实用电气接地培训教程81.pptVIP

接地技术 武汉大学电气工程学院 文习山 四个方面的内容 接地技术基础 深孔与垂直接地极的作用 允许地电位升高问题 三峡枢纽电站接地 第一部分 接地技术基础 接地的定义 在电力系统中为了工作和安全的需要，常将电力系统及其电气设备的某些部分经导线与大地相连 接地（一般的定义） 将电力系统或建筑物中的电气装置、设施的某些导电部分，经导线连至大地电极 导线：接地线 大地电极：接地极 IEEE 交流变电站接地安全导则（Guide for Safety in AC Substation Grounding） 接地（更准确的定义） 一种有意或无意的导电连接，由于这种连接，可使电路或电气设备接到大地或接到代替大地的、某种较大的导电体 接地的目的是：(a) 使连接到地的导体具有等于或近似于大地（或代替大地的导电体）的电位；(b) 引导入地电流流入和流出大地（或代替大地的导电体）（GB/T17949.1-2000 4.1） IEC 61024 建筑物防雷保护 工作接地 为了降低电力设备的绝缘水平，110kV及以上的电力系统多采用中性点接地的运行方式 在两线一地的双极直流输电系统中，也需要将其中性点接地 防雷接地 为了减轻雷电的危害，避雷针、避雷线和避雷器等防雷设施都必须配备相应的接地装置以便把雷电流导入大地 保护接地 为了保证人身安全，电气设备的外壳必须接地 当电气设备绝缘损坏导致外壳带电时，流过保护接地体的故障电流应该使相应的保护装置动作，切除已损坏的设备或使外壳的电位在安全值以下 主放电 photo by Steve Albert of NOAA 雷电 by Leslie Chatfield on August 21,1987 at Marden in Britain 雷击建筑物 接地电阻 接地电阻是电流 I 经过接地极流入大地时，接地极的电位 V 对 I 的比值，它主要是大地所呈现的电阻 接地电阻与大地的结构、土壤电阻率有关，还与接地体的几何尺寸有关，在雷电冲击电流下还与冲击电流的波形和幅值相关 电流通过接地体的效应 接地电极及周围的土壤发热 接地极的电位升高，可能使设备受到过电压的作用损坏 地面上出现的地位梯度会使人体受到跨步电势和接触电势的作用 减轻上述效应，接地电阻越小越好 对接地电阻的要求 110kV以上的交流系统，短路电流 I 接地体的压降不超过2000V R2000/I I4000，R0.5? I4000，R5?（新规程中规定） 防雷接地一般为4-30 ? 接地技术研究的内容 接地电阻的计算 跨步电势和接触电势的计算 土壤电阻率的测量 接地电阻的测量 跨步电势和接触电势的测量 土壤发热的计算及电极的防腐措施 均匀土壤中直流和工频接地电极 均匀土壤是最简单的模型 直流接地电极的计算中不用考虑电感的影响 工频接地电极的计算中也基本不用考虑电感的影响 对建立基本认识有重要意义 接地电阻和地中电位分布 以半球形接地电极为例 计算简单、有理论解 当不考虑大地回流的影响，接地极的电位为接地电极与无穷远零位面之间的电位差 半球接地电极 电流密度与电场强度 电流密度J 电场强度E 半球电极电位分布 式中 R 为接地电阻 ? 为土壤电阻率 a 为半球电极的半径 半球电极接地电阻 式中 R 为接地电阻 ? 为土壤电阻率 a 为半球电极的半径 a到10a之间的接地电阻 a到无穷远的接地电阻 10a到无穷远的接地电阻 a到10a的接地电阻 无限大媒质圆环形电极(1) 无限大媒质圆环形电极(2) 无限大媒质圆环形电极的电位 无限大媒质圆环形电极的电阻 圆环形电极（埋深h） 圆环形电极的电阻（埋深h） 圆盘形电极 圆盘形电极表面的电位分布是极不均匀的 按平均电位法会引起较大的误差 准确的计算，应从拉普拉斯方程求解 拉麦方法，等位面和特定曲面相吻合的方法 曲面成为等势面的条件 曲面F（x，y，x）=C成为等势面的条件是它的拉普拉斯除以它的梯度的平方只能是C的函数 共焦二次曲面 满足前面提到的条件 参考书 解广润 高压静电场 斯迈思 静电学与电动力学 圆盘形电极接地电阻（无穷大介质） 圆盘形电极 圆盘形电极接地电阻（埋深h）之一 圆盘形电极接地电阻（埋深h）之二插值法 埋深对接地电阻的影响 根据前面的公式 当h=0.02b时 可见与h=0的误差不超过3% 变电站地网接地电阻的估算 设变电站的占地面积为A 全部铺满钢材，成为金属板，接地电阻最小 只敷设占地面积外框，成为金属“环”，接地电阻最大 算例 当取A=100*100m，h=0.8 ,