黃炳體 李文偉

【摘要】本文對(duì)變電站工程接地電阻測(cè)試不合格進(jìn)行了分析，提出了解決方案，經(jīng)處理后滿足了接地設(shè)計(jì)要求。

【關(guān)鍵詞】接地網(wǎng);接地電阻;測(cè)試

1、引言

在變電站工程實(shí)施中，全站接地網(wǎng)接地電阻測(cè)試作為一項(xiàng)非常重要的交接試驗(yàn)內(nèi)容，測(cè)試合格與否直接關(guān)系到工程竣工投產(chǎn)。本文對(duì)變電站工程接地電阻測(cè)試不合格進(jìn)行了原因分析，提出了解決方案，并進(jìn)行了計(jì)算校核。經(jīng)處理后現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試合格，符合接地規(guī)范及工程設(shè)計(jì)要求。

2、基本情況

變電站工程位于廣西欽州市，屬亞熱帶季風(fēng)氣候。年降水量平均為1658毫米，年平均降水日數(shù)161天。資料記載，變電站站址屬石灰?guī)r地質(zhì)，現(xiàn)場(chǎng)勘察發(fā)現(xiàn)土壤表層10-15cm為細(xì)沙土，15cm以下為風(fēng)化沙土，開(kāi)挖處見(jiàn)巖石，土壤電阻率ρ為240Ω.m。

該變電站電壓等級(jí)為110kV，主變?nèi)萘繛?×50MVA，占地面積為4957㎡（長(zhǎng)73m×寬65.5m）。接地方案采用以水平接地體為主，輔以垂直接地極，外緣成圓弧形閉合的復(fù)合接地網(wǎng)。水平接地體選用-50×5熱鍍鋅扁鋼，垂直接地極選用-50×50×5熱鍍鋅角鋼，水平復(fù)合接地網(wǎng)敷設(shè)降阻劑，并在站區(qū)內(nèi)及站區(qū)附近土壤電阻率較低處外加2口的接地斜井（長(zhǎng)150m，深10m），從而達(dá)到變電站接地電阻值降至1Ω以下。全站土建部分及電氣部分均完成施工后，工程施工人員按要求對(duì)接地網(wǎng)進(jìn)行接地電阻測(cè)試，電阻值在4.085-4.451Ω之間。 經(jīng)過(guò)核算，按原方案繼續(xù)開(kāi)展2口接地斜井施工，接地電阻仍不滿足工程設(shè)計(jì)要求。

3、原因分析

首先從接地網(wǎng)測(cè)試方法著手，對(duì)測(cè)試天氣、測(cè)試儀器、測(cè)試線間距離、測(cè)試電極位置、所加測(cè)試電流大小等逐項(xiàng)進(jìn)行檢查，均確認(rèn)無(wú)誤。接著從施工方面檢查，仔細(xì)查閱了接地網(wǎng)施工、監(jiān)理記錄以及接地網(wǎng)隱蔽前的中間驗(yàn)收記錄等過(guò)程資料，顯示均按圖施工。然后，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行復(fù)查。經(jīng)推算，本工程土壤電阻率實(shí)際值應(yīng)為670Ω·m，與前期地勘測(cè)試計(jì)算平均值240Ω·m相差較大。通過(guò)與地勘單位溝通了解，得知本工程地勘開(kāi)展土壤電阻率測(cè)試僅僅為抽樣測(cè)量，故而導(dǎo)致電阻率計(jì)算值與實(shí)際值出現(xiàn)較大誤差。

4、提出方案

根據(jù)該變電站工程地勘報(bào)告，本站5m、10m、20m、30m深度的土壤電阻率變化不大，考慮深井+斜井的降阻措施。

（1）降阻方案。分為兩個(gè)步驟開(kāi)展：首先采用斜井接地降阻，新增3、4#接地斜井，在站內(nèi)（如圖1 降阻措施示意圖）打10m深的泄流通道，通道長(zhǎng)240m，將熱鍍鋅扁鋼連接牢固引入井內(nèi)并與原地網(wǎng)相連，灌入物理型復(fù)合降阻劑配合降阻;接著采用深井接地降阻，在站內(nèi)四個(gè)角靠近地網(wǎng)邊緣部位打20m深的深井4口，用ф50的銅覆鋼管，灌入物理型復(fù)合降阻劑配合降阻，通過(guò)過(guò)渡接頭用熱鍍鋅扁鋼與原地網(wǎng)相連。

（2）方案優(yōu)點(diǎn)：1）利用現(xiàn)有資源，無(wú)需再征地及開(kāi)展青苗補(bǔ)償工作。2）不受外界和人為破壞、便于施工安排和工程管理。3）通過(guò)深井和斜井結(jié)構(gòu)延伸形成聚集地下的潮濕空間，從而形成長(zhǎng)達(dá)數(shù)百米的多個(gè)泄雷通道安全帶，有力保證變電站及周圍設(shè)備和人員的安全。4）利用物理型復(fù)合降阻劑比普通產(chǎn)品更高效性和附著性強(qiáng)，提高與周圍土壤的親和性。5）降阻成本低，施工便捷，合格后的接地電阻基本不受季節(jié)變化而改變。

5、驗(yàn)證計(jì)算

（1）單口斜井接地的接地電阻

式中， 土壤電阻率ρ取670Ω·m，h為10m，外引水平地網(wǎng)敷設(shè)降阻劑，直徑d按0.15m考慮，形狀系數(shù)A值取0.48。1、2#斜井長(zhǎng)度為L(zhǎng)=150m，單口斜井R=7.177Ω。3、4#斜井長(zhǎng)度為L(zhǎng)=240m，單口斜井R=4.903Ω。

（2）4口斜井并聯(lián)后的接地電阻。1、2#斜井并聯(lián)的電阻為3.589Ω，3、4#斜井并聯(lián)的電阻為2.452Ω。4口斜井并聯(lián)后的電阻為1.457Ω。與主地網(wǎng)連接后的電阻為1.098Ω，未滿足設(shè)計(jì)要求。

（3）單口深井接地的接地電阻

式中， 土壤電阻率ρ取670Ω·m，L為20米，垂直接地體敷設(shè)降阻劑，直徑d按0.150m考慮，形狀系數(shù)A值取0.48。

計(jì)算得：Rt=16.15Ω。

（4）4口深井并聯(lián)的接地電阻。四口深井并聯(lián)后， Rt并= 4.23Ω

（5）主地網(wǎng)、深井、斜井并聯(lián)接地后的總接地電阻：

R=1.098×4.23/（1.098+4.23）≈0.87Ω≤1Ω

最終R，符合設(shè)計(jì)要求。斜井、深井布置詳見(jiàn)圖1。

6、測(cè)試結(jié)果

接地電阻測(cè)試儀：DWR-5A大型接地電阻測(cè)試儀，測(cè)試采用直線三極布線法，測(cè)試電流I為4.5A，頻率為45HZ、55HZ，共分3次進(jìn)行測(cè)試，第1次測(cè)試電壓極長(zhǎng)為1080米，測(cè)試結(jié)果為0.876Ω;第2次測(cè)試電壓極長(zhǎng)為990米，測(cè)試結(jié)果為0.842Ω;第3次測(cè)試電壓極長(zhǎng)為900米，測(cè)試結(jié)果為0.811Ω。測(cè)試平均值為0.843Ω，而且3次測(cè)量值變化均在5%以內(nèi)，故測(cè)試電阻值小于1Ω，結(jié)果合格。

結(jié)束語(yǔ)：通過(guò)對(duì)變電站工程接地電阻測(cè)試不合格進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)了接地電阻測(cè)試不合格的原因，采取了有效方案加以解決，為工程實(shí)踐提供參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]唐玲潔.桂林110kV魯山變電所接地電阻計(jì)算及接地方案介紹[J].廣西電業(yè)，2016（06）：77+81-84.