城市中心区地下变电站接地网设计

结合福州城市中心区某110kV地下变电站工程的设计建设,论述地下变电站接地网的设计方法。从接地网总体布置方案设计、接地极材料选型、接地网接地电阻值计算、最大接触电位差及最大跨步电位差校验等基本方面,进行地下变电站接地网设计。     

城区变电站接地网设计探讨

通过对天津勤俭道220kV变电站接地电阻、接触电位差、跨步电位差的分析计算,总结城区全户内变电站的接地网设计经验。     

接地系统工程设计

结合220kV后村变电站的工程数据,探讨目前高土壤电阻率降阻措施及分析接地设计参数对地电位、接触电位差、跨步电位差的影响程度。     

忻州500 kV变电站接地网设计研究

忻州500 kV变电站地质条件较差,整个变电站位于河卵石、花岗片麻岩上,土壤电阻率高,对于这种地质条件的接地系统设计,在山西省大型超高压变电站中尚属首次,合理设计接地系统,对采用深井接地极降低接地装置的接地电阻、接触电位差和跨步电位差进行了分析研究。     

变电站入地短路电流的简化算法

电力系统接地故障时,变电站接地网的设计、接触电位差及跨步电位差的控制均与变电站经接地装置的入地短路电流有关,针对变电站入地电流计算过程较为繁琐难理解,有些参数在规程中没有明确计算方法等原因,本文通过某变电站实例介绍一种简单的入地短路电流工程计算方法。     

抽水蓄能电站110kV施工变电站接地设计

根据河南天池抽水蓄能电站110kV施工变电站实际地质条件,对变电站接地网进行设计。依据国家相关规范要求,对接地网电阻、接触电位差、跨步电位差进行了计算分析,在采取有关措施后,确保各项指标要求满足规范有关接地的相关要求。     

变电站对地短路时接地网转移电位差对铠装电缆影响的研究

在变电站接地网设计中,考虑到切合站场母线会对通信设备产生强大的电磁干扰,通常会将电缆屏蔽层两端接地。然而,在变电站受到雷击或发生短路故障情况下,电缆芯线与屏蔽层之间会产生巨大的转移电位差。这种电位差一方面可能会破坏电缆芯线与屏蔽层之间的主绝缘,形成电树枝或介质击穿,另一方面转移电位差会在铠装层形成回路,产生很大的暂态电流,干扰通信设备导致设备误操作。因此,转移电位差对变电站设备的影响亟待更深入的分析。笔者针对发生对地短路故障的变电站,建立铠装电缆的电气模型,给出变电站短路故障下芯线和屏蔽层之间的转移电位差解析式,分析电缆参数对转移电位差的影响,并且通过接地工程软件CDEGS分析接地网、土壤等参数对转移电位差的变化规律,提出抑制转移电位差的措施,为实际施工和建设提供理论依据。     

500 kV兰亭变电所接地网的技术改造

降低高土壤电阻率地区大型变电站接地电阻受到普遍关注,介绍了浙江绍兴500 kV兰亭枢纽变电站接地网设计和首次改造的概况,讨论了降低接地电阻值的效果,对现行电力行业标准中规定的接地网不能满足R≤200/I时要求采取防止转移电位、验算接触电位差及跨步电位差等措施进行了分析.     

云数据中心与变电站共站时接地网连接方式

云数据中心占地面积巨大、电能需求也巨大,需要与配套的变电站共址建设,两部分接地网之间的相互影响和连接方式是云数据中心设计中需要考虑的重点问题。以某实际云数据中心与变电站共址为例,建立电磁场数值计算模型,通过仿真计算研究不同接地连接方式时,变电站与数据中心的地电位、接触电位差、跨步电位差等的分布,提出经济合理的均压措施。经过分析可知,当云数据中心与变电站接地网分别独立布置时,变电站接地网与其他接地网之间形成了较大的电位差,影响人身和设备安全。建议各接地网相互紧密连接,从而在各接地网之间获得良好的均压效果,保证人身和设备安全。     

大型变电站接地网的网内电位差

在大型变电站中 ,由于接地导体自身的电阻和电感的作用 ,使得接地导体上各点的电位不相等。变电站内许多仪器的接地端或电缆外皮都接在接地网上 ,接地网的网内电位差可能产生严重的电磁兼容问题。采用接地网接地参数数值分析软件 ,计算了接地网的内部电位差 ,提出了减小网内电位差的措施。     

发电厂和变电站接地设计安全判据的探讨

人身安全和设备安全是发电厂和变电站接地设计的主要目的。国内接地设计标准《GB 50065-2011：交流电气装置的接地设计规范》和国际接地设计标准《IEEE Std 80-2000 IEEE Guide for Safety in ACSubstation Grounding》中关于这两个接地系统目的的安全判据有所不同。通过对两者的分析,给出了两个标准对于人身安全判据的适用范围。同时,指出了两个标准对于设备安全判据的局限性,并根据发电厂和变电站设备绝缘水平、布置及运行的实际情况,首次提出宜采用最大相对地电位差作为接地系统中设备安全判据的新思路。对于大面积或者土壤电阻率较高的发电厂和变电站来说,应用此判据可大幅提高经济性。     

牵引变电所主接地网设计研究

电气化铁路外电源短路容量日益增大,牵引供电系统的回流具有特殊性。在高土壤电阻率地区,牵引变电所主接地网的设计成为难题。提出衡量接地水平的指标主要为接触电势、跨步电势、接地电阻、地电位升。针对典型土壤结构,分析对比中心扩网、延伸扩网、射线扩网、深井等主流降阻措施。通过大量的CDEGS平台仿真数据分析,总结出每一种降阻措施对接地指标的具体影响因素。通过对比措施的优劣,找出接地网降阻的规律,推荐最佳的方案。所用仿真参数为牵引变电所主接地网工程设计提供基础,验证了方案的正确性与可行性。     

接地网的雷电冲击响应特性计算分析

为了分析发、变电站接地网在雷电流作用下的性能,提出了一种近似于工频情况下的节点电压法的模型,并借助软件求取接地网格在雷电流冲击响应下的电气参数。该模型借助电网络理论中节点电压法,考虑了接地导体周围土壤火花放电对雷电暂态效应、非线性火花效应和导体间互感的影响,对接地导体的土壤放电击穿建立基于分布、时变电路参数的等效电路模型,同时此法对接地网在大冲击电流作用下性能的动态趋势预测提供一种思维方法。分析了针对不同地网结构、不同雷电流注入点等因素情况下的接地网冲击特性。边角注入时,注入点周围电位、散流电流、轴向电流均关于注入点所在对角线对称分布。中心点注入时,地表电位分布关于中心点对称。     

110 kV全户内智能变电站接地网优化设计

全户内智能变电站占地面积小,入地短路电流高,虽然城区土壤电阻率相对较低,但接地电阻和地电位升仍难以降低。以某110 kV全户内变电站土壤模型为例,对新一代智能变电站典型设计方案110-A2-X1的接地网进行优化设计。优化设计时,通过分析设计规范对接地参数的要求,适当放宽接地网地电位升高的限值;基于CDEGS接地分析软件,分析不同面积和网孔尺寸的双层地网的降阻效果,以及不同数量和长度深井接地极的降阻效果,并对应用了双层地网和深井接地极的优化方案进行安全性评估和经济性比较。结果表明,与双层地网相比,接地深井虽然成本较高,但降阻效果良好,对于无人值守的110 kV全户内智能变电站,选取6口55 m的接地深井的降阻方式形成其接地网优化方案可满足各项安全性要求。     

Electrical Power System Design Features of a Modern Large Polyethylene Plant

A modern large polyethylene plant requires a sophisticated electrical power supply to meet the requirements of a continuous process industry. The principal features of such an electrical power system are summarized. The power system was designed to achieve project objectives which stressed safety of operation, ease of maintenance, and high reliability. Some of the modern design features discussed are dual 230-kV power supply lines; low-profile 230-kV bus work; personnel safety grounding of main substation to reduce step and touch potential to safe levels; transfer trip signals to utilize the utility company's switching equipment; extensive protective devices to detect and initiate switching equipment action for power equipment malfunctions or power system faults; vacuum switched under-load tap changers on main power transformers; vacuum breakers for 13.8-kV switching equipment; climate-controlled elevated substation buildings to permit bottom entrance and exit with all power and control cables; nonmetallic sheathed power and control cables in open cable tray; medium resistance ground derived by zig-zag grounding transformers in the 13.8-kV distribution system; high-resistance grounding at the secondary wye connection of all 4.     

电网继电保护二次系统接地设计研究及应用

对目前系统发生多起二次设备损坏及误动调查研究,发现各（厂）站二次系统等电位接地点设计较混乱情况,根据相关要求,结合电网继电保护二次系统接地的需求,对地点设计分类进行研究,并给出具体措施。     

高土壤电阻率变电站降阻措施分析及降阻目标选择

采用接地系统辅助设计软件包CDEGS,结合工程实例对局部换土、深井接地、引外接地和敷设接地极(接地模块或离子接地棒) 4种高土壤电阻率变电站常用降阻措施进行了仿真计算。基于计算结果分析了每种降阻措施的降阻特性,并提出了工程应用建议。此外,在确保人身和设备安全前提下,探讨了如何合理选择降阻目标避免过度设计。     

接地网设计理念及其工程实践

为适应电网发展对接地网安全性越来越高的要求,安全性分析逐步成为接地网设计的基点。以典型的高土壤电阻率站址220 kV变电站设计和施工为例,结合现场实测和仿真计算,分析不同降阻阶段接地网特性参数的安全性与投资预算的关系,阐明了对于站址土壤条件不理想的情形。在首先满足接地网特性参数（接地故障下地网导体电位升高、场区压差、场区跨步电压和接触电压等）符合一、二次设备运行和人员安全要求的前提下,科学地选择接地阻抗设计值,取得较优的经济性,达到安全性和经济性平衡的设计理念,给出了安全性和经济性分析在接地网设计中的应用评价方法。     

变电站和移动基站共建时接地网的可靠性研究

变电站和移动基站共建时接地网的可靠性主要考虑雷击的影响。通过CDEGS建立接地网的计算模型。基于矩量法和傅立叶变换方法,分析变电站接地网和移动基站接地网不同连接方式,两接地网不同间距时,雷电在二次电缆屏蔽层上产生的影响;分析共建时不同土壤电阻率,不同连接方式对地电位升和地表电位分布的影响。研究结果表明,两个接地网采用不连接、最大间距、土壤电阻率低的电连接方式时二次电缆的骚扰电压最小,观测点地电位升最小和地表电位分布均匀。因此共建时两接地网应采用此电连接方式．同时变电站和移动基站之间应设立安全区。     

南方电网变电站接地网设计安全性评价

顺应接地网安全性评价工作向前端设计阶段延伸的趋势,以6个变电站接地网初步设计及施工安全性评价为例,总结了安全性和经济性分析在南方电网变电站接地网设计中应用的经验,给出了相应的评价方法。阐明了对于站址土壤条件不理想的情形,应在接地网特性参数符合设备运行和人员安全要求的前提下,科学地选择接地阻抗设计值,取得较优的经济性,逐步改变以往只关注接地阻抗的传统做法,向以安全性为前提,兼顾经济性的接地网设计理念转型,对高土壤电阻率地区和城市变电站接地网的设计有着较好的借鉴价值。