变电站内各类接地及其接地网.pdf

技术与应用
变电站內各类接地及其接地网
卢建华曹效义菅晓清
(内蒙古电力勘测设计院有限责任公司,呼和浩特010020)
摘要就变电站内几类接地及其接地网的功能作用做了削述,基于每种接地网的功用论述了
其相应的连接方法和敷设要求,同时闻述了站内各种须接地设备应与哪层地网连接。列出几类接
地网之间的区别,指导设计及施工过程中不得混淆或互相替代。同时提出了变电站内继保室、开
关柜室、电缆沟内须敷设专用的、可见的专用保护接地网的新观点。
关键词:等电位接地圆;保护接地网;抗干扰接地网;中性点接地
Earth and Earth-electrode Network in Substation
Lu Jianhua Cao Xiaoyi Jian Xiaoqing
(Inner Mongolia Electric Power Survey and Design Institute, Hohhot 010020)
Abstract Earthing of the substation is presented, there is some kind of earth-electrode network
the function of each earth-electrode network in the substation is expound in this paper Method and
requirement about earthing is expound according it's function. A new view is presented that the definite
purpose protective ground network is needed in the substation
Key words: equiptential ground; protective ground; anti-interference ground; earth neutral
1变电站主接地网
二次设备电磁干扰的有效措施。因此,在变电站内
敷设既独立又与一次系统紧密联系的二次系统接地
变电站需敷设主接地网。《交流电气装置的接地网(即等电位接地网)是十分必要的。
设计规范》GB/T50065~-2011中4.3.2条这样描述:2.1等电位接地网与主接地网的关系
“发电厂和交电站接地网除应利用自然接地极外,
等电位接地网既与主接地网相对独立,又密切
应敷设以水平接地极为主的人工接地网,…”。本联系。等电位接地网需独立敷设且须与主接地网绝
文将这层接地网称作变电站“主接地网”。设计、施缘敷设,同时,保护室内的等电位接地网又仅在
工、验收各环节对变电站主接地网的认识是一致的,点与主接地网连接,二次电缆沟道内的等电位接地
没有任何异议。这里就不再详细论述,因为后面谈网在保护室及开关场的就地端子箱处与主接地网连
到的另两层网与该主接地网要有联系。这里点到为接。若等电位接地网不与主接地网连接,等电位接
地网的接地电阻不能满足设计要求。
2.2等电位接地网的构成及敷设方式
2等电位接地网
在继电保护室屏柜下的电统层内,敷设100mm
变电站的电磁环境十分复杂,不可避免会对.
的铜排,将该专用铜排首末端连接,按屏柜的布置
次系统产生电磁干扰。雷电进入一次设备及主接地方向敷设成“目”字型结构,形成继电保护室内的
网,系统发生短路故障产生的短路冲击电流进入主等电位接地网,见图1。
接地网,断路器、隔离开关操作时产生的电弧放电
当保护下放到配电室的开关柜内时,在开关柜
以及一次设备正常工作时的工频电流和电压等等,下的电缆隧道(或夹层)内,按开关柜的布置方向
各种类型的干扰都会对二次系统正常工作带来隐數设100mm2的铜排,形成开关柜室内的等电位接
患
地网,见图1。
通过对干扰途径的分析,可靠的接地是减少对
沿二次电缆的沟道,且在沟道的上方敷设截面
2014年第12期127
技术与应用
不少于100m2的裸铜排,构建室外的等电位接地和电感,要做到完全等电位是不可能的。当大电流
网,见图1
接地系统发生单相或两相接地短路时,变电站的主
接地?中会流过很大的故障电流,此电流流过接地
继电保护宝
次设备屏体
体时会产生电压降,使得变电站内各点的地电位有
很大差别。同一回路连接到变电所的不同区域并且
有多点接地时,各接地点间地位差就会在连接的电
缆芯中产生电流。例如,在主变差动回路中,如果
各侧电流互感器二次回路中的中性点各自单独在端
子箱中接地,而各侧电流回路又在保护屏处有电
簦电位接地体,铜排30×4m
连接,在有电位差时将在差动回路中流过电流,影
响差动保护动作的准确性
电獭沟
与主接地网连接
在变电站中,曾经在故障时测量到地电位差达
3万多伏的情况。这一电位差将形成很大的地网电
根以上50mm3
流,当这一电流通过电缆线或外皮时,可能会将其
35kV配电室
的铜排与保护室
内主接地网连接
烧断。
35kV开关柜
へ电缆洶
而等电位接地网将其各点可能产生的电位差降
到了最低,保证了接在其上的各二次回路对地绝缘
良好,确保在主接地网产生较大电位差时,不致损
220kV
坏二次回路绝缘,影响二次回路的正常运行
问隔端子箱
因此,变电站内电压中性点N在继电保护室
次屏内的等电位接地体上接地;电流二次回路的中
lokv
问隔端子箱
性点N在就地端子箱内或继电保护室二次屏内等电
就地保护装↓
电缆隧道
位接地体上接地。这样,不仅保证二次回路的绝缘
主变端子箱
安全,而且也给全站的二次交流回路一个相同的工
作零电势点
2)二次控制电缆的屏蔽层
图1等电位接地网
二次控制回路的一个“顽注”是如何防止电磁
完整意义上的等电位地网还须做向上、向下两感应干扰。在工程中常用的措施是使用带电磁屏蔽
个连接(逻辑上可以这么理解)
的控制电缆,干扰磁场会在屏蔽层上感应出涡流,
向下连接指:这层等电位接地网用4根以上、建立起反磁通与干扰磁场抵消,使芯线不受干扰。
截面不小于50mm2的铜排与变电站主接地网在电缆但是在低频率干扰磁场的情況下,涡流产生反磁通
竖井处连接
效应小,因而対外面干扰磁通场的抵御作用也小,
向上连接指:在保护和控制屏柜底部、户外端为增强对低频干扰磁场的屏蔽,电缆的屏敲层两端
子箱底部、开关柜内二次保护室的庶部应设有截面或多点接地,使电缆的屏蔽层与接地网构成闭合回
不小于100mm2的接地铜排。接地铜排应用截面不路。干扰磁通在这一闭合回路中感应出的电流可产
小于50mm2的铜缆与屏、柜、箱下沟道内的等电位生反向磁通,减弱干扰磁通对芯线的影响。减少屏
接地母线相连。
蔽层和地环路的阻抗,叮增强屏蔽效果。
2.3等电位接地网在変电站內的功能和作用
囚此,在实际工程中,利用电缆的屏蔽作用减
为了讲清楚这个问题,不妨按接在錚电位网上缓电磁干扰,在控制室内电缆屏蔽层宜在保护柜上
的电气量或设备分别阐述。
接于柜内的等电位接地铜排,在户外开关场电缆屏
1)交流二次回路等电位接地
蔽层应在与高压