duì)于 110kv 變電站,通常會(huì)選用足夠截面積的接地線,以確保在故障情況下能夠安 全地傳導(dǎo)故障電流。

連接與布置：接地線將電氣設(shè)備的接地部分與接地極連接起來,形成完整的電流通路。在變電站內(nèi),接地線的布置需要遵循1定的規(guī)范,要保證連接牢固、可靠,并且盡量減少電感和電阻,以降低接地電阻和故障時(shí)的電位升高。例如,接地線與設(shè)備的連接應(yīng)采用焊接或螺栓連接,連接處要進(jìn)行防腐處理,防止因腐蝕導(dǎo)致接觸不良。

接地網(wǎng)

結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)：接地網(wǎng)是由接地極和接地線相互連接組成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。在 110kv 變電站中,接地網(wǎng)的設(shè)計(jì)需要根據(jù)變電站的布局、土壤電阻率、短路電流等因素 進(jìn)行優(yōu)化。一般采用水平接地體和垂直接地體相結(jié)合的方式,形成一個(gè)縱橫交錯(cuò)的網(wǎng)格。水平接地體通常埋設(shè)在地下1定深度,垂直接地體則打入地下更深的土層中,以增加與土壤的接觸面積,降低接地電阻。

功能與作用：接地網(wǎng)不僅能夠擴(kuò)大接地系統(tǒng)的覆蓋范圍,使變電站內(nèi)各個(gè)電氣設(shè)備的接地都能得到有效的保障,還能在故障時(shí)均衡地電位分布,減少跨步電壓和接觸電壓對(duì)人員和設(shè)備的危害。例如,當(dāng)變電站內(nèi)發(fā)生接地故障時(shí),接地網(wǎng)能夠使故障電流均勻地分布在整個(gè)接地網(wǎng)中,避免局部電位過高,從而保證變電站內(nèi)人員和設(shè)備的安 全。

接地電阻的要求

標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值：根據(jù)相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),110kv 變電站的接地電阻一般要求不大于 0.5ω。這是為了確保在發(fā)生接地故障時(shí),能夠?qū)⒐收想娏饔行У貙?dǎo)入大地,同時(shí)將接地裝置上的電位升高限制在安 全范圍內(nèi)。

影響因素 ：接地電阻的大小受到多種因素 的影響,如土壤電阻率、接地極的材質(zhì)、形狀、尺寸、埋深以及接地網(wǎng)的結(jié)構(gòu)等。土壤電阻率是主要的影響因素 之一,不同地區(qū)的土壤電阻率差異很大,例如在山區(qū)巖石較多的地方,土壤電阻率較高,要達(dá)到規(guī)定的接地電阻值就比較困難,需要采取更多的降阻措施；而在潮濕的平原地區(qū),土壤電阻率相對(duì)較低,更容易滿足接地電阻的要求。

測(cè)量與降阻措施

測(cè)量方法：接地電阻的測(cè)量通常采用專門的接地電阻測(cè)量儀器,如接地電阻測(cè)試儀。測(cè)量時(shí)需要選擇合適的測(cè)量點(diǎn),并按照正確的測(cè)量方法進(jìn)行操作,以確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

降阻措施：當(dāng)接地電阻不滿足要求時(shí),需要采取降阻措施。常見的降阻措施包括增加接地極的數(shù)量和長度、采用降阻劑 、gai善接地極周圍的土壤條件（如換土）、利用自然接地極等。例如,在土壤電阻率較高的地區(qū),可以在接地極周圍敷設(shè)降阻劑 ,降阻劑 能夠降低土壤與接地極之間的接觸電阻,從而有效地降低接地電阻；或者增加接地極的數(shù)量,擴(kuò)大接地網(wǎng)的面積,也能達(dá)到降低接地電阻的目的。

接地系統(tǒng)的運(yùn)維與檢測(cè)

日常維護(hù)內(nèi)容

定期檢查接地裝置的連接部位是否牢固,有無松動(dòng)、腐蝕、斷裂等現(xiàn)象。對(duì)于螺栓連接的部位,要檢查螺栓是否擰緊,如有松動(dòng)要及時(shí)緊固；對(duì)于焊接部位,要檢查焊縫是否完好,有無開裂等情況。

查看接地極和接地線的外露部分是否有損壞、變形等情況,如發(fā)現(xiàn)接地極或接地線受到外力破壞,應(yīng)及時(shí)修或更換。

清理接地裝置周圍的雜物和雜草,保持接地極與土壤的良好接觸,避免因雜物堆積影響接地效果。

定期檢測(cè)項(xiàng)目與周期

接地電阻測(cè)量：一般每年或每兩年進(jìn)行一次接地電阻的測(cè)量,以確保接地電阻始終滿足要求。如發(fā)現(xiàn)接地電阻有明顯增大的情況,要及時(shí)查找原因并采取相應(yīng)的措施。

接地裝置的腐蝕檢測(cè)：由于接地裝置長期埋設(shè)在地下,容易受到土壤的腐蝕,因此需要定期進(jìn)行腐蝕檢測(cè)。可以采用開挖檢查或使用腐蝕檢測(cè)儀器等方法,查看接地極和接地線的腐蝕程度。一般每 3 - 5 年進(jìn)行一次全的的腐蝕檢測(cè),如果發(fā)現(xiàn)腐蝕嚴(yán)重的部位,要及時(shí)進(jìn)行防腐處理或更換接地裝置。

電氣設(shè)備接地連接檢查：對(duì)變電站內(nèi)所有電氣設(shè)備的接地連接進(jìn)行檢查,確保設(shè)備的接地良好。這個(gè)檢查可以結(jié)合設(shè)備的檢修周期進(jìn)行,一般每 1 - 2 年進(jìn)行一次。檢查時(shí)要注意設(shè)備接地線的連接是否牢固,接觸是否良好,有無發(fā)熱、變色等異常現(xiàn)象。

故障后的檢查與修

當(dāng)變電站發(fā)生接地故障或其他與接地系統(tǒng)相關(guān)的故障后,要及時(shí)對(duì)接地系統(tǒng)進(jìn)行全的檢查。檢查內(nèi)容包括接地極是否受損、接地線是否斷裂、接地網(wǎng)是否有局部損壞等。

對(duì)于在故障中發(fā)現(xiàn)的接地系統(tǒng)損壞部位,要及時(shí)進(jìn)行修。修時(shí)要按照相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作,確保修后的接地系統(tǒng)能夠恢復(fù)到正常的性能狀態(tài)。例如,如果接地極在故障中被電流燒損,需要更換的接地極,并重新進(jìn)行接地極的安 裝和連接；如果接地線斷裂,要重新進(jìn)行焊接或更換的接地線,并保證連接牢固可靠。