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,由于電壓等級較高,一旦電氣設備的絕緣出現問題,設備外殼等部位可能會帶有高電壓。接地系統能夠迅速將故障電流導入大地,使設備外殼的電位接近大地電位,從而避免人員在接觸設備時發生觸電事故,保障運維人員和其他可能接近變電站人員的生命的安 全。

例如,當變壓器內部發生絕緣擊穿,高壓繞組與外殼接觸時,若沒有良好的接地,外殼將帶有高電壓,此時人員一旦接觸外殼,就會發生嚴重的觸電事故；而有了可靠的接地,電流會通過接地線流入大地,外殼電位被限制在安 全范圍內,人員接觸時就不會有危險。

2.設備運行保護

一方面,接地系統可以為雷電流提供低阻抗的泄放通道。在雷電天氣時,變電站可能會遭受雷擊,強大的雷電流會對電氣設備造成巨大的沖擊,通過良好的接地系統,雷電流能夠迅速流入大地,從而保護設備免受雷擊損壞。

另一方面,當系統發生短路故障時,接地系統能夠使短路電流快速流入大地,使保護裝置迅速動作,切除故障,避免故障范圍擴大,減少對設備的損壞程度。例如,線路發生單相接地短路時,接地系統能使短路電流形成通路,讓保護裝置及時檢測到故障電流并動作,切斷故障線路,保護其他設備不受短路電流的熱效應和電動力效應的破壞。

3.電力系統穩定運行支持

接地系統為電力系統提供了一個穩定的電位參考點。在 110kv 電力系統中,各種電氣量的測量和保護裝置的動作都以這個參考點為基準。穩定的接地電位有助于保證電力系統中電壓、電流等電氣量的測量準確性和保護裝置動作的可靠性,從而維持電力系統的正常運行秩序。

若接地系統出現問題,導致電位參考點不穩定,可能會使保護裝置誤動作或拒動作,引發電力系統的故障和停電事故,影響供電的可靠性和穩定性。

4.接地系統的組成

1)接地極

類型與材質：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合接地體、鋼材（如角鋼、鋼管、圓鋼）、銅材或銅包鋼等材質。自然接地極則利用變電站內的金屬結構、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定性,常采用人工接地極與自然接地極相結合的方式。

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

接地線

材質與規格：接地線一般采用扁鋼、圓鋼或銅絞線等材質。其規格根據變電站的容量、短路電流大小等因素 來確定。對于 110kv 變電站,通常會選用足夠截面積的接地線,以確保在故障情況下能夠安 全地傳導故障電流。

連接與布置：接地線將電氣設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,接地線的布置需要遵循1定的規范,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的電位升高。例如,接地線與設備的連接應采用焊接或螺栓連接,連接處要進行防腐處理,防止因腐蝕導致接觸不良。

接地網

結構與設計：接地網是由接地極和接地線相互連接組成的網狀結構。在 110kv 變電站中,接地網的設計需要根據變電站的布局、土壤電阻率、短路電流等因素 進行優化。一般采用水平接地體和垂直接地體相結合的方式,形成一個縱橫交錯的網格。水平接地體通常埋設在地下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：接地網不僅能夠擴大接地系統的覆蓋范圍,使變電站內各個電氣設備的接地都能得到有效的保障,還能在故障時均衡地電位分布,減少跨步電壓和接觸電壓對人員和設備的危害。例如,當變電站內發生接地故障時,接地網能夠使故障電流均勻地分布在整個接地網中,避免局部電位過高,從而保證變電站內人員和設備的安 全。

接地電阻的要求

標準數值：根據相關規范和標準,110kv 變電站的接地電阻一般要求不大于 0.5ω。這是為了確保在發生接地故障時,能夠將故障電流有效地導入大地,同時將接地裝置上的電位升高限制在安 全范圍內。

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、形狀、尺寸、埋深以及接地網的結構等。土壤電阻率是主要的影響因素 之一,不同地區的土壤電阻率差異很大,例如在山區巖石較多的地方,土壤電阻率較高,要達到規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,土壤電阻率相對較低,更容易滿足接地電阻的要求。

測量與降阻措施

測量方法：接地電阻的測量通常采用專門的接地電阻測量儀器,如接地電阻測試儀。測量時需要選擇合適的測量點,并按照正確的測量方法進行操作,以確保測量結果的準確性。

降阻措施：當接地電阻不滿足要求時,需要采取降阻措施。常見的降阻措施包括增加接地極的數量和長度、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,可以在接地極周圍敷設降阻劑 ,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量,擴大接地網的面積,也能達到降低接地電阻的目的。

接地系統的運維與檢測

日常維護內容

定期檢查接地裝置的連接部位是否牢固,有無松動、腐蝕、斷裂等現象。對于螺栓連接的部位,要檢查螺栓是否擰緊,如有松動要及時緊固；對于焊接部位,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,如發現接地極或接地線受到外力破壞,應及時修或更換。

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。

定期檢測項目與周期

接地電阻測量：一般每年或每兩年進行一次接地電阻的測量,以確保接地電阻始終滿足要求。如發現接地電阻有明顯增大的情況,要及時查找原因并采取相應的措施。

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

電氣設備接地連接檢查：對變電站內所有電氣設備的接地連接進行檢查,確保設備的接地良好。這個檢查可以結合設備的檢修周期進行,一般每 1 - 2 年進行一次。檢查時要注意設備接地線的連接是否牢固,接觸是否良好,有無發熱、變色等異常現象。

故障后的檢查與修

當變電站發生接地故障或其他與接地系統相關的故障后,要及時對接地系統進行全的檢查。檢查內容包括接地極是否受損、接地線是否斷裂、接地網是否有局部損壞等。

對于在故障中發現的接地系統損壞部位,要及時進行修。修時要按照相關規范和標準進行操作,確保修后的接地系統能夠恢復到正常的性能狀態。例如,如果接地極在故障中被電流燒損,需要更換的接地極,并重新進行接地極的安 裝和連接；如果接地線斷裂,要重新進行焊接或更換的接地線,并保證連接牢固可靠。