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《重庆大学》 2009年
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高土壤电阻率地区变电站接地设计与降阻技术研究

余晓东  
【摘要】: 接地电阻值是衡量变电站接地系统是否符合安全要求的重要指标,由于接地装置周围土壤电阻率的高低在很大程度上决定了接地装置接地电阻的大小,建在高土壤电阻率地区的变电站接地电阻一般很难满足安全要求。高土壤电阻率地区的变电站接地设计和降阻问题一直是广大科技工作者和工程技术人员关心的问题。 本文在系统的收集国内外关于降低接地电阻方法的有关资料和数据的基础上,对不同的降阻方法进行了分析和总结,简要介绍了各种降阻方法的原理、优缺点及适用范围。各种降阻方法在一定程度上都能起到降低接地电阻的作用,但是针对具体的变电站,特别是高土壤电阻率地区的变电站,有些降阻方法往往难以实现(如扩大接地网面积),或者实施困难,或者降阻效果不理想,因此需要研究适合高土壤电阻率地区变电站的降阻方法。 以贵州为例,对贵州地区地质地貌、土壤状况和变电站接地设计、施工、运行及管理的情况进行了调查。对贵州地区地质地貌和土壤状况的调查得出了贵州地形复杂、土壤电阻率较高的结论,这就是高土壤电阻地区变电站接地问题的主要矛盾。对贵州185个110kV~500kV变电站接地状况的调查结果表明,80.5%的变电站接地电阻大于0.5?,有的甚至高达5?以上,得出了接地电阻普遍较高的结论。同时结合课题组对贵州部分变电站接地网的腐蚀诊断及开挖情况的分析,指出了变电站接地网设计与施工中存在的一些问题。 采用近似解析方法推导出在水平接地网接地导体周围人工改善土壤后水平接地网的等效接地导体半径,结合接地标准中已有的均匀土壤中水平接地网接地电阻及最大接触电压的计算公式提出了人工改善土壤后水平接地网接地电阻及最大接触电压的计算方法。通过对不同人工改善土壤电阻率和不同人工改善土壤半径下的接地电阻和最大接触电压的分析和比较表明:人工改善土壤对降低接地网接地电阻作用甚微,但能有效降低最大接触电压。 用数值计算的方法研究了垂直接地极的敷设位置、数量和长度选择的规律,得出了垂直接地极宜敷设在接地网边缘、垂直接地极长度应大于水平接地网等值半径、垂直接地极根数以8根左右为宜的结论。 研究了SZJ接地装置的降阻方法,分析了SZJ接地装置的降阻原理,SZJ接地装置独特的设计使它具有较大的散流面积,并且通过注水能保持周围土壤湿润,使其具有较好的导电性能,降低接地电阻。另外,还提出了SZJ接地装置接地电阻的计算方法,分析了接地坑回填土以及水分的降阻作用。SZJ接地装置适用范围广、施工方便、降阻效果好的优点,使其适合在土壤电阻率高的地区使用。在以上研究内容的基础上,并结合其它接地设计与降阻方法,提出了高土壤电阻率地区变电站接地设计与改造的原则和方法,为工程实际应用提供指导。 将本文提出的高土壤电阻率地区变电站接地设计与改造方法应用于实际,较好的完成了贵州110kV边阳变电站、110kV长岭变电站等变电站的接地改造,验证了本文提出的高土壤电阻率地区变电站接地设计与改造方法的正确性与可行性。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TM862

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