水电站接地电阻设计（精选9篇）
水电站接地电阻设计 篇1
1 引言
接地网是保证变电站设备以及人身安全的主要举措, 电网容量的不断增大也会导致入地短路电流不断提高, 但是因为变电站的占地面积较小, 所以在设计时很难将接地工频接地电阻降低到规定范围内。尤其是110k V高土壤电阻率变电站, 通常占地面积有2500~3500m2, 接地网设计难度较高。当前虽已提出了多种降阻方法, 但是在实际应用时, 如城市中心、丘陵或者是边远山区, 土地资源紧张, 这些方法的应用效果不佳。本文根据某110k V丘陵地区变电站接地网的设计进行分析, 提出有效的降阻方法。
2 变电站接地网设计中存在的问题
某变电站位于丘坡近坡脚位置, 为丘陵地貌, 依据前期岩土勘察结果来看, 地质土壤主要为粉土、粘土以及碎石。采用对称四级电阻率探测方法进行监测, 土壤电阻率钻探位置布设如图1所示。该变电站站址面积为2835m2, 占地面积为2223m2。站区的总长度为61.5, 宽度为46m, 虚线部位是原设计接地网, 长为57m, 宽为37m, 面积为2110m2。水平接地体采用的是60mm×6mm的镀锌扁钢, 按照5m×5m的间距进行布设, 埋深深度设置为1.0m。该拜大年站土壤主要分为三层:当土壤深度不超过1m时, 土壤电阻率的变化较大, 且较为不稳定;当土壤的深度为1~10m, 电阻率为150~200Ω, 电阻率较为稳定, 限值较低。当土壤深度超过20m时, 平均电阻率则超过500Ω。该水电站电阻率为先降低后上升, 是较为典型的双层高土壤电阻率变电站。该变电站接地网中存在的问题如下:
2.1 接地网存在的问题
该变电站最大的入地故障电流为IG=2k A, 依据Rg≤2000/IG, 工频接地电阻Rg≤1Ω才符合标准, 而该工程电网施工作业结束后发现该工程的接地电阻实际测量数值为5.7Ω, 不符合规范, 因此, 需要降阻。
2.2 接地网电阻超标
其次, 对该工程施工现场进行全面勘察, 并结合勘察结果发现该工程接地网设计和施工中存在的问题主要如下:因为站址地基一半回填, 一半推山组成, 原土和回填土不能很好地融合, 部分回填土中也含有大量的碎石, 若没有进行反复夯实, 则会造成接地网多处悬空, 这就是造成实测电阻率差的重要原因, 也是对接地网的稳定性造成影响;同时, 因为该变电站的占地面积较小, 造成接地网的面积较小, 使得接地电阻不能降低到规定范围内。
3 高土壤电阻变电站接地网设计
3.1 接地装置设计
通常情况下在进行接地装置设计时, 需要根据具体的情况来选择一些常用措施。具体实施过程中, 可以利用埋设长垂直接地极、水平接地带换土及加降阻剂等方法进行交替使用, 也可以利用地下水的降阻作用, 并采用超深井接地及利用架空地线杆塔接地系统等来进行接地装置的设置, 以此来达到减小接地电阻的目的。
3.1.1 垂直接地极的设置
通常会在地网上设置3m左右的垂直接地极, 但其对减少接地电阻所起作用不大, 通常会设置在避雷器或是避雷线等处, 加强对雷电流的散泄作用。也可以在地网中间或是外缘位置设置几个垂直接地极, 起到稳定电网的作用。
3.1.2 接地装置的网孔设计
通常情况下, 接地装置的网孔都要在16个以上, 一些大型的接地网中, 网孔设置也不宜超过32个。而且在具体设计中, 一味的增加均压带根数也无法无限制的减小最大接触系数, 因此在接地装置设计时只能采用不等间距风格法进行设计。
3.1.3 通过增加埋深及转换土壤减小接触电阻
通常会取0.7m深度的埋深进行接地网敷设, 这样接地电阻能够最大程度的减小。对于一些小面积的地网, 为了有效的减小接触电阻, 可以利用置换和化学等方法来对接地体周围的土壤进行改善, 但其对减小接地电阻所起到的作用并不大。另外, 可以将接地装置的四角做成圆弧形, 这样对接地网外直角处的跨步电势能够起到有效的改善作用。同时四周外加深接地体的埋设深度也能够减小接触电阻。
3.2 设置接地引下线
对于接地引下线截面需要其不小于热稳定所允许的截面, 同时要按照工程的使用年限来考虑腐蚀的影响, 这也是当前电力行业标准中对于接地引下线的截面作出的具体要求, 介对于每个设备接地引下线的根数则没有进行具体的规定, 针对于不同的工程其理解也会存在一定的差异。
3.3 选择适宜的高电阻率接地材料
3.3.1 地网规格的影响
为分析接地网面积对网内电位差的影响, 采用网孔大小为10m、导体半径为0.01m的接地网, 土壤为100Ω·m的均匀土壤, 地网材料为高电阻率材料, 接地网为方形接地网, 入地短路电流为1k A, 改变接地网的边长, 得到图1所示的接地阻抗幅值和网内电位差随接地网边长的变化。
从图1可以看到, 随着接地网边长的增加, 接地阻抗不断减小并有饱和的趋势, 而网内电位差正好相反, 随着地网边长的增大, 网内电位差不断增大并有饱和的趋势。接地网边长为500m的地网的网内电位差比50m的地网大35.856%。由于大型高电阻率材料接地网的网内电位差比中小型接地网增大较多, 并且大型接地网的入地短路电流也比中小型接地网大很多, 高电阻率材料的通流能力往往较差, 一般无法满足大型接地网的热稳定要求, 所以虽然高电阻率接地材料具有良好的耐腐蚀性能, 就目前高电阻率材料的研究制备水平来说, 其更适合用于中小型接地网。
3.3.2 土壤电阻率的影响
为分析土壤电阻率对高电阻材料接地网接地参数的影响, 采用接地网面积为100m×100m, 网孔大小为10m, 接地导体半径为0.01m, 入地短路电流为5k A, 得到土壤电阻率对接地阻抗和网内电位差的影响如图2所示。
从图2可以看到, 尽管高电阻率材料的接地阻抗幅值比铜的大, 但随着土壤电阻率的增加, 高电阻率材料和铜材接地网的接地阻抗基本上都是线性增加的, 两者之间的差值基本不变, 而高电阻率材料接地网的网内电位差先增幅较大, 之后出现了饱和趋势。值得注意的是, 土壤电阻率从100~2000时, 高电阻率材料的接地阻抗幅值增加了5.298倍, 网内电位差的增幅仅为24.881%, 所以高电阻率材料接地网的网内电位差随着土壤电阻率的变化并不大。即使在土壤电阻率较高的地区, 采取相应的控制网内电位差措施, 高电阻率材料仍可以作为接地网材料。
3.3.3 导体截面积选择
《交流电气装置的接地设计规范》 (GB/T50065-2011) 中规定接地导体 (线) 的最小截面应符合下式的要求:
式中:Sg为接地导体 (线) 的最小截面, mm2;Ig为流过接地导体 (线) 的最大接地故障不对称电流有效值, A;te为接地故障的等效持续时间, s, 一般为后备保护动作时间 (0.5s) ;C为接地导体 (线) 材料的热稳定系数。
对于接地网的主引下线, 可能需要承受总的故障电流。考虑到较大的短路电流, 以及铜的良好通流能力和耐腐蚀性能, 建议接地网的主引下线全部采用铜材当总故障电流为20k A时, 需要的铜材截面积为:, 采用40mm×5mm铜排或者TJ-185mm2铜绞线就能够满足要求。接地网接地导体主要起横向流散入地短路电流的作用, 但是当发生站内接地短路故障时, 站内提供的短路的电流也将通过这部分导体作为回流通道, 当短路电流从接地网的交叉部分注入, 假设电流向四周均匀流散, 则各部分导体的轴向电流为总故障电流的1/4, 如果从导体的中间部分注入则为1/2。考虑一定的裕度, 根据国标的要求, 取分流系数为75%。因此, 主接地网接地导体的最大轴向电流为20×75%=15k A。由于高电阻率接地材料热稳定系数较低, 在同等大小的短路电流下, 其所需导体的截面积比铜和钢大很多。
4 结束语
综上所述, 高土壤电路变电站接地网设计要求较高, 需要采取适宜的降阻措施才能保证运行安全与稳定。本文结合实例, 主要从接地装置设计以及接地材料的选择入手进行分析。该工程投入运行后稳定性较高, 说明此次设计优良。
摘要：对于高土壤电阻率地区变电站接地系统的接地电阻一般不符合相关规范, 依据设备运行安全以及人身安全的相关要求, 需对接地网设计的影响因素进行考量。本文结合工程实例对高土壤电阻率变电站接地网设计进行分析, 供相关人士参考。
关键词：高土壤电阻率,变电站,接地网设计
参考文献
[1]刘浔, 文远芳, 张大鹏, 等.水下地网在山区高土壤电阻率地区变电站接地网改造中的应用[J].水电能源科学, 2010, 28 (11) :149~151.
[2]迟春娟, 迟连国.高土壤电阻率地区变电站接地电阻降阻措施探讨[J].新疆电力技术, 2010 (4) :30~32.
[3]蔡建初.高土壤电阻率地区大中型接地网施工设计的探讨[J].气象研究与应用, 2010, 31 (4) :100~103.
[4]卢香平.高土壤电阻率区域变电站接地网设计初探[J].科协论坛, 2013 (4) :52~53.
水电站接地电阻设计 篇2
a. 交流工作接地，接地电阻不应大于4Ω;
b. 安全工作接地，接地电阻不应大于4Ω;
c. 直流工作接地，接地电阻应按计算机系统具体要求确定;
d. 防雷保护地的接地电阻不应大于10Ω;
e. 对于屏蔽系统如果采用联合接地时，接地电阻不应大于1Ω。
二、接地电阻测试仪：
ZC-8型接地电阻测试仪适用于测量各种电力系统，电气设备，避雷针等接地装置的电阻值。亦可测量低电阻导体的电阻值和土壤电阻率。
三、本仪表工作由手摇发电机、电流互感器、滑线电阻及检流计等组成，全部机构装在塑料壳内，外有皮壳便于携带。附件有辅助探棒导线等，装于附件袋内。其工作原理采用基准电压比较式。
四、使用前检查测试仪是否完整，测试仪包括如下器件。 1、ZC-8型接地电阻测试仪一台 2、辅助接地棒二根 3、导线5m、20m、40m各一根。
五、使用与操作
1、测量接地电阻值时接线方式的规定仪表上的E端钮接5m导线，P端钮接20m线，C端钮接40m线，导线的另一端分别接被测物接地极E@，电位探棒P@和电流探棒C@，且E@、P@、C@应保持直线，其间距为20m 。
1.1测量大于等于1Ω接地电阻时接线图见图1 将仪表上2个E端钮连结在一起。
1.2测量小于1Ω接地电阻时接线图见图2 将仪表上2个E端钮导线分别连接到被测接地体上，以消除测量时连接导线电阻对测量结果引入的附加误差。
2、操作步骤 ：
2.1、仪表端所有接线应正确无误。
2.2、仪表连线与接地极E@、电位探棒P@和电流探棒C@应牢固接触。
2.3、仪表放置水平后，调整检流计的机械零位，归零。
2.4、将“ 倍率开关”置于最大倍率，逐渐加快摇柄转速，使其达到150r/min。当检流计指针向某一方向偏转时，旋动刻度盘，使检流计指针恢复到“0”点。此时刻度盘上读数乘上倍率档即为被测电阻值。
2.5、如果刻度盘读数小于1时，检流计指针仍未取得平衡，可将倍率开关置于小一档的倍率，直至调节到完全平衡为止。
2.6、如果发现仪表检流计指针有抖动现象，可变化摇柄转速，以消除抖动现象。
六、注意事项：
1、禁止在有雷电或被测物带电时进行测量。
水电站接地电阻设计 篇3
关键词：变电站,接地装置,土壤电阻率,接地电阻
1 引言
变电站接地设计的可靠性不仅影响着整个变电站各种电气设备的安全及正常运行,还关系着站内工作人员的人身安全,因此要想保证变电站运行的安全性,关键在于提高变电站接地设计的可靠性。随着电力工业的发展,电力系统容量迅速扩大,入地短路电流大幅升高,为了保证电力系统的安全、可靠运行,就要求对变电站接地网的安全性提出了更高、更严格的要求。本文将从几个方面来对变电站接地设计问题进行分析和探讨。
2 变电站接地电阻的要求
2.1 对变电站接地电阻的要求
(1)变电站接地电阻通常是:R≤2000/I。式子中R考虑到季节变化的最大接地电阻Ω,I指的是流经接地装置的人地短路电路,A。
(2)当接地电阻R≥2000/I时,可以采用一些手段,来实现对土壤的降阻,例如利用滴下来来降低土壤的电阻率。
2.2 建议在工程实际中,接地电阻按下述值选取
(1)以电压等级为依据,当变电站有效接地系统小于110k V时,变电站接地电阻不能超过1Ω;110k V以上变电站接地电阻R≤0.5Ω。
(2)以流经电流为依据I≤5000A,在该种前提下,对变电站的接地电阻在数值上的要求是不能超过1Ω;当I≥5000A时,则不能超过0.5。
3 接地电流
接地电阻据规程(DL/T621-1997)规定,在确定接地电流上,必须要考虑到变电站系统5~10年发展后最大运行情况,并且对于各个中性点的短路电流分配及底线分流电流都要做出计算。在利用一下下面的两个公式计算接地电流时,首先要确定好系统最大运行方式时,单相接地短路时的电流值大小,用下面的公式分别进行计算,然后选择较大的一个结果。
I=(I m a x-I n)(1-K e 1);I=I n(1-Ke2)
式中:Imax—接地短路时的最大电流A;I—入地短路电流A;In—发生最大接地短路电流时,流经变电站接地中性点的最大接地短路电流A;Ke1、Ke2表示的是变电站内、外短路时,地线的工频分流系数。
4 土壤电阻率
(1)土壤的含水量与电阻率的关系。土壤中水分的含量对土壤电阻率的影响表现为:电阻率随着含水量增大而减小。电阻率和含水量的这种关系,就为降阻提供了思路,在实际工作中,我们就可以增大土壤中的含水量,来实现降阻的目的,例如利用地下水来降阻。(2)当水分由水变为冰时,电阻率在0℃出现一个突然的上升,当温度再下降时,电阻率出现十分明显的增大,而温度从0℃上升时,电阻率仅平稳的下降,因此,接地装置应埋设在多年冻土层下,一般埋深为0.6~0.8m即可(3)附近土壤的紧密度对接地电阻也是有所影响的,两者之间的关系是:接地电阻随着土壤紧密程度的增大而减小因此可以利用化学降阻剂来实现降阻的目的。
5 降低工频接地电阻的措施
当变电站周围的土壤电阻率较高时,可以通过增大接地体掩埋深度、扩大地网面积、引外接地、深井接地、利用自然接地体、使用降阻剂和局部换土等来实现降阻。在实际工作中,在选择减小接地电阻的措施上,要考虑到该地区的土质因素、工程量大小、投资成本、接地工程的实际要求以及现有的施工条件等因素。有些运行部门为了追求便利的维护,通常并没有选择接地网外引的方式,而是通过增大接地体的掩埋深度和在变电站围墙内进行降阻,这中做法是不科学的,没有考虑到地下深处是否存在电阻率比较低的土壤,因此这种做法不仅浪费资金,还没有很好的实现降阻的目的。
如果变电站是建立在一些土地价格昂贵的地区时,变电站的接地网就很难对接地网进行面积外扩,这种情况下,可以通过采用在垂直方向设置双层地网的方式来解决,这两层地网在连接方式上,可以利用圆钢或者角钢来实现连接。
6 接地材料的防腐
普通镀锌钢一直以来都是我国变电站接地所选用的材料,但由于变电所的接地网可能已经运行了很长时间,接地体受到土壤的腐蚀,其截面积已经变小,腐蚀情况严重的话,还有可能出现断裂的现象发生,这些情况都会对给变电所的接地性能带来负面影响,无法实现热稳定的目标,一旦出现电流事故,接地网就极易遭到破坏,接地网受到破坏,就会影响变电所的电位差,电位差一旦出现偏高的现象,将会给变电站的安全带来威胁。因此,要想解决这种局面,就必须改变接地网的抗腐蚀性能,经过多年的研究,提出以下几种方法。
(1)大截面:如果该地区腐蚀情况较为严重的话,此种方法就太适用,因为截面变大工作难度也会变大。
(2)镀锌:镀锌这种方法是有地域限制的,对于重盐碱地区而言就不适用,除此之外都可以得到很好的应用。
(3)腐涂料:施工工艺简单,价格适宜,但其有效使用寿命尚没有运行数据。
铜导体材料是比较适合用于人供接地体的材料,关于铜接地材料,目前有以下两种。
(1)包钢和全铜线(铜绞线或扁铜)。在连接铜包钢的时,可以利用活泥溶焊时产生的高温,把接头内的铜和钢溶解,然后进行连接。这种工艺方法具有很多的优点,但是投资成本也较大,另外工艺上也较为复杂
(2)采用全铜纹线时,可成捆供货。放热熔接技术可以实现主接地网接头之间的连接。
7 结语
变电站接地系统的可靠性关系着整个变电站的正常运行,因此在进行接地设计时,要结合实际情况,利用先进的技术来实现降阻,选择合适的接地方式,有关部门不能为了追求便利的维护,而忽视一些细节问题,这样既提高了接地系统的可靠性,又节约了投资成本。
参考文献
[1]雷将锋.变电站接地系统优化设计方法及其应用研究[D].湖南大学,2011.
[2]林康.变电站接地系统计算研究[D].广西大学,2011.
[3]徐海涛.变电站的接地设计分析[J].硅谷,2009.
[4]谢启良.变电站接地设计研究[J].科技风,2010.
水电站接地电阻设计 篇4
一、单项选择题（共 25题，每题2分，每题的备选项中，只有1个事最符合题意）
1、__可经呼吸道、消化道及皮肤吸收，对人毒性极强，误服2～3mL即可中毒，30～ 50mL可致死；吸入较高浓度时，最先出现呼吸道症状，慢性中毒表现为进行性神经衰弱综合征。
A．汽油
B．苯
C．四氯化碳
D．正己烷
2、法律通过授权职代会、职工和__的监督来形成针对矿山企业安全生产的内部管理机制。
A．矿山委员会
B．班会
C．工会
D．矿务局
3、__不属于安全验收评价方面。
A．评价对象的安全管理
B．评价对象前期对安全生产保障等内容的实施情况
C．评价对象的性质
D．评价对象的安全对策措施的具体设计
4、危险和可操作性研究是一种__的安全评价方法。
A．定量
B．概率
C．定性
D．因素
5、零售业务的店面经营面积(不含库房)应不少于__，其店面内不得设有生活设施．
A．30m2 B．40m2 C．50m2 D．60m2
6、某烟花爆竹生产企业2008年销售收入5000万元，提取安全生产费用总计50万元。根据有关规定，安全生产监督管理部门会同财政部门责令其__。
A．限期改正，予以处罚
B．限期改正，予以警告
C．限期清退，不予处罚
D．限期改正，适当处罚
7、依据《安全生产法》的规定，从业人员发现事故隐患或者其他不安全因素，应当立即向__报告，接到报告的人员应当及时予以处理。
A．现场安全生产管理人员或者本单位负责人
B．当地人民政府的有关人员
C．生产经营单位安全管理部门的有关人员
D．负有安全生产监督管理职责的部门的有关人员
8、垂直运输机械作业人员、安装拆卸工、爆破作业人员、起重信号工、登高架设作业人员等特种作业人员，必须按照国家有关规定经过专门的安全作业培训，并取得__后，方可上岗作业。
A．特种作业操作资格证书
B．特种作业安全证书
C．施工安全证书
D．施工许可证书
9、在预警分析活动中，（）环节所建立的监测信息系统（预警信息系统），既是预警各环节所共享的，也是整个预警系统所共享的。
A．监测活动
B．识别活动
C．诊断活动
D．评价活动
10、__适用于挖掘湿度小的黏性土及挖土深度小于3m的基坑支护。
A．间断式水平支撑
B．断续式水平支撑
C．锚拉支撑
D．地下连续墙支护
11、大型企业提取的安全生产费用达到其年销售收入的（）时，可提出缓提的申请。
A．1% B．2% C．5% D．10%
12、在三级紧急情况下，现场指挥部可在现场做出保护生命和财产以及控制事态所必需的各种决定。解决整个紧急事件的决定，应该由__负责。
A．总指挥部
B．现场指挥部
C．紧急事务管理部门
D．安全生产监督管理部门
13、煤矿必须有工作、备用和检修的水泵。工作水泵的能力，应能在20h内排出矿井__h的正常涌水量(包括充填水和其他用水)。备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的70%。
A．10 B．20 C．24 D．48
14、注册安全工程师履行的权利不含__。
A．从事规定范围内的执业活动 B．对执业中发现的不符合安全生产要求的事项提意见
C．申请设立注册安全工程师中介机构
D．参加继续教育
15、__常用在桥梁或隧道人口前，以检验装备或碴石有没有超出正前方固定设备围砌的限界。
A．隧道检查器
B．山洞检测器
C．临界检查器
D．临界限界检查器
16、安全是相对的，当风险低于某种程度时，则认为是安全的。这一观点的理论依据是__。
A．因果连锁理论
B．系统安全理论
C．扰动起源理论
D．能量意外释放理论
17、依据《国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定》，对被责令停产整顿的煤矿，颁发证照的部门应当____其有关证照。
A：吊销B：注销C：暂扣D：废止
18、必须利用城市所有有关部门及一切资源的紧急情况，或者需要城市的各个部门同城市以外的机构联合起来处理的各种紧急情况，通常政府要宣布进入紧急状态的是__紧急情况。
A．一级
B．二级
C．三级
D．四级
19、这种审核旨在为用人单位的相关方提供信任的证据。这种审核是指：__。
A．第一方审核
B．第二方审核
C．第三方审核
D．认证审核
20、某有毒物质为人体致癌物，生产中易发生中毒，患病率为6%，根据《职业性接触毒物危害程度分级》，该种物质的危害程度为（）。
A．高度危害
B．中度危害
C．极度危害
D．轻度危害
21、辐射包括电离辐射和非电离辐射，以下属于电离辐射的是（）。
A．X射线
B．射频辐射
C．紫外线
D．红外线
22、通过采取技术和管理手段使事故发生后不造成严重后果或使后果尽可能减小，这是__。
A．事故预防 B．事故控制
C．安全管理
D．事故对策
23、下列不属于安全预评价结论的内容的是__。
A．简要列出主要风险
B．明确职工应对风险的能力
C．明确评价对象潜在的风险
D．明确应重视的安全对策措施建议
24、《行政处罚法》规定，执法人员当场收缴的罚款，应当自收缴罚款之日起__天内，交至行政机关。
A．1 B．2 C．3 D．5
25、当事人提起行政诉讼的，行政处罚__执行，法律另有规定的除外。
A．暂时停止
B．全部停止
C．不停止
D．视情况
二、多项选择题（共25题，每题2分，每题的备选项中，有2个或2个以上符合题意，至少有1个错项。错选，本题不得分；少选，所选的每个选项得 0.5 分）
1、”工艺过程事故易发性”的影响因素确定为21项，以下选项中正确的是__。
A．放热反应
B．粉尘生成C．高温条件
D．泄漏
E．噪声
2、安全评价包括__。
A．安全初评价
B．安全预评价
C．安全验收评价
D．安全现状综合评价
E．专项安全评价
3、编制安全检查表主要依据有__。
A．有关标准、规程、规范及规定
B．国内外事故案例及本单位在安全管理及生产中的有关经验
C．FTA、LEC、MOND方法在安全工程中的应用
D．通过系统分析，确定的危险部位及防范措施，都是安全检查表的内容
E．新知识、新成果，新方法、新技术、新法规和标准
4、我国已将__等职业性致癌物所致的癌症，列入职业病名单。
A．石棉
B．铜
C．苯
D．砷 E．氯乙烯
5、下列叙述有误的是__。
A．在爆炸危险环境中，电气线路安装位置的选择、敷设方式的选择，导体材质的选择、连接方法的选择等均应根据环境的危险等级进行
B．爆炸危险环境中电气线路主要有防爆钢管配线和电缆配线
C．敷设电气线路的沟道以及保护管、电缆或钢管在穿过爆炸危险环境等级不同的区域之间的隔墙或楼板时，应采用非燃性材料严密堵塞
D．爆炸危险环境危险等级2区的范围内，配电线路应采用铜芯导线或电缆。在有剧烈振动处应选用多股铜芯软线或多股铜芯电缆
E．煤矿井下采用铝芯电力电缆
6、《安全生产法》规定“两个以上生产经营单位在同一作业区域内进行可能危及对方安全生产的生产经营活动，未签订__或者未指定__的，责令限期改正，逾期未改正的，责令停产停业。”
A．生产区域划分协议；专职安全生产管理人员进行安全检查与协调
B．安全生产管理协议；专职安全生产管理人员进行安全检查与协调
C．安全生产管理协议；专职消防人员进行防火安全检查与协调
D．生产区域划分协议；专职消防人员进行防火安全检查与协调
E．应急救援互助协议；应急救援领导小组成员
7、《职业病防治法》规定，职业病前期预防的具体规定有__。
A．关于产生职业病危害的用人单位的设立及对其工作场所职业卫生要求的规定
B．关于职业病危害项目的申报制度的规定
C．关于职业病危害预评价制度的规定
D．关于建设项目职业病防护设施“三同时”制度的规定
E．关于职业病防护设施设计的备案制度的规定
8、一般应设置封闭楼梯间的建筑物有__。
A．汽车库中人员疏散用的室内楼梯
B．甲、乙、丙类厂房和高层厂房、高层库房和疏散楼梯
C．高层民用建筑的裙房和除单元式和通廊式外的建筑高度不超过32m的二类高层民用建筑
D．11层及11层以下的通廊式住宅
E．医院、疗养院的病房楼，设有空气调节系统的多层旅馆和超过8层的其他公共建筑的室内疏散楼梯(包括底层扩大封闭楼梯间)
9、安全验收评价报告的主要内容包括__。
A．易燃易爆场所评价
B．安全生产管理评价
C．安全验收评价结论
D．危险性预先分析
E．事故分析与重大事故模拟
10、依据《国务院关于特大安全事故行政责任追究的规定》，发生特大安全事故，社会影响特别恶劣或者性质特别严重的，由国务院对负有领导责任的__给予行政处分。
A．自治区人大机构正职负责人
B．设区的市人民政府正职负责人 C．直辖市人民政府正职负责人
D．省级安全生产监督管理部门
E．国务院有关部门正职负责人
11、生产经营单位发生生产安全事故后，单位和有关部门向上级报告事故情况时，除上报已经造成或者可能造成的人员伤亡人数，以及初步估计的直接经济损失等内容外，还应包括__。
A．事故发生单位的概况
B．事故的简要经过
C．事故原因和整改计划
D．事故责任和性质
E．已采取的应急措施
12、下列对“本质安全”理解不正确的是__。
A．设备或设施含有内在的防止发生事故的功能
B．是安全生产管理预防为主的根本体现
C．包括设备本身固有的失误安全和故障安全功能
D．可以是事后采取完善措施而补偿的E．财产损失
13、__是火灾光生时的正确做法。
A．在高层建筑应注意通道、警铃、灭火器位置，一旦火灾发生，要立即按警铃或打电话
B．低楼层发生火灾后，上层的人应往下跑，以便及时得到救援
C．起火后，如果发现通道被阻，则应关好房门，打开窗户，设法逃生
D．当被大火困在房内无法脱身时，要用湿毛巾捂住鼻子，阻挡烟气侵袭，耐心等待救援，并想方设法报警呼救
E．不能乘普通电梯逃生
14、在机械行业，存在的主要危险和危害包括__。
A．触电
B．灼烫
C．高处坠落
D．化学性爆炸
E．药品伤害
15、注册安全工程师申请注册的条件有__。
A．取得《注册安全工程师执业资格证书》
B．遵纪守法，恪守职业道德
C．身体健康，能坚持在生产经营单位中安全生产管理、安全工程技术岗位或为安全生产提供技术服务的中介机构
D．所在单位考核资格
E．主管的考核
16、《刑法》第一百三十四条规定，可被认定为重大责任事故罪犯罪主体的是__。
A．企事业单位的领导
B．国家劳动安全监察人员
C．企事业单位的职工
D．工会劳动保护委员会委员
E．中国共产党员
17、下列针对制氧站消防设施的叙述中，完全正确的为__。
A．消防设施应齐全完备，配置合理
B．站区外围应设高度不高于2m的围墙或栅栏
C．防火间距内无易燃物、毒物堆积
D．消防通道畅通无阻
E．合理布置醒目的完全标志
18、安全生产投入主要用于__。
A．职工的劳保用品及防暑降温
B．建设安全技术措施工程，如防火工程、通风工程等
C．增设新安全设备、器材、装备、仪器、仪表等以及这些安全设备的日常维护
D．重大安全生产课题的研究；按国家标准为职工配备劳动保护用品
E．职工的安全生产教育和培训；其他有关预防事故发生的安全技术措施费用，如用于制定及落实生产事故应急救援预案等
19、依据《安全生产法》的规定，生产经营单位的主要负责人对本单位安全生产工作负有的职责有__。
A．督促、检查本单位的安全生产工作，及时消除安全生产事故隐患
B．向从业人员如实告知作业场所存在的危险因素，监督劳动防护用品的使用
C．及时、如实报告生产安全事故
D．组织制定并实施本单位的生产安全事故应急救援预案
E．保证本单位安全生产投入的有效实施
20、应急预案的演练是检验、评价和保持应急能力的一个重要手段。对应急预案的完整性和周密性进行评估，可采用各种应急演练方法。下列有关演练的说法，正确的是__。
A．功能演练是检测、评价多个政府部门在紧急状态下实现集权式的运行和响应能力
B．桌面演练是锻炼参演人员解决问题的能力，解决应急组织相互协作和职责划分的问题
C．功能演练是指针对应急响应功能，检验应急人员以及应急体系的策划和响应能力
D．全面演练指针对应急预案中全部或大部分应急响应功能，检验、评价应急组织应急运行能力的演练活动
E．口头演练是采取口头评论形式，收集参演人员的建议，总结演练活动和提出有关改进应急响工作的建议
21、依据《安全生产许可证条例》的规定，国家对下列__实行安全生产许可证制度。
A．危险化学品生产企业
B．建筑施工企业
C．机械加工企业
D．民用爆破器材生产企业
E．交通运输企业
22、生产性粉尘监测中，我国目前采用的卫生标准有__。
A．时间加权平均容许浓度
B．总粉尘浓度 C．呼吸性粉尘容许浓度
D．游离二氧化硅含量
E．最高容许浓度
23、生产经营单位的职业健康安全管理体系审核应主要考虑__。
A．程序及作业场所的条件和作业规程
B．自身的职业安全健康方针
C．适用的职业安全健康法律法规及其他要求
D．管理者的评审方法
E．自身的生产规模和性质
24、从原则上来讲，事故调查组应该自事故发生__日内提交事故调查报告。
A．30 B．60 C．70 D．100 E．40
25、对系统原理及其各个原则说法正确的是__。
A．动态相关性原则说明，管理系统的各要素的动态相关性，是事故发生的根本原因
B．整分合原则说明，管理者在制定系统整体目标时，必须考虑安全生产问题
C．反馈原则说明，只有设立安全监督管理部门，才能达到准确快速反馈的目的
D．封闭原则说明，各管理机构之间不必相互联系，只要各自组织即可
降低变电站接地电阻的研究 篇5
变电站的接地系统可以对电力系统的安全运营进行维护, 并可以保障电力设备的运行安全及相关人员的操作安全。一旦电力系统出现了短路方面的故障, 就会导致地网电位的急剧升高, 这不仅会威胁操作人员的生命安全, 还可能导致二次绝缘设备遭到严重破坏, 使高电压迅速串入到操作控制室, 致使控制设备和监测设备出现某些拒动及误动反应, 在较为严重的情况下还有可能导致监测设备发生严重性的破坏, 引发更为严重的电力事故, 给经济造成重大损失, 也会产生极为严重的不良社会影响。因此, 有效降低变电站的接地电阻, 在保障电力系统运营安全方面有着十分重要的意义。
1 接地电阻的主要构成
1.1 接地极与接地线电阻
接地极同接地线电阻是接地电阻的重要组成部分, 由于其自身属于金属类的导体, 该部分电阻通常只占整个接地电阻的一小部分, 约为1%~2%, 该部分阻值主要会受其几何尺寸及材质的影响。
1.2 土壤接触与接地体表面的电阻
土壤接触同接地体表面的电阻, 其阻值同土壤的颗粒大小、土壤性质及土壤中的含水量有着十分密切的关系, 同时其还与地面的接触面积有关。该部分的阻值在整个接地电阻中所占比重较大, 约占20%~60%。
1.3 散流电阻
散流电阻主要是指:由接地体逐渐向外部延伸至20米的圆周范围内, 在扩散电流通过的土壤所产生的电阻, 其阻值大小同土壤中的电阻率以及接地极的几何大小、形状有着十分密切的联系。
2 降低变电站接地电阻的主要措施
2.1 对降阻剂加以利用
在电阻率较高的土壤区进行接地网的施工过程中, 可以对降阻剂加以利用, 其具有良好的变电站接地降阻效果。在20世纪七八十年代, 运用较为广泛的是碳基类及膨润土降阻剂。据有关资料显示, 运用了该项降阻技术的工程, 待接地结束后对其阻值进行测量, 其接地电阻会得到明显降低, 但在后期的使用过程中, 由于降阻剂的性能会发生变化, 缺乏长期有效性, 同时其对接地材料也有一定的腐蚀作用, 因此其运用越来越少[1]。
2.2 采用多支外引式的接地装置
若变电站的接地电阻满足不了设计要求时, 对其进行降阻可以对周围的地理事物 (如具有良好导电性能的全年不冻湖泊或河流等) 加以运用, 但在进行具体的设计施工环节时, 必须对多方面的因素加以考虑, 通常情况下, 外引式的接地极其长度要低于100米。
2.3 对土壤进行更换
对于某些电阻率偏高的变电站, 可以选择使用电阻率相对偏低的土壤, 如:砂质粘土、黑土、粘土等。在实际的降阻过程中, 可以用上述土壤对原有土壤进行替换, 其替换的范围一般控制在接地体附近0.5米以内, 采用该种处理措施以后, 接地电阻可以降低40%左右。
2.4 对导电性混凝土加以运用
在降低接地电阻的过程中, 可以在水泥中掺入适量的碳质性纤维, 然后将其作为接地极, 如:可以在水中掺入一定量的碳质纤维, 将其制作成为半径约为0.5米的半球状接地极。该类人工频接地电阻同传统的混凝土相比, 其电阻可以降低30%左右, 该法多在某些防雷装置中运用。为了进一步使电阻值得到有效降低, 还可以选择在导电性能相对较好的混凝土中安装针状的接地极, 这样可以有效降低冲击性的接地电阻值。
2.5 进行电解接地
近年来, 电解接地系统在我国的运用较为广泛, 是一种极为有效的降阻接地保护措施, 在我国某些地区已得到了较为广泛的运用。在电解接地系统的实际运用过程中, 主要选择在土壤中对预制的金属管道进行敷设, 再在管道的内部混入某些电解性较强的化学物质, 此类化学物质在自然条件下会发生化学反应, 进而形成可以降阻的电解溶液, 该溶液再缓慢地渗过管道, 渗入土壤内部, 使土体中的实际电导率得到有效提高, 达到降阻的目的[2]。为了得到更好的实施效果, 还需要对金属管道进行回填, 回填的过程中也需要对降阻材料加以运用, 以使土体保持更好的渗透、吸水及防腐等多项功能。同时, 尽可能地让金属管道深入到土层的深部, 让其形成一个树状的降阻土体网络, 使有效泄流面积可以不断增加, 对散流式的电阻进行控制, 从而达到降低接地电阻的目的。
2.6 对爆破接地技术加以运用
近年来, 深井爆破接地技术得到了较为广泛的运用, 且取得了不错的降阻效果。该技术的具体实施需要做到以下环节:第一, 选择合适的地理位置, 进行井孔的钻探;第二, 在孔内放入适量的炸药并将其引爆;第三, 向孔内注入相关的电解溶液, 溶液不断向爆破缝隙中渗透, 便会形成一个类似于网球状的庞大导电体, 这样便可以得到极好的降阻接地效果。该种方法的运用极为简单且效果明显, 无需考虑井位土壤的电阻率, 也不会受到深井地极中屏蔽效应的影响。
3 其他特殊的降低接地电阻的措施
3.1 进行接地极的深埋
在水及土壤的电阻率相对较低的情况下, 可采用深埋接地极的方法对接地电阻值进行降低。城市区域的变电站通常位于相对狭窄的环境下, 选择深埋接地技术可以解决场地相对窄小的这一局限, 也不会受到季节、气候、天气等自然因素的影响[3]。据有关资料显示, 在水平式的接地网中, 垂直接地体的接地电阻可以降低2.4%~8%左右, 而当此类垂直的接地体在长度方面发生变化, 且与均压网尺寸相当时, 接地电阻便可以大大降低, 一般可降低30%左右。
3.2 在材料上进行严格把关
在变电站的建设过程中, 多会对镀锌圆钢及铜包钢等加以运用。单从经济效益的角度考虑, 目前在接地体材料的选择上多对镀锌圆钢加以运用。如果综合考虑经济效益、防腐特性、电气性能等因素, 则运用既有铜的性能又具有钢材的主要特性的铜色钢。在具体的施工过程中, 将配有强度较高的特种钢制钻头和驱动头加以运用, 轻易地便可以将其打入地下深部, 其一般深度在30米以上。在保障低电阻值的同时其电阻值也比较恒定。
3.3 对斜井降阻技术加以运用
目前, 在我国斜井降阻技术也得到了一定的运用, 该技术主要是运用在土体中钻挖斜井的措施, 让电介质可以在土体中得到有效释放, 以达到降阻的目的。其主要原理为:以钻挖斜井为主要措施, 将接地极进行牵引, 使之得到理想的扩网性效果, 最终使接地电阻降低。在牵引过程中需要由站内出发, 顺着接地网的边缘从变电站的主要进站线路逐渐向外牵引, 将其引至站外土壤电阻率较低的地区, 其传输电解质主要载体通常采用DK.AG电解地极, 具有良好的传输效果。
4 结束语
随着经济建设的不断发展, 我国 (下转第25页) (上接第20页) 需要大力进行电网改造, 在改造的过程中, 降低变电站的接地电阻十分重要, 而对土壤电阻率比较高的变电站, 为了保障其运营安全, 也为了更好的控制工程造价, 选择科学合理的降阻措施十分必要[5]。因此, 必须适当地对各种降阻措施进行综合评价, 并结合考虑各种方法的实际适用范围, 再对施工的自然条件进行综合考虑, 选择运用具体的降阻方法。同时, 在条件允许的情况下, 可以对多种方法进行结合使用, 以得到更好的降阻效果。
参考文献
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[3]徐宏宇.接地模块接地工频电阻计算及在送电线路中的应用[J].四川电力技术, 2009 (5) :78-82.
[4]杜林, 李欣, 司马文霞, 等.110kV变电站过电压在线监测系统及其波形分析[J].高电压技术, 2012 (3) :2253-2255.
变电站接地电阻阻值超标的改造 篇6
在变电站检修和预防性试验时, 笔者发现很多接地网带与接地套管处存在接触不良或接地电阻大的现象。经过分析, 发现是由于压接螺杆及压接平面锈蚀, 接地套管长期暴露室外, 造成内部生锈引起的。笔者经过实践验证, 采用以下方法改造可解决此问题。
(1) 对套管本体进行电泳镀锌和刷漆处理, 压紧螺杆采用不锈钢部件。必要时可更换新型接地套管提高导电率, 使阻值达标。
(2) 接地套管改装在接地电网的接地体上, 采用外部焊接和底部焊接工艺, 把接地钢钎插入接地套管后用顶部压紧螺杆进行固定, 这样, 接触面积大, 接地更牢固可靠。
水电站接地电阻设计 篇7
从电力系统建设的角度来看,接地是保证内环境当中人身安全以及电气设备有序工作的关键内容,因此,强化电力安全生产效能必然要提升变电站地网接地电阻设计有效性及其测量结果的准确度。在实践操作过程中,随着电网短路容量的不断加大,这在满足电力用户用电需求的同时,也往往会威胁到配电系统避雷器的稳定运行,因此,准确地测量变电站接地电阻对于新建及维护变电站有着积极的意义。
1 变电站地网接地电阻测量技术及其核心内容概述
1.1 变电站地网接地电阻测量技术的应用背景
从实际工作中能够了解到,在每个实体变电站投入运行之前,都需要对其进行系统化、科学化的电网测试,尤其要掌握地网接地电阻的设计情况,使其满足变电站的运作要求。而且,在变电站投入运行以后,站内环境中的地网接地电阻参数也要做定期的检查,以此来降低电力系统发生事故的概率,保证用电系统的安全运作[1]。这一系列的工作都需要凭借较为先进且周密的变电站地网接地电阻测量技术方法来辅以执行。在变电站的长期运行过程中,电网环境的安全性是整个电力系统管理的重中之重,不断优化变电站地网接地电阻测量方法及各项参数的精准度对于电网的稳定运行十分关键。
1.2 变电站地网接地电阻测量技术方法的核心内容分析
总的来说,接地电阻的测量是一个十分复杂的问题,因其会受到多方面因素的影响,它不仅与接地体的大小、形状、地电阻率有关,受到周围电磁场、土壤中的金属物质、地电阻率均匀程度的影响,而且,还会受到测量方法和电极布置的影响[2]。既然如此,如何简便、正确地测量变电站接地网的接地电阻,对于实际工作的推进有着积极的意义,同时,还对于正确估计变电站的安全性、确保电力系统的安全可靠运行和变电站工作人员的人身安全有着直接的影响。
1.3 变电站环境中地网接地情况阐述
在实践过程中,变电站系统环境中出现变电事故较为常见,种种事故的发生明显暴露出变电系统的运行维护工作存在疏漏,其原因有很多,其中之一便是变电站地网接地过程中的各项参数设定存在一定的问题,尤其是地网接地电阻参数的设定,为后期变电站的运作带来隐患。为了降低变电站运行过程中易出现的问题,则需要采用有效手段对变电站地网接地电阻状况进行科学化的检测。具体的变电站环境中地网接地情况如下图所示。
从图中可以清楚的看到,在整个变电站的环境中,尤其在变电站的建设初期,要考虑系统接地以及电源尽显出系统接地的重复设置等环节的处理,使其符合变电站地网接地参数的标准,以及站内外电力系统运行的要求。
1.4 变电站环境中地网接地电阻测试的内容概要及其意义
从国内电网系统建设的情况来看,在面临市场当中日益增长的用电需求,为提升供电单位的供送电环节中的服务质量,采取各种手段及行业技术来提升变电站供配电网络系统的安全性与可靠性,变电站环境中地网接地电阻测试方法是为其安全运行保驾护航。具体而言,鉴于接地网属于变电站建设过程中最先施工的设备,因此,检查接地电阻等内容是需要首先进行的工作。在变电站投入运行后,同样也需要定期对地网接地电阻进行测试。究其原因在于,变电系统装置的运行状况直接影响到整个供电系统的运行情况,所以,要实时调整变电系统装置,使其符合实际运行要求。目前,我国供电系统所采用的变电装置都较为陈旧,需要每间隔一段时间对其进行绝缘电阻等项目的测试,如若装置不合格,则要进行更换或修理。
2 变电站地网接地电阻测试技术及其应用分析
从既往变电站地网接地参数测量环节的实际工作能够了解到,采用变电站地网接地电阻测试方法时需要注意的问题有很多,不同的因素都可能会导致其测量结果失真,因此,在具体操作的过程中,要考虑变电站地网接地电阻测量技术方法的运用[3]。从实践结果来看,如能够有效避免不良因素的干扰,变电站地网接地电阻测试技术的效果极佳,可以避免测量结果出现较大的误差,且还能够降低该环节的工作强度。
2.1 采用变电站地网接地电阻测试技术所需注意的问题
(1)应剔除地线分流的因素
就以带有架空地线的测试过程为例,通常情况下,采用三级法测量带架空地线的变电站接地电阻,但鉴于架空线路地线与变电站接地网是连接一体的,这样就会造成在测量接地电阻的过程中,令部分电流测量不到的情况,因其会从架空线路地线流向其它方向,这样一来,地网接地电阻测量结果就不准确,误差较大,测量的结果比正常值偏小[4]。因此,在进行变电站地网接地电阻测试时,为了避免发生此种情况,则需要将没经被测变电站接地网而直接入地的那部分电流考虑进去。
(2)在变电站发生故障情况下的地网接地电阻测量
在变电站建设及维护管理的实际工作中,偶尔会发生变电站故障的情况,故障电流通常是由线路的相导线所提供的,则将相导线当作变电站地网环境中电流的引线来操作。实际上,相导线与地线处于平行的状态,且二者的互感效应较为明显。如若在变电站故障时,由于相导线所供应的故障电流存在,在互感效应的作用之下,就会被地线电阻分走少部分电流,这样一来,可能就会导致了变电站地网接地电阻测试结果出现误差[5]。所以,在进行变电站地网接地电阻测试时,为了避免由于故障所导致的电流的流失,则需要考虑被地线电阻分走少部分电流。
2.2 变电站地网接地电阻测试技术的实际效果综述
从总体情况来看,随着我国变电站建设步伐的加快,在进行接地网验收以及参数测试时会偶尔出现不规范操作的现象,在采用了变电站地网接地电阻测试技术以后,能够在一定程度上改善这一不良状况,使得地网接地电阻测试的误差有所降低,从而更加有利于变电站的建设及其维护管理。在实际测试的过程中,通过接地网主网拓扑结构的无损电检测方法的实施,能够有效避免接地网环境中的流失电流的遗漏,从而在一定程度上保证了变电站地网接地电阻测试结果的准确性。与此同时,如若要进一步改善变电站地网接地电阻测试过程的数据质量,则可以采用短距离放线以及电压极任意放置的策略来进行辅助操作,能够在保证参数测量结果准确且工作量有所减少[6]。此外,在进行变电站地网接地电阻测量结果评估时,不仅需要考量现场测量时的电流流向及分布状况,还需要在架空地线电流无法剥离的情况考虑进去,从而令变电站地网接地电阻测量的数值更加精准,且符合现实变电站建设及维护管理的要求,这些情况都是需要切实考量的实际问题。
3 结束语
总而言之,通过对变电站地网验收以及电阻测试工作的观察,能够进一步明确变电站地网接地电阻测试技术在实践当中的优势,因其能够在构建地网网络拓扑结构完整性检测模型的基础上,运用敞开式变电站接地电阻测试,从而避免了以往测量时的误差,并且在一定程度上降低了该环节的工作强度。从变电站管理成效来看,基于变电站地网接地电阻测试技术及其实际应用具备一定的产业价值,值得在电力系统建设过程中推广该项技术。
摘要：为了能够使变电站地网接地电阻测量的误差降低,则进一步挖掘变电站现场环境中所存在的干扰因素,从而找寻一种切实可行的技术手段来削弱种种不利条件。基于此,提出将变电站地网接地电阻测试技术与实践相整合,结果表明,基于此技术的电阻测量误差明显减小,有助于变电站系统环境建设。本文就变电站地网接地电阻测试技术及其在应用过程中的实际成效进行阐述,以期为相关领域的实践带来有益的借鉴。
高土壤电阻率变电站接地网改造 篇8
关键词：高土壤电阻率,变电站,接地网,改造
0 引言
三道河变电站位于宁强县三道河山区小村,所处地既有耕植土,又有漂卵砾石层,还有砂泥岩等,土壤电阻率较高。该站原地网设计不尽合理,未充分考虑高土壤电阻率的影响,经检测接地装置已严重腐烂,接地电阻已达到0.8～1.2Ω,超过了0.5Ω的设计值,且部分重要设备的接地引下线不符合规范要求,对三道河变电站一、二次设备安全运行和工作人员的人身安全构成了威胁[1]。该站电气设备的安全可靠运行,直接关系着济源电网及与之相连的几个110 kV变电所的安全可靠供电。为了保障该站电力设备的安全可靠运行、改善接地网和接地装置的状况,必须及时进行整改。综合考虑现场的地理环境特点,对方案充分论证,提出了一套较系统的解决方案,并付诸工程实践,达到了降低地网接地电阻的目的[2,3]。
1 现场地形、地势对地网影响的分析
三道河变电站所处区域的地质结构基本上分为3层,上层为表土,中层为风化岩,下层为石灰岩。2008年11月9日,用JDX-3型接地电阻测试仪,采用测量等距四极法,选择2个点对变电站周边土壤电阻率进行测量,发现无论是水平方向还是垂直方向土壤电阻率都是不均匀分布。在水平方向上,有的地方土壤电阻率高,有的地方土壤电阻率较低;从垂直方向上的土壤电阻率分布来看上层土壤电阻率较低,约为600Ω·m;而深层土壤的电阻率较高,约为1 300Ω·m;而更深层,大约3 m以下,电阻率较低,约为200Ω·m。现场发现上层土壤所含无机盐类丰富,金属导电离子浓度较高;而下层土壤基本上是岩石,由于岩石的电阻率较高,导致导电性能较差;更深层土质含有丰富的地下水,电阻率较低。
三道河上土层薄,影响水平接地体和垂直接地体的埋深,垂直接地体打不下去,其深度一般都不到0.5 m。上层土壤土质松散,接地体不能与大地紧密接触,造成接触电阻大,且因土壤干湿度易变化,造成接地体的接地电阻不稳定。另外,上层土壤含氧量高,接地体易发生吸氧腐蚀,导致接地体与周围土壤之间的接触电阻增大。同时腐蚀还会造成接地网裂解使部分设备失去接地。
2 接地网改造应达到的标准和参数
接地装置的工频接地电阻为[4]:
式中:I为流经地网入地电流;Imax0为最大单相接地电流;KE1为地网内接地短路时架空地线的分流系数(取0.5)。
考虑到5～10年内电网的发展流经接地网的入地电流I按4 000 A取值,则改造后的接地电阻应为:
地面跨步电压为:
式中:t为接地短路电流持续时间,取2.7 s;ρs为地面土壤电阻率,取600Ω·m。
设备接触电压为:
设备接地引下线及地网主干线满足4 kA接地短路电流的热稳定要求。
3 改造方案
三道河原地网垂直接地体的总长度约为650 m,水平接地体的总长度约为5 100 m,垂直接地体的总长度占水平接地体总长度的12%。由此可知,垂直接地极对于降低工频接地电阻所起的作用很小(约降低2%～8%),其主要作用是加强冲击电流的扩散。
三道河变电站地处山区,站内地质条件较差,有一半的面积为不易开发的岩石地带,特别是局部110 kV设备区和大部分35 kV设备区地质情况十分恶劣,垂直接地极只能打深1 m左右,开挖难度较大,且接地效果也不好。为解决此问题,采用水平接地和接地坑相结合的方式,减少了挖掘工作量,降低施工难度且满足接地电阻和泄流的要求。
本方案采用了最经济、合理的接地网设计思路[5,6,7],具体如下:在不易开挖的岩石地带采用水平接地主网和接地坑形式,在户外配电装置区10 m间隔,开挖12个13 m深的接地坑安装12套Φ50 mm×12 500 mm的垂直接地极,之间用600 mm×400 mm×60 mm的TT-MK-A接地模块作为垂直接地极。为有效避免屏蔽效应,模块间距大于4 m。应尽量打深垂直接地极,原则上应大于1 m,在离地面0.8 m的深度与水平接地极连接。水平接地网周围敷设TT-HS-A离子缓释剂。接地坑的尺寸如图1所示,接地模块安装如图2所示。
TT-HS-A离子缓释剂是一种以无机非金属导电材料和强电解质组成的粉末状辅助接地材料,在雨季时,吸收土壤中的水分,并储存到缓释剂中;旱季来临时,离子缓释剂释放离子,保持并改善接地体周围的土壤湿度,以达到降低接地电阻的效果。接地坑中接地极周围用TT-HS-A离子缓释剂包严并加水浸透,其余采用细土回填,并分层夯实。
方案要点如下:
(1)主网采用60 mm×8 mm热镀锌扁钢间隔4 m做网格敷设。
(2)新地网采用126块600 mm×400 mm×60 mm的TT-MK-A接地模块作为垂直接地极,间距大于4 m,埋深水平接地体下0.8 m,每个模块敷设离子缓释剂。
(3)在变电站外围间隔10 m,安装12套Φ50mm×12 500 mm的垂直接地极,每根接地极加入100kg TT-HS-A离子缓释剂,并与主网连接,连接工艺采用电气焊接,并做防腐处理。
(4)水平接地体埋深0.8 m,埋深应大于冻土层,在地槽中平、直敷设,垂直接地极埋入地下。
(5)设备接地引下线采用电气焊连接工艺,焊接长度为其连线宽度的2倍,接地网所有焊接处要刷2遍沥青。
(6)接地网外缘闭合,外缘各角应做成圆弧形,圆弧半径不小于接地网格间距的一半。
4 改造效果
改造后不但使三道河变电站的接地网接地电阻符合设计和规程要求,而且使该站的地网结构更加合理,达到规程和反事故措施要求,保证了该站电力设备运行的安全性和可靠性。
改造后的三道河变电站地网经过测试,地网电阻为0.27Ω,明显下降,效果超出先前预计,为该站的长期稳定运行奠定了坚实的基础。
5 结语
采用水平接地和接地坑相结合的方式和泄流,减少了挖掘工作量,降低施工难度且满足接地电阻和泄流的要求。这种改造方案对于处于此类地质构造地区的变电站接地电阻的改造具有一定的借鉴意义。
参考文献
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水电站接地电阻设计 篇9
选择电网中性点的接地方式是一个综合性问题。它与电压等级、单相接地短路电流、继电保护配置、过电压水平等有关, 直接影响电网的绝缘水平、供电可靠性和连续性、继电保护、系统稳定以及对通信线路的干扰等。电力网中性点的接地方式有中性点有效接地和中性点非有效接地两种类型。其中, 中性点非有效接地方式可分为中性点不接地方式、中性点低电阻接地方式、中性点高电阻接地方式和中性点谐振接地方式。
以往光伏电站35k V及以下系统采取中性点经消弧线圈接地或不接地方式运行。消弧线圈接地方式的缺点是降低了小电流选线装置的灵敏度、容易发生串联谐振过电压、在非正常运行方式下, 无法抵消弧光接地时的全部高频分量, 可能引起很高的弧光接地过电压。
近几年, 光伏电站建设规模逐年快速扩大, 大型光伏电站面积较大, 各子系统的间距较远。光伏场区通常将逆变器的出口电压经过箱式双分裂升压变压器升压到35k V, 通过35k V汇集线送往升压站, 经升压站主变升压后接入系统。光伏电站35k V汇集线线路较长, 一般采用电缆或架空方式, 这导致35k V系统电容电流的数值大幅度增加。据统计, 全国已出现多起因单相接地故障不能快速切除导致故障扩大并成为光伏发电大规模脱网的主要原因。当前, 并网安全问题始终是悬在光伏产业头顶上的一把剑。因此, 对于35k V系统电容电流数值较大的光伏发电站, 接地方式的选择将直接影响到光伏电站电气设备的安全运行。
1 中性点低电阻接地方式的原理及特点
1.1 原理
中性点低电阻接地方式即在系统中性点与大地之间串联接入一定阻值 (0.1~1500欧) 的电阻。当发生单相接地短路故障时, 由于电弧在重燃--熄灭--再重燃的过程中积累了大量的能量, 当中性点接入电阻器后, 电阻器泄放了燃弧后的能量, 使中性点的电位降低, 且故障相电压恢复速度减慢, 电弧重燃的可能性就降低了。由于电阻吸收了故障时的弧光能量, 有效限制了弧光过电压倍数, 也基本消除了系统谐振过电压。
当电网发生单相接地故障时, 流过故障点的接地电流等于电阻电流和电容电流的向量和, 在接地电阻数值选择合理的条件下, 采用零序电流保护选择故障线路并迅速切除故障线路, 保证了人生设备安全。
1.2 特点
(1) 发生单相接地故障时, 非故障相工频过电压可限制在1.7倍以下, 暂时过电压可限制在2.6倍以下。
(2) 发生单相接地故障电弧从重燃、熄灭、再重燃所积累的电荷通过电阻器泄放, 控制了弧光过电压的倍数。
(3) 由于电阻器为一阻尼原件, 基本消除了谐振过电压。
(4) 低电阻接地就是为了获得较大的故障电流, 利用这一特点, 可利用零序保护装置快速切除故障线路, 防止事故进一步扩大, 提供了电网的安全水平并保证了人生安全。
(5) 电缆线路发生故障一般为永久性故障, 保护整定中不对故障线路进行重合闸, 因此不会引起操作过电压
2 光伏电站中性点小电阻接地方式基本理论
2.1 低电阻接地方式
光伏场升压站主变压器低压侧采用低电阻接地方式, 发生单相接地故障时可通过配置的零序保护快速切除故障线路。目前采用两种常用的方式:
(1) 光伏电站升压站主变压器采用Y/Y+Δ接线方式, 主变压器高压侧和低压侧均采用星型接线 (带平衡绕组, 能为3、6、9···次谐波提供通道, 改善波形) , 低压侧中性点引出加小电阻接地。
(2) 光伏电站升压站主变压器采用Y/Δ接线方式时, 在35k V侧采用Z型接地变压器人为制造一个中性点后经小电阻接地。
2.2 单相接地电流计算
当A相发生单相接地故障时, 忽略故障点接地电抗后由对称分量法可得A相单相接地电流为:
式中:Z1、Z2、Z0---------网络的正序、负序、零序电抗, 欧姆;
Rd---------故障点过渡电阻, 欧姆;
Ua---------A相电压, k V;
2.3 中性点接地电阻阻值计算
(1) 计算电阻电流中性点接地电阻器的阻值计算应先确定故障电流。当接地电流为550A时, 接地电弧可以稳定燃烧, 不会发生因燃烧、熄灭、再重燃过程所引起的弧光过电压, 也有利于继电保护装置的正确动作。
中性点电阻电流计算:
式中:IN为电阻电流, A;Id为接地电流, A;Ic为系统电容电流, A电缆线路电容电流计算:
式中:UE为系统额定线电压, V;L为电缆长度, km;
架空线路电容电流估算:
式中:2.7为适用于无架空地线的线路;3.3为适用于有架空地线的线路;同杆双回线路的电容电流为单回路的1.3~1.6倍。
(2) 接地电阻阻值及接地变容量按10S热稳定原则进行计算
式中:UE为系统额定线电压, V;IN为电阻电流, A;IR为小电阻额定电流;
RN为电阻器阻值, 欧姆;S为接地变容量, k VA
(3) 计算实例。以河北张家口某100MW光伏发电项目为例, 每1MW为一个子系统, 每个子系统安装一台1000k VA的升压变, 每10个子系统均T接到1回35k V汇集线, 本站共10回汇集线, 均为电缆汇集方式, 电缆长度共计22公里, 本站的主变压器接线形式为Y/Δ接线方式, 其电容电流估算为:
则电阻电流为:IN=Id2-IC2=544A (取Id=550A)
电阻值为:RN=U3IN=37.14欧姆, 选择37欧姆的电阻, 则接地电流大于550A。
按照10S热稳定计算, 接地变压器绕组的容量为:S=110.5×353×544=1047KVA
因此, 选择容量为1250k VA、接线组别为ZN, yn1的曲折型接地变压器;选择电阻为37欧姆的小电阻柜。
3 低电阻接地方式的保护配置及整定原则
3.1 35k V接地变压器的保护配置及整定原则
接地变压器配置电流速断及过电流保护作为接地变内部故障及外部相间短路故障的主保护和后备保护;并配置零序过流I段、零序过流II段作为接地变单相接地故障时的主保护和后备保护。
当采用升压站主变压器低压侧中性点引出加小电阻接地方式时, 零序I段保护第一时限跳低压侧母联开关, 第二时限跳主变低压侧进线开关、零序II段保护动作跳主变各侧开关;当采用接地变压器中性点接小电阻接地方式时, 零序I段保护第一时限跳低压侧母联开关, 第二时限跳主变低压侧进线开关。
3.2 35k V汇集线线路的保护配置及整定原则
光伏电站的35k V汇集线为双侧电源线路, 应装设带方向或不带方向的电流速断及过电流保护作为相间短路故障的主保护和后备保护;并配置零序电流保护, 零序电流保护设二段, 第一段为零序电流速断保护, 时限与相间电流速断保护相同、第二段为零序过电流保护, 时限与相间过电流保护时限相同, 也可配置零序加速段增加保护可靠性。
3.3 现有配置方式及隐患
低电阻接到方式下零序电流保护在具体工程中运用时, 保护装置零序电流采样一般采用独立的零序电流互感器, 很少是装置通过接入的三相电流而自产的零序电流。当采用独立的零序电流互感器时, 需注意一个原则, 电缆端部的金属护层及接地线不能穿越零序电流互感器, 接地线应在零序电流互感器以下直接接地。
在光伏电站扩建时, 汇集线进线间隔的零序电流互感器特性必须与前期工程的零序电抗互感器特性一致, 避免不一致造成的保护误动。
4 结论
随着光伏电站规模的不断扩大, 光伏电站35k V侧主要由电缆线路构成配电系统, 由于电缆使用量的增多使得配电系统的电容电流急剧增加, 当单相接地故障电容电流较大时, 选用中性点低电阻接地可以快速切除故障线路, 降低工频过电压水平, 提供光伏电站运行可靠性。中性点电阻接地方式对系统电容电流变化的适应范围较大, 尤其当光伏电站扩建时, 可以不改变接地电阻值。本文根据光伏电站集电线路的特点提出了35k V系统接地方式, 同时给出了接地电阻阻值及接地变容量计算的方法, 并对工程中遇到的继电保护整定原则进行了归纳总结, 对光伏电站设备采购、规范建设和顺利投产具有十分现实的指导意义。
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