摘要：隨著城市與工業(yè)化的發(fā)展，電氣絕緣水平面逐步提高，變電站向小型化、戶內化發(fā)展，變電站站址選擇余度減小，土壤電阻率較高的地方也被迫使用，傳統(tǒng)接地方式已不可能滿足城市或化工園區(qū)設計要求，文章通過對BASF重慶MDI項目110kV變電站的設計實踐對城市與化工園區(qū)變電站小型化、戶內化發(fā)展的接地電阻，探討了以何種方式解決，采用何種產品，采用哪種接地施工方式。

關鍵詞：接地電阻；變電站；接地極；土壤電阻率；城市與化工園區(qū)

中圖分類號：TM727文獻標識碼：A文章編號：1009-2374（2014）24-0148-02隨著城市與工業(yè)化的發(fā)展，電氣絕緣水平面逐步提高，變電站向小型化，戶內化發(fā)展，占地面積減小，變電站站址選擇余度減小，土壤電阻率較高的地方也被迫使用；隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，電網規(guī)模的不斷擴大，接地短路電流越來越大，對接地的要求越來越高。傳統(tǒng)接地方式已不可能滿足城市或化工園區(qū)設計要求；在投入運行前，主接地網的接地電阻必須達到設計要求，否則將影響變電站的人員和設備的安全。本文通過對BASF重慶MDI項目110kV變電站的設計實踐，探討城市與化工園區(qū)變電站接地解決方式，保證變電站內人身和設備

安全。

1接地存在的問題

電力系統(tǒng)及電網規(guī)模的發(fā)展壯大，接地短路電流將越來越大，Rw＜2000/I，變電站電氣裝置保護接地的接地電阻要求值越來越小。

附著工業(yè)化發(fā)展，環(huán)境溫度、環(huán)境污染，土壤腐蝕上升；導致傳統(tǒng)廣泛采用鍍鋅鋼腐蝕速度加快。使用奉命達不到要求；而改造運行中的變電站主地網非常復雜繁瑣而昂貴。

2BASF重慶MDI項目110kV變電站的接地設計實踐

2.1設計需解決的問題

BASF110kV變電站為全戶內站，入地短路電流大；變電站用于接地面積??；為回填土，土壤電阻率不均，腐蝕性大。

2.2接地電阻與接觸電位和跨步電位計算

土壤電阻率測量：根據(jù)化學工業(yè)巖土工程有限公司《巴斯夫重慶MDI一體化項目巖土工程勘察報告》提供資料如下：“建地0層（Qml），素填土：褐黃～黃褐色，由場地平整時拋填堆放而成，主要由含量不均的泥巖砂巖碎塊、粘性土及少量混凝土碎塊等組成，直徑一般5～30cm，最大塊石直徑約80cm。填土時隨意拋填堆放而成，排列雜亂，呈松散～稍密狀，未經分層碾壓，結構松散，密實性差異大。填土年限3年余。普遍分布?！备鶕?jù)該公司編制項目的《原位測試報告試驗項目（電阻率）》提供資料：“站址1米層電阻率為52～58Ω·m?！笨紤]季節(jié)系數(shù)1.5，本工程土壤電阻率取87Ω·m。

I=（Imax-Iz）（1-Kf1）或I=Iz（（1-Kf2）；

式中：

I—入地短路電流

Iz—主變壓器中性點接地短路電流

Imax—系統(tǒng)最大接地短路電流

Kf1—站內短路時避雷線的工頻分流系數(shù)，取0.5

Kf2—站外短路時避雷線的工頻分流系數(shù)，取0.1

經計算：當發(fā)生站內單相接地短路時，流經接地裝置的接地電流19.8kA；接地電阻要求值Rw＜2000/I=0.101Ω；按傳統(tǒng)方式鋪設接地，全站接地網接地電阻為0.940Ω。不滿足接地電阻要求值。

；對接觸電位差、跨步電

位差和接地電位允許值的計算。

接地網最大接觸電位差

接地網最大跨步電位差

允許最大接觸電位差

允許最大跨步電位差

故：接觸電位差不滿足要求

故：跨步電位差不滿足要求

由此可見該站接地網在此范圍內僅依靠水平接地網，而采取其它措施的情況下其地網接地電阻、接觸電位差和跨步電位差不滿足規(guī)程要求。在投入運行前，主接地網的接地電阻必須達到設計要求，否則將影響變電站的人員和設備的安全。因面必須采取措施。

2.3采取的措施

在防直雷的人工接地體距建筑物出入口或人行道不應小于3m。當小于3m時應采取下列措施之一：水平接地體局部深埋不應小于1m；水平接地體局部包絕緣物，可采用50～80mm厚的瀝青層；采取對變電站敷設瀝青道路、在變電站鋪設接地網的面積內鋪設碎石地面提高地表面的電阻率，以提高允許最大接觸電位差和允許最大跨步電位差。為保證變電站內人身和設備安全，采取降低阻接地電阻的措施。采取與全廠的大地網相接和深埋垂直接地體等降低接地電阻措施，本站僅依靠水平接地體，水平接地極在此有限的面積內布置，本站是無法滿足接地電阻的要求的，需深孔接地可降低接地電阻，深埋垂直接地極；用6根深井接地極采用φ69的銅包鋅接地極，深度為25m。接地主網線路若全部使用鋼材，由于鋼材與巖石的表面結合性較差，導致接地體不能發(fā)揮其效果，并由于鋼材的耐腐蝕性較差，故采用銅接地體防止腐蝕，其理論壽命大于80年，大于鍍鋅鋼的使用年限。

2.4采取后的效果

僅采取對變電站敷設瀝青道路、在變電站鋪設接地網的面積內鋪設碎石地面提高地表面的電阻率，以提高允許最大接觸電位差和允許最大跨步電位差。考慮雨季時瀝青和碎石均按電阻率為：1500Ω.m考慮。

允許最大接觸電位差：

允許最大跨步電位差：

根據(jù)以上計算接觸電位差不滿足要求

跨步電位差滿足要求

由此可見，對變電站的敷設瀝青道路、在變電站鋪設接地網的面積內鋪設碎石地面提高地表面的情況下其地網接地電阻、接觸電位差仍不滿足規(guī)程要求。必須采取降阻措施來降低接地電阻和接觸電勢。

與全廠的大地網相接和深埋垂直接地體等降低接地電阻措施后，地網總接地電阻：R=0.20。地網最大接觸電位差：

接觸電位差滿足要求。

經過上述措施處理，最終通過檢測驗收。

3結語

通過對BASF重慶MDI項目110kV變電站的設計實踐對城市與化工園區(qū)變電站小型化、戶內化發(fā)展的接地電阻，提出了以下建議：

（1）地網處理是一系統(tǒng)工程，接地電阻的大小主要以接地裝置流過接地短路電流入地時，接地裝置的電位不超過2000V為準，否則不管接地電阻多大，都需按規(guī)定核算接觸電勢、跨步電壓等指標，并應采取相應的措施。低接地電阻的接地網可能是危險的地網，而通過合理的設計，較高接地電阻的地網是安全的地網。通過合理的設計，使得變電站有一個低的足夠安全的接觸電位差、跨步電位差、地電位是我們設計安全地網的最終目的。

（2）主地網大范圍換土方式來改變土壤電阻率是不可取的。要達到需用土壤電阻率，量太大，不易實施；在接地極小范圍換土，僅加大了接地極的截面積，接地網達不到要求接地電阻。

（3）深孔上下層土壤電阻率相差越大，深孔加接地極可大大降低接地電阻。這種方法值得采用與推廣。

（4）新型接地材料效果明顯，兼具接地體防腐作用，值得推廣，但需要時間的驗證。各種降阻措施的運用應該針對自不同的環(huán)境，不能一概而論。銅質防腐性好，適宜腐性較大的環(huán)境。

參考文獻

[1]?交流電氣裝置的接地（DL/T621-1997）[S]．北京：中

國電力出版社，1998．

[2]?王東生．關于采用打斜井的方法降低變電站接地電阻

研究[A]．全國電網接地方式與技術研計會論文集

[C]．北京：電力設備雜志社，2005．

作者簡介：陳沛岐（1967—），男，重慶人，重慶陸洋工程設計有限公司工程師，研究方向：城市與化工園區(qū)變電站接地。