浅论接地深井采用的条件

接地是电气安全中必要的保护方法, 在变电站投运前均应使变电站地网的接地电阻满足设计要求, 才能保证变电站运行中的安全。依据交接试验标准, 对变电站的接地电阻都有本文将通过大新500kV变电站的地网测试结果, 对接地深井降阻方法的可行性进行论述。

1 大新500kV变电站的地理条件

大新500kV变电站站址位于广西崇左市大新县桃城华侨农场范围内, 东南方向距大新县城5.5km。地形地貌主要为浅丘缓坡, 无突变地形, 坡顶平坦, 地势开阔, 周边种植剑麻作物, 站址场地中心高, 四周低, 场地内无地表积水。

地下水主要为基岩岩溶裂隙水, 岩溶裂隙水赋存于伏基岩岩溶裂隙中, 场地岩溶裂隙水主要接受站址外地下水补给, 并最终向桃城河排泄, 其埋深多在覆盖层底部以下的基岩中。

2 大新变的地网设计规模

大新500kV变电所接地网敷设以接地体为主的人工接地网, 并按在变电所四角加设接地深井, 采用深井式接地极可减少占地, 且接地装置的接地电阻受气候影响较小。本站地网的长度为:313米, 宽度为:221米, 对角线长度约为:383米。本期工程的接地网电阻计算值为:0.089Ω。

3 接地电阻的测试方法:

大新变接地电阻测量采用两种方法进行, 变频法和工频大电流法, 接线图原理图如图1所示:现场接线布置采用直线三极布置法, 选电流线d13等于4D (D为接地网最大对角线长度, 电压线d12为0.618d13) 。电压极、电流极采用的接地体为圆钢、钢管, 垂直埋于深约1.5m左右土中。测量采用GPS卫星定位布线, 往西偏南方向布线, 其中辅助电流极与地网边缘直线距离约为1532m, 辅助电压极与地网边缘直线距离取点1约为919m, 取点2约为842m, 取点3约为766m。采用变频法测试时, 测试电流为5.0A, 频率为45Hz、55Hz;采用工频大电流法时, 测试电流为30A。

4 测试步骤

(1) 将线路和线路避雷线与站内主地网隔离。 (2) 按原理图接线, 现场接线布置采用直线三极布置法, 用电压线、电流线、接地极引线与仪器的相应端子良好连接, 电流线与电压线应尽可能分开, 不缠绞交错。 (3) 接线完成后, 首先变电站接地深井与主地网断开, 测量变电站四角接地深井独立的接地电阻, 然后单独测量主地网的接地电阻, 最后将接地深井与主地网连接, 测试连接后的接地电阻。测试过程无异常, 本文将不对测试过程进行详细论述, 仅对测试结果进行分析。

5 测试结果

5.1 对接地深井独立进行测量

测量时间:2008年4月12日, 天气:阴。

使用仪器:AI-6301自动抗干扰地网电阻测试仪。

测试结果如下。

1#深井:R1=7.99Ω

2#深井:R2=13.57Ω

3#深井:R3=7.20Ω

4#深井:R=12.68Ω

5.2 单独测量主地网的接地电阻结果

测量时间:2008年4月12日, 天气:阴。概况:四口接地深井与主地网未连接。测试结果如下。

Z平均=1.510ΩR平均=1.477Ω

5.3 测量四口深井和主地网连接后的接地电阻

(1) 采用变频法测试。

测量时间:2008年4月12日, 天气:阴。概况:四口接地深井与主地网已连接。测试结果如下。

Z平均=1.441ΩR平均=1.407Ω

(2) 采用大电流法测试。

测量时间2008年4月15日, 天气晴。

概况:四口接地深井与主地网已连接。测试结果如下。

测试点1 I=30.0A U12=51.7V

测试点2 I=32.5A U12=53.0V

测试点3 I=32.0 A U12=51.6V

R平均=1.657Ω

6 结果分析

由以上试验结果可以看出, 大新变电站内四角上的接地深井的本身接地电阻均较大, 均比水平敷设的主地网的接地电阻值大出5倍以上, 所以在接地深井与主地网连接后, 接地电阻的大小变化很小, 接地深井不能有效的起到降低变电站内整个地网的接地电阻的作用。

7 结语

在变电站的接地电阻施工中, 降低接地网接地电阻的措施无非是:引外接接地极、深井式接地极和填充降阻剂, 在具体工程一定要把现场的地质、地势特别是土壤电阻率在垂直和水平两个方向上的分布测试准后才能决定采用何种降阻方法, 以避免不必要的浪费。现场适合于采用深井式接地极的场所较少, 只有在地下有金属矿, 或地表土壤干燥, 而地下水丰富的场所才适用, 而大新变所在地, 都是深层土壤的土壤电阻率高于表层的土壤电阻率, 特别是深层为岩石和溶洞, 这时是不适合于采用深井式接地极的。在今后的施工中, 如果要采用深井式接地极需要考虑屏蔽问题, 深井式接地极一般应设在水平地网的边缘且应该逐个测量接地深井的接地电阻, 并且做好详细地质分析。对于线路杆塔接地、避雷针接地等以防雷为主要目的的接地装置也不宜采用深井式接地极, 因为雷电流是高频电流, 有很强的趋肤性, 一般沿地表散流, 深层土壤散流作用很差, 所以深井式接地极对以防雷为主的接地效果不大。

摘要：本文将通过对大新500kV变电站的地网测试结果, 对接地深井降阻方法的可行性进行论述, 可为工程同行借鉴。

关键词：大新变电站,接地,深井