發(fā)變電站良好的接地是電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的根本保證。隨著電力系統(tǒng)電壓等級的不斷提高和系統(tǒng)容量的不斷增大,接地故障電流和發(fā)變電站接地網(wǎng)的面積也不斷增大,生產(chǎn)運(yùn)行部門對于降低地網(wǎng)接地電阻、接觸電壓和跨步電壓,保障電力系統(tǒng)安全、可靠運(yùn)行的呼聲越來越高。要確保人身和設(shè)備的安全,維護(hù)電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行,需要改變僅強(qiáng)調(diào)降低接地電阻的傳統(tǒng)觀念,樹立主要考慮地面接觸電壓和跨步電壓所帶來的危害這一新概念。
為了減小水平地網(wǎng)對垂直接地極的屏蔽作用,垂直接地極一般布置在水平地網(wǎng)的外圍,與外圍接地導(dǎo)體相連。其中虛線為垂直極計(jì)算半徑r2取3.5m時(shí)的接地電阻,用于模擬采用爆破接地技術(shù)施工的垂直接地極,實(shí)線為垂直接地極的半徑r2取0.025m時(shí)的接地電阻,用于模擬常規(guī)尺寸的普通垂直接地極。
垂直極根數(shù)變化對地網(wǎng)接地電阻的影響:其它條件不變,接地系統(tǒng)的接地電阻R隨垂直極根數(shù)N的增加而降低,當(dāng)布置的垂直接地極根數(shù)達(dá)到一定數(shù)量時(shí),接地電阻R的減小趨于飽和,其主要原因是垂直接地極間距減小后,相互之間屏蔽作用增強(qiáng)的緣故。另外,垂直極顯然對水平網(wǎng)散流有抑制作用。即添加垂直極后接地系統(tǒng)總的接地電阻并不是垂直極與水平網(wǎng)的接地電阻的簡單并聯(lián),而是存在一個(gè)屏蔽系數(shù),垂直極的根數(shù)越多,屏蔽系數(shù)越大。垂直極半徑取3.5m時(shí)的降阻效果明顯比半徑取0.025m時(shí)要強(qiáng)。
垂直極半徑取3.5m是考慮到爆破制裂之后的效果。因此可以看出,采用爆破接地技術(shù)對垂直接地極進(jìn)行施工,增大垂直接地極的半徑,能更有效地降低接地系統(tǒng)的接地電阻。垂直極對接觸電壓和跨步電壓的影響。增設(shè)垂直極對于降低地表面的zui大接觸電壓和跨步電壓也具有較大的影響。水平網(wǎng)同上節(jié)討論的情況相同,垂直極計(jì)算半徑取0.025m。
增設(shè)垂直接地極對于降低接觸電壓和跨步電壓具有非常顯著的作用,當(dāng)垂直極為12根時(shí),接觸電壓就可降低約40%;當(dāng)垂直極為32根時(shí),接觸電壓可降低63.49%。而降低接觸電壓正是電力系統(tǒng)接地安全設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)之一。
為了減小水平地網(wǎng)對垂直接地極的屏蔽作用,垂直接地極一般布置在水平地網(wǎng)的外圍,與外圍接地導(dǎo)體相連。其中虛線為垂直極計(jì)算半徑r2取3.5m時(shí)的接地電阻,用于模擬采用爆破接地技術(shù)施工的垂直接地極,實(shí)線為垂直接地極的半徑r2取0.025m時(shí)的接地電阻,用于模擬常規(guī)尺寸的普通垂直接地極。
垂直極根數(shù)變化對地網(wǎng)接地電阻的影響:其它條件不變,接地系統(tǒng)的接地電阻R隨垂直極根數(shù)N的增加而降低,當(dāng)布置的垂直接地極根數(shù)達(dá)到一定數(shù)量時(shí),接地電阻R的減小趨于飽和,其主要原因是垂直接地極間距減小后,相互之間屏蔽作用增強(qiáng)的緣故。另外,垂直極顯然對水平網(wǎng)散流有抑制作用。即添加垂直極后接地系統(tǒng)總的接地電阻并不是垂直極與水平網(wǎng)的接地電阻的簡單并聯(lián),而是存在一個(gè)屏蔽系數(shù),垂直極的根數(shù)越多,屏蔽系數(shù)越大。垂直極半徑取3.5m時(shí)的降阻效果明顯比半徑取0.025m時(shí)要強(qiáng)。
垂直極半徑取3.5m是考慮到爆破制裂之后的效果。因此可以看出,采用爆破接地技術(shù)對垂直接地極進(jìn)行施工,增大垂直接地極的半徑,能更有效地降低接地系統(tǒng)的接地電阻。垂直極對接觸電壓和跨步電壓的影響。增設(shè)垂直極對于降低地表面的zui大接觸電壓和跨步電壓也具有較大的影響。水平網(wǎng)同上節(jié)討論的情況相同,垂直極計(jì)算半徑取0.025m。
增設(shè)垂直接地極對于降低接觸電壓和跨步電壓具有非常顯著的作用,當(dāng)垂直極為12根時(shí),接觸電壓就可降低約40%;當(dāng)垂直極為32根時(shí),接觸電壓可降低63.49%。而降低接觸電壓正是電力系統(tǒng)接地安全設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)之一。
確保高土壤電阻率地區(qū)發(fā)變電站接地系統(tǒng)的安全性是電力部門關(guān)心的問題,將接地系統(tǒng)向縱深方向發(fā)展是解決高土壤電阻率地區(qū)及城區(qū)地網(wǎng)安全性的重要措施。采用數(shù)值計(jì)算方法分析了垂直接地極對接地系統(tǒng)的接地電阻、接觸電壓及跨步電壓等的影響。分析表明,增設(shè)垂直接地極能有效減低接地系統(tǒng)的接地電阻、減小發(fā)變電站的接觸電壓和跨步電壓、減小季節(jié)因素對地網(wǎng)安全性的影響。但在有限的地網(wǎng)面積范圍內(nèi)布置過多的垂直接地極時(shí),垂直接地極的效果將趨于飽和。分析結(jié)果能為電力設(shè)計(jì)及運(yùn)行部門提供參考。
