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配電裝置論文范文第1篇

長期以來，低壓配電網絡一直是供電系統運行可靠性的薄弱環節之一，一些配電變壓器和配電線路因過載發熱、線損率高、電壓質量合格率低等，既容易燒毀設備，也容易危及低壓電網安全可靠運行，而這些故障卻常常被人們忽視，為此，原能源部規定各基層單位要定期上報電壓質量合格率和作配電網的可靠性統計，并在“用電管理信息技術規范”中明確提出要掌握配電網絡負荷情況及重點用戶的年、季、月、日各種負荷曲線等重要信息。但多年來，由于低壓配電網絡缺乏這方面的自動化檢測手段，一般都在每年或每季的幾個典型日，由工作人員用鉗式電流表逐個測量配電裝置負荷的簡單方法，結果是費時費工，既不能反映真實情況，也不能解決實際問題。為此，研發、推廣一系列低壓配電網絡的監控裝置儀表是十分必要的。

該類儀表的系統構成一般由電源模塊、數據采集模塊、數據處理及控制模塊、顯示模塊、CPU模塊和通訊模塊五大部分組成。模塊化的設計使得該系統結構簡單、便于維護與升級。儀表在工作時，對低壓配電房內低壓配電柜的三相電壓、三相電流分別取樣后，送到放大電路進行緩沖放大，再由A/D轉換器變成數字信號，送到CPU進行處理，CPU將處理過的數據根據需要送至顯示部分、通訊部分等數據輸出單元。

2配電綜合監控裝置在電能需方管理系統中的作用

隨著電力工業的飛速發展，電力供需矛盾發生了很大的變化，特別是隨著電力企業改革的進一步加速，如何利用高新科技手段來適應市場經濟，如何提高效率，降低成本，實現高效優質服務，已經成為實現用電營銷現代化的重要任務。利用現代化的配電監控手段進行實時監測與控制，可給需方管理提供直接的、便利的技術支持;為負荷預測、電網規劃、電力調度、用電營銷管理和服務水平、用電檢查、電能計量等提供科學的分析依據。為此，配電綜合監控裝置在電能需方管理中的作用可歸納為以下六點:

2.1為了解電力市場需求，合理配置電力資源提供有效的原始數據資料。

以往的電力需求預測依賴政府提供的資料和待業用電統計報表。由于這些資料的準確性及實時性較差，用于分析電力需求時，往往顯得較為粗糙。要提高電力需求預測的精度，應選取典型電力用戶作為電力需求分析的用戶樣本，收集其實際用電信息。配電監控裝置可以準確采集和存儲典型電力用戶的日負荷曲線、分時電量及最高、最低負荷等關鍵數據，反映特定用戶受市場、經營狀況，宏觀政策情況，以及季節、天氣、節假日時用電狀況的影響，再結合政府部分有關資料及行業用電量統計數據進行分析，便可大大提高負荷預測的精度，為確保電力規劃的經濟性、前瞻性、合理性和電力資源配置的有效性提供堅實的基礎。

2.2幫助電力企業合理制定長遠的營銷策略，提高電力資源的配置效率，從而更好地為客戶服務。

隨著市場經濟的深入，價格導向使電力用戶對自身的電力消費情況越來越重視;但由于大多數客戶缺乏技術條件和現代化用電管理手段，很難對電力消費情況做進一步深入的分析。另外，供電企業的公用變壓器配置的合理性也缺乏有效的、科學的數據分析依據。具有配套管理軟件的配電監控裝置所采集的分段電量、負荷曲線、最高最低負荷、時段電量比例、功率因數、分時電壓等實際數據，經分析整理后，可由電力企業客戶服務部的營銷人員向客戶提供合理用電建議，并充分分析利用現行的分時電價政策，幫助他們減少不必要的電力消耗，降低生產成本，提高經濟效益。從表面上看，這項工作使電力企業的銷售量減少；但從長遠看，經營進入良性循環軌道，必將擴大再生產，最終會增加用電量，即擴大電力企業在能源終端市場的占有率。客戶按分時電價合理用電，從表面看，使供電企業收入減少，但實際上用戶避峰用電，平滑負荷曲線，增加了系統的調峰能力，減少了低谷期間火電壓火，水電棄水的情況，提高了電力資源的配置效率。2.3利用監控裝置的遠程通訊功能，推動遠程抄表的普及工作。

營業抄表是電力部門向用戶收取電費的依據。傳統的人工抄表往往因氣候、道路及交通工具等外界條件及人為因素而不可避免地影響抄表的及時性、準確性。利用低壓線路載波等技術，加上配電監控裝置可與管理中心進行遠程通訊的功能，就可以形成從用戶計量終端到臺區配電變壓器端、再到管理中心的用戶營業自動化聯網，實現用戶遠程抄表，提高抄表的及時性和準確性。

2.4利用監控裝置的軟件管理系統為配網管理系統提供實時的用戶用電信息，為配網運行、維護和用戶接入提供分析、決策依據。

以往，配網管理利用變電站10kV側反映的分時電流、電壓及電量、功率因數以及配網巡視中對線路設備觀察和營業統計報表中所得到的信息來分析、決策，比較粗糙。對配網運行的經濟性、變壓器配置的合理性、用戶接入的可靠性都缺乏有效的、科學的數據分析。而配電監控軟件管理系統所提供的一系列數據，可給出用電企業和公用變壓器的負荷曲線和電能質量信息。通過這些信息的分析，可以提高管理措施的合理性和實效性。

2.5與監控裝置配套使用的管理軟件，可以強化計量裝置的工況監視，防止竊電和因裝置故障而漏計電量。

配電監控裝置所具備的實時數據采集和通信功能，可定時將用戶計量電能表中儲存的各時段用電量、最大需量、電能表缺相時間、過載時間等數據紀錄下來，并隨時采集。用電檢查部門定期或不定期進行逐一巡查，可有效杜絕竊電和因計量裝置故障造成的漏計電量，并可在與客戶交涉時出具計算機原始數據，增加了裁決的依據，減少糾葛。

2.6可以提供真實線損情況，為電力企業商業化運營服務。

配電裝置論文范文第2篇

關鍵詞:電氣工程 自動化 技術

中圖分類號：F407.6 文獻標識碼：A 文章編號：

隨著人們生活水平的提高,電氣工程及自動化的要求也越來越高,它不僅要滿足照明、家電用電量、安全用電等需求,更注重其美觀、實用、方便的使用效果。

1 供配電系統

現代工農業及整個社會生活中電力應用非常廣泛,一般建筑采用低壓供電,高層建筑通常10kV電壓供電。

1.1 電力系統及電力負荷

(1)電力系統概念。在電力系統中,如果每個發電廠孤立地向用戶供電,其可靠性不高。如當某個電廠發生故障或停機檢修時,該地區將被迫停電,因此為了提高供電的安全性、可靠性、連續性、運行的經濟性,并提高設備的利用率,減少整個地區的總備用容量,常將許多發電廠、電力網和電力用戶連成一個整體。這里由發電廠、電力網和用戶組成的統一整體稱為電力系統。

(2)我國電網電壓等級。電力網的電壓等級比較多,從輸電的角度來講,電壓越高則輸送的距離就越近,傳輸的容量越大,但電壓越高,要求絕緣水平也相應提高,因而造價也越高。目前,我國根據國民經濟發展的需要,技術經濟上的合理性及電機電器制造工業的水平等因素,由國家頒布制定了我國電力網的電壓等級主要有0.22、0.38、3、6、10、35、110、220、330、550kV等10級。其中電網電壓在1kV及以上的稱為高壓,1kV以下的電壓稱為低壓。

1.2 10KV 變(配)電所及高壓設備

(1)變(配)電所位置的選擇原則。①接近負荷中心,這樣可降低電能損耗,節約輸電線用量;②進出線方便;③接近電源側;④設備吊裝、運輸方便;⑤不應設在有劇烈振動的場所;⑥不宜設在多塵、水霧(如大型冷卻塔)或有腐蝕性氣體的場所,如無法遠離時,不應設在污染源的下風側;⑦不應設在廁所、浴室或其他經常積水場所的正下方或貼鄰;⑧變(配)電所為獨立建筑物時,不宜設在地勢低洼和可能積水的場所;⑨高層建筑地下層變(配)電所的位置,宜選擇在通風、散熱條件較好的場所。

(2)主結線的方式及特點。變(配)電所的主結線(一次接線)是指由各種開關電器、電力變壓器、互感器、母線、電力電纜、并聯電容器等電氣設備按一定次序連接的接受和分配電能的電路。它是電氣設備選擇及確定配電裝置安裝方式的依據,也是運行人員進行各種倒閘操作和事故處理的重要依據。

主結線的基本形式有單母線接線、雙母線接線、橋式接線等多種。

(3)變電所的形式和布置。①變電所的形式有獨立式、附設式、桿上式或高臺式、成套式變電所。附設式又分為內附式和外附式。②10kV變電所一般由高壓配電室、變壓器室和低壓配電室三部分組成。

(4)常用高壓設備。常用的高壓一次電氣設備有:高壓熔斷器、高壓隔離開關、高壓負荷開關、高壓斷路器、高壓開關柜、高壓避雷器和互感器等。

1.3 低電壓配電系統及低壓設備

(1)低電壓配電方式。低電壓配電系統是由配電裝置和配電線路組成。低電壓配電方式是指低電壓干線的配電方式。低電壓配電方式有放射性、樹干式、鏈式三種形式。

(2)常用低壓設備特點及用途。低壓電氣設備通常是指電壓在1000V以下的電氣設備,在建筑工程常見的低壓電氣設備有刀開關、熔斷器、自動空氣開關、接觸器、低壓配電柜等。

2 樓宇自動化

樓宇自動化控制采用的是計算機集散控制,所謂計算機集散控制就是分散控制集中管理。它的分散控制器通常采用直接數字控制器(DDC),利用上位計算機進行畫面的監控和管理。主要手段是動畫、曲線、文本、數據庫、腳本、和各種專用控件等。樓宇自動化包括:空調與通風監控系統、給排水監控系統、照明監控系統、電力供應監控系統、電梯運行監控系統、綜合保安系統、消防監控系統和結構化綜合布線系統。

設計樓宇自動化系統的主要目的在于將建筑內各種機電設備的信息進行分析、歸類、處理、判斷,采用最優化的控制手段,對各系統設備進行集中監控和管理,使各子系統設備始終處于有條不紊、協同一致和高效、有序的狀態下運行,在創造出一個高效、舒適、安全的工作環境中,降低各系統造價,盡量節省能耗和日常管理的各項費用,保證系統充分運行,從而提高了智能建筑的高水平的現代化管理和服務,使投資能得到一個良好的回報。

3 電氣安全

隨著人類對電力能源的重視與不斷應用,電力設施與設備已與現代人類的工作與生活密不可分,電力甚至成為現代各行各業發展的基礎前提。但不可否認的是由于種種原因,電力能源在帶給人們工作與生活的便利的同時,由電氣設備產生的問題也帶給人類的生產與生活不少煩惱與損失,有時甚至表現為災難。因此,電氣安全不僅已成為各國電氣操作與維護人員消除安全生產隱患、防止傷亡事故、保障職工健康及順利完成各項任務的重要工作內容,同時也是電氣專業工作者首要面臨并著力解決的課題。

3.1 電氣絕緣

保持配電線路和電氣設備的絕緣良好,是保證人身安全和電氣設備正常運行的最基本要素。電氣絕緣的性能是否良好,可通過測量其絕緣電阻、耐壓強度、泄漏電流和介質損耗等參數來衡量。

3.2 安全距離

電氣安全距離,是指人體、物體等接近帶電體而不發生危險的安全可靠距離。如帶電體與地面之間、帶電體與帶電體之間、帶電體與人體之間、帶電體與其他設施和設備之間,均應保持一定距離。通常,在配電線路和變、配電裝置附近工作時,應考慮線路安全距離,變、配電裝置安全距離,檢修安全距離和操作安全距離等。

3.3 安全載流量

導體的安全載流量,是指允許持續通過導體內部的電流量。持續通過導體的電流如果超過安全載流量,導體的發熱將超過允許值,導致絕緣損壞,甚至引起漏電和發生火災。因此,根據導體的安全載流量確定導體截面和選擇設備是十分重要的。

4 建筑設備自動化系統

建筑設備自動化系統實際上是一套中央監控系統。它通過對建筑物(或建筑群)內的各種電力設備、空調設備、冷熱源設備、防火、防盜設備等進行集中監控,達到在確保建筑內環境舒適、充分考慮能源節約和環境保護的條件下,使建筑內的各種設備狀態及利用率均達到最佳的目的。

參考文獻

[1] 武金山.基于CAN總線的樓宇自動化系統設計[D].合肥工業大學碩士論文,2008(11).

[2] 郭英杰.樓宇自動化系統(BAS)簡介與問題淺析[J].企業導報,2010(5).

配電裝置論文范文第3篇

關鍵詞: 35kV 變電站 電氣系統 二次電氣設計

一、整站配置方案規劃設計

1.監控、遠動通信服務器、VQC 采用X7000變電站自動化系統的軟硬件或PS6000 變電站自動化系統, 走IEC 61850 協議或IEC 60870 - 5- 103 協議, 五防、直流系統及低壓保護設備通過規約轉換器接入。

2.小電流接地選線功能分塊進行實現, 10KV保護測控裝置采集零序電流采樣值, 通過監控軟件的小電流接地選線模塊進行判斷。

3.監控采用雙網雙主機, 可同時工作并互為備用。

4.站內配置保護管理機按IEC 61850 規約收集站內信息。

5.35kV 開關的端子箱(或GIS 控制柜)配置智能終端, 輸入開關位置、低氣壓、刀閘位置等狀態量, 輸出跳合閘命令, 含操作回路。

6.10kV 開關柜內配置智能終端設備采集電流電壓信號后送至控制室。

7.變壓器保護雙重化配置, 接收來自各間隔合并器的信息, 分布式采樣。

8.35kV 母線保護雙重化配置, 接收來自220kV 各間隔合并器數據, 分布式采樣。

9.控制室內屏間傳輸的開關位置信號、跳閘閉鎖信號仍需進行少量電纜連接。

10.保護雙重化配置時智能終端按雙CPU 架構設計, 各自完成一套獨立的操作回路。

11.故障錄波采用FT3協議將數據集中器集成在裝置內部實現故障錄波功能。

二、35kV 變電站電氣二次設計實現

1.主要二次電氣設備配置。35kV 的二次設備下放到開關柜, 與一次設備距離很近, 開關設備和二次設備間仍采用傳統的硬接線交換信息。35kV 電流互感器也采用模擬輸出的電子式互感器, 用電纜直接接到二次設備。由于35kV 電壓互感器與二次設備間距離較遠, 輸出數字信號, 用點對點光纖通信線路傳輸到二次設備。

1.1互感器選用數字接口的光電式互感器, 35kV 電流電壓互感器和10kV 電壓互感器選用輸出數字信號的電子式互感器。10kV 系統的

二次設備下放到開關柜, 選用模擬輸出的電子式電流互感器。

1.2開關設備選用傳統設備+ 智能終端方案, 35kV 的開關設備用傳統開關設備+ 智能終端的方式改造成智能開關, 有利于降低造價和風險, 保證工期, 同時也能滿足數字化變電站的要求。10kV 開關設備與二次設備距離小, 與二次設備用硬接線交換信息, 不需智能化改造。個別與二次設備距離較遠的10kV 開關設備, 也按傳統開關設備+ 智能終端的方式實現智能化。

1.3主要二次設備和系統軟件選用改進的成熟產品, 部分現在廣泛使用的成熟二次設備和系統軟件通過改造可滿足數字化變電站的要求。按IEC61850 標準改進產品的通信協議。如果二次設備需與過程層設備直接交換信息, 則為其增加過程層總線接口代替原有的硬接線。

2.繼電保護和自動裝置配置。

2.1 35kV 配電裝置保護配置。根據小電流接地系統線路保護的配置原則, 35kV線路配置如下: 三相式電流閉鎖電壓速斷保護; # 三相式定時限過電流保護; 三相一次自動重合閘: 手動、遠動跳閘不重合;%低周減載(帶滑差閉鎖功能)出口跳閘; & 小電流接地選線及零序2段過流保護; 采用完全星形接線, 不設單獨的零序CT, 裝置內部合成3 I0。過負荷報警; ( 35kV 分段保護配置: 電流速斷和過電流保護。

2.2 10kV 配電裝置保護配置。根據小電流接地系統線路保護的配置原則, 10kV 線路配置如下: 三相三段式電流保護; # 三相兩次自動重合閘: 手動、遠動掉閘不重合(重合閘次數應能選擇) ; 低周減載(帶滑差閉鎖功能)出口跳閘; %小電流接地選線及零序2段過流保護; &采用完全星形接線, 不設單獨的零序CT, 裝置內部合成3I0。過負荷報警; 10kV分段保護配置: 電流速斷和過電流保護。

2.3并聯無功補償裝置保護配置。電容器組保護按照)并聯電容器裝置設計規程*的要求進行設置, 設置如下: 三相式限時電流速斷保護; # 三相式過電流保護; 母線過電壓保護; %PT 斷線閉鎖的母線失壓保護; & 三次諧波過濾的零序電壓保護(開口三角電壓)。

2.4安全自動裝置配置如下:

2.4.1備用電源自動投切裝置: 開關手跳閉鎖自投。要求具備運行方式自動識別功能、閉鎖/啟動備用電源互投裝置功能、PT 斷線識別和閉鎖功能。35kV 備用電源自投: 設為分段自投方式。主變中壓后備保護動作閉鎖備自投;10kV 備用電源自投: 設為分段自投方式。主變低壓后備保護動作閉鎖備自投。2. 4. 2 PT 并列: 35kV、10kV 分別設置PT 并列裝置, 完成保護、測量電壓回路和計量電壓回路切換功能。可以手動或自動并列。

2.4.3三相自動重合閘裝置: 保護裝置內部已配置有三相自動重合閘插件, 不再獨立配置。

2.4.4低周(低壓)減載裝置: 本站配置一套獨立的微機型低周(低壓)減載裝置。

2.4.5全站配置一套微機型主變過負荷聯切裝置。

2.4.6全站配置一套微機型故障錄波器。

三、結語

數字化變電站是指信息采集、傳輸、處理、輸出過程完全數字化的變電站, 基本特征為設備智能化、通信網絡化、運行管理自動化等。數字化變電站主要是充分利用現在國內最先進的數字化技術對變電站現有的一、二次設備進行改造, 使之能夠達到數字化變電站的建設目的。實現變電站信息數字化, 提供實時、可靠、完整的共享信息平臺, 并以此為基礎提升現有設備和功能的技術水平, 發展新的自動化功能, 以提高變電站的技術性和經濟性。數字式變電站實現的基本原理是將現有的電磁式互感器更換為數字式、光電式或者電子式互感器, 主變壓器及一次開關設備為傳統設備加裝智能終端設備, 使之成為智能化的一次設備, 再配以數字化變電站系統, 所有二次設備均通過改造使之能夠與上述一次設備進行無縫連接, 真正實現了全站數字化的目的。為此, 本論文主要針對變電站的二次系統, 結合35KV變電站的電氣規約展開二次電氣設備及數字化系統的設計分析, 以期從中找到可靠可行合理的數字化變電站電氣控制設計的方法, 并以此和廣大同行分享。

參考文獻:

[1]王曉京,500KV大型變電站配電裝置的選型問題[J].電力建

設,2001,22(10):30-31,36.

[2]曾慶禹.電力系統數字光電量測系統的應用及效益分析[J].

電網技術,2001,25(5):6-9.

配電裝置論文范文第4篇

論文摘要：文章討論了低壓配電系統零線斷線故障對人及設備造成的危害，并提出相應保護措施，即從故障發生的原因入手，以電氣原理為依據，采取相應材料處理，提高保護裝置功能及改變系統運行方式。

低壓配電系統的正常運行直接關系到人們的工作、學習和生活，所以保證系統安全、穩定和無故障運行是至關重要的。而在低壓配電系統中的漏電、短路及零線斷線等故障是最常見的故障，由它們引發的人身觸電事故、電氣設備燒損及嚴重的電氣火災時有發生，所以必須對這些故障采取防范和保護措施。

一、單相短路或接地

1．故障產生的原因。單相短路或接地引發的原因通常是由于：（1）導線與保護裝置配合不當，使得導線處于過載運行而開關拒動，導線過熱絕緣損壞；（2）導線本身疲勞運行；（3）導線絕緣因受潮或腐蝕而損壞；（4）導線本身質量問題；（5）開關本身切斷能力不夠。

2．產生的危害。單相短路故障的危害是顯而易見的，即發生短路時若保護裝置不能及時動作，則導線過熱引起電氣火災造成重大經濟損失。在TN-C-S低壓配電系統中發生單相接地且同時發生PEN線斷線，如某設備與外殼相碰，且系統在S處斷線，則高電位會經PE線傳至零線，使負載中性點發生偏移，對系統用電器造成危害。在某些施工現場無健全保護，一旦發生單相接地，設備外殼帶電，對人構成接觸電壓。

3．防范及保護措施。為了防止導線過載運行、保護裝置拒動而引起的故障，要求導線與保護裝置的配合必須滿足要求。采用帶接地脫扣器型斷路器，當發生單相短路或接地時會產生零壓相從而使接地脫扣器動作，切斷電源進行保護，所以無需采用為了加大接地故障電流而降低故障回路阻抗的措施，便可排除故障，這樣既節省投資又可彌補低壓斷路器保護范圍不足的缺陷。

二、漏電

1．漏電的定義所謂漏電是指外殼為金屬的用電器，工作時不允許外殼帶電，由于某種原因引起絕緣損壞使其外殼帶電進而對人形成接觸電壓的現象。漏電是介于正常和短路之間的一種故障，可以說漏電就是短路的前奏，及時排除這類故障是防止短路的有效措施。

2．漏電故障的危害。由前所述可以得出漏電發生的前提是電氣設備外殼是金屬而其作用只限于封閉與美觀等，工作時不參與導電。而燈具類電氣設備其外殼一般為玻璃、塑料、透明陶瓷等材料，所以不會發生漏電現象。故可能發生漏電的設備是外殼為金屬且工作時不可帶電的一類電氣設備。危害的對象則是當該類設備發生漏電時接觸設備的人，而且故障不排除，發展下去就會演變為短路，造成相關一系列危害。

3．漏電保護接線。漏電保護的空氣開關一定要將火線和零線同時接入，不可接PE線。電氣設備的A、B、C三點分別接在設備的插座上

三、故障的防范及保護措施

1．導線應滿足機械強度要求。N（PEN）線必須滿足機械強度及載流量要求，三相四線及二相三線供電系統中N(PEN)零線連接點應牢固并具有防腐能力是為了做到連接點牢固可靠，對于TN．C-S供電系統進戶處配電裝置中的PEN，PE及N線的連接點和TN．S供電系統中的N線連接點，應設置銅母線作為連接端子，并對該母線及其被連接的導線端子作相應處理，以提高其抗腐能力，降低斷線的發生概率。

2．等電位連接。對于TN．C．S系統，當PEN線斷線后，其負荷中性點偏移電壓是通過PEN與PE線的分支連接處引入PE線，因而造成對人體的接觸電壓。為了消除和降低PE線上的對地偏移電壓，對PEN與PE分支連接點進行接地，即等電位連接處理，這樣可以避免用電器外殼產生偏移電位對人體的接觸電壓的危害。

3．采用保護電器。對零線斷線進行保護所采用的保護電器通常有兩類：一類是相零（過或欠）電壓型，另一類是零－地電壓型。相零電壓型的基本工作原理是：取樣相線與零線之間電壓，在系統正常時相線與零線之間電壓為正常值，即電源相電壓，此時保護電器不動作。當零線發生斷線時，相線與零線之間電壓（即相一零電壓）有效值將超過相電壓（稱為過電壓）或是小于相電壓（稱為欠電壓），達到保護電器整定值使其動作，切斷故障線路，從而限制PE線接觸電壓及相一零之間過電壓或欠電壓的存在時間，達到對人和電器的保護。

零－地電壓型保護電器的基本工作原理是：保護電器取樣負載中性點對地電壓，當發生零線斷線故障時負載中性點產生偏移電位，一旦達到保護電器的動作整定值，則經過一定延時執行機構使自動空氣開關跳閘，從而達到對人和用電器的保護。

配電裝置論文范文第5篇

關鍵詞：變電站，接地裝置，接地網，腐蝕，措施

 

1、目前變電站接地裝置存在的主要問題

《交流電氣裝置的接地》規程（下簡稱《規程》）中規定：有效接地系統中變電站電氣裝置保護接地的接地電阻R≤（2000/I）Ω,當I＞4KA時，為保證接地網電位不高于2KV，則R≤0.5Ω。如若接地裝置的接地電阻過大，接地裝置的地電位就會抬高，因此要求接地網電位低于2KV。事實上對于大接地短路電流系統，隨著電力系統容量的增大，流經接地網的入地短路電流大大增加，可能高達10KA以上，即使接地電阻在0.5Ω，接地電壓也高達5KV以上。在這種情況下，如接地網的均壓、分流和限流措施不好，當系統發生單相接地故障時，就會造成電網的局部地帶跨步電壓和接觸電壓過大，可能發生人身電擊傷害事故。在變電站接地裝置局部腐蝕、導體截面不等、土壤電阻率不均勻、設備接地引下線過長等情況下，以及在故障短路電流作用下，都將導致接地網中出現高的電位差。

1.1、電網的擴大造成原接地引下線熱容量不足

目前兗礦嶧化公司運行的為35KV和110KV變電站，大多數接地網主網采用25mm×4mm或40mm×4mm的扁鋼，接地引下線采用直徑8mm或10mm的圓鋼。隨著短路容量的不斷增加，已很難滿足熱穩定的要求。《規程》中推薦，鋼接地線的截面積應滿足：

Sg ≥ Ig / C

式中：Sg----接地線的最小截面積，㎜2 ；

Ig----流過接地線的短路電流穩定值，A（根據系統5~10年的發展計劃，按系統最大運行方式確定） ；

te----短路的等效持續時間，S ；

C----接地線材料的熱穩定系數，鋼材為70；

根據上式計算出，兗礦嶧化公司110KV變電站接地網最大短路電流為8.960KA，短路時間t的取值應考慮短路的發生至后備保護動作的時間。目前，兗礦嶧化公司110KV變電站接地網，整定時間為2S。計算結果表明，兗礦嶧化公司110KV變電站接地網滿足短路熱穩定要求的接地線截面積最小應為181 ㎜2 ，而兗礦嶧化公司110KV變電站接地引下線為8mm的圓鋼，即接地線截面積為50.2 ㎜2 ，遠小于短路熱穩定的要求。當系統發生短路時，接地引下線將承受全部的入地短路電流，這樣，接地引下線以較小的截面積承受全部短路電流，無疑是地網的一個薄弱環節，尤其是接地引下線入地的一段，由于土壤的腐蝕，截面積會逐漸減小。當事故發生時可能將接地引下線燒斷，危及設備的安全運行，導致事故擴大。因此對運行多年的變電站在所接入的系統容量增大時，有必要校核其接地網的接地引下線短路容量。

1.2、接地裝置防腐措施不力

由于接地體直接埋入土壤中，土壤的鹽堿作用使接地裝置逐漸氧化銹蝕，由于設計時接地網未作任何防腐處理，致使接地網腐蝕嚴重，有的變電站接地網幾乎不能安全運行。目前，兗礦嶧化公司運行的110KV變電站和35KV變電站接地裝置都有不同程度的腐蝕，特別是建成于1980年的35KV變電站，接地網扁鋼選用截面積太小，又未采防腐措施，接地網已運行近30年，近期又接入了1#（6000KW）、2#（12000KW）熱電機組等短路容量較大的系統，一旦出現過電壓或短路情況，其二次設備的安全運行會受到嚴重影響。

1.3、接地裝置施工質量問題

由于接地網是變電站中的隱蔽工程，質檢部門若把關不嚴，施工單位就有可能不按設計要求進行施工。其中，焊接接頭不良或未做防腐處理等問題都會給今后的設備運行留下事故隱患。

2、改進接地裝置采取的措施

以上問題的存在，嚴重威脅著電力系統得安全運行，須盡快加以解決。從改造方式上可大致分為全面改造和局部加強兩種方式。。全面改造就是對整個接地網進行重新設計和敷設；局部加強就是增大接地引下線截面積或在接地網中增加均壓帶和接地極。。

2.1、降低接地電阻保持整個地網電位均衡

變電站接地網干線均應采用外緣閉合、內部敷設方孔型均壓帶的型式。特別是故障電流高度集中的區域，應采用加強的接地裝置，即在周圍加裝垂直接地極和水平地埋線。采取的措施：一是盡量降低接地電阻值，利用建筑基礎深的優勢，在挖建筑基礎時把接地網打在基礎以下0.2m處（基本能與地下水接觸），降低接地電阻值；二是要有效地解決均衡電位問題，減少接觸電勢、跨步電勢和轉移電勢，克服故障大電流作用下電網可能形成的高電位差。具體做法是：

1、均壓：在高壓配電裝置地面下設置水平接地網，使其外緣閉合。內部敷設均壓帶，并利用建筑物的鋼筋與地網可靠連接，形成通路。這是一種十分有效的均壓措施。由于均壓帶的存在，配電裝置區域內的電位分布比單獨接地體和簡單的環路接地體要均勻的多，所以接觸電壓和跨步電壓的數值大為降低，實現了均衡電位接地。

2、分流：除新規定的帶二次的設備接地需2根引下線分別與主網連接外，對可能通過大故障電流的設備，如主變的中性點、避雷器底座等設備均用2根接地引下線與電網的不同電位連接，以保證故障時短路電流通暢。盡量縮短接地引下線的長度，避免在大故障電流時形成高電位，對二次設備造成威脅。

3、為防止高壓配電裝置接地點的高電位經二次電纜進入主控室，造成直流和二次回路損壞，并減小接地故障點與主控室接地環網間的電位差，可采取下列措施：

①在故障電流集中的變壓器中性點等處采用加強接地裝置。即在周圍加裝垂直接地極和水平地埋線，降低地電位。

②在高壓配電裝置的接地網與變壓器中性點之間，變壓器中性點與主控制室接地網之間，增加若干條直接連接的接地線。。

③敷設與二次電纜平行的均壓接地扁鐵，均壓接地扁鐵兩端需與電纜進入的配電箱及設備接地線端可靠連接，電纜隧道和電纜溝可敷設幾條和電纜平行走向的接地扁鐵，直埋式電纜必須要用電纜管，電纜管的一端和配電箱及設備的接地線可靠焊接，另一端與主接地網連接。

2.2、重新校核接地引下線的截面積

目前運行的變電站接地引下線的截面積小于主網干線的截面積是不合理的，通過前述對接地引下線受入地短路電流影響的分析，地網導體的分支最大只承受入地短路電流的50%，所以接地引下線除滿足熱穩定要求外，其截面積至少應是主網干線截面積的2倍。另外，接地引下線應有良好的導電性能，在大故障電流的作用下不產生明顯的電位差，接地引下線要有足夠的截面積，而且其長度盡可能地短，，對可能通過較大故障電流的部位應用2根以上的接地引下線與地網的不同部位連接，保證故障電流由更多的途徑。

由于系統容量增大，早期設計的變電站有的接地引下線截面積已不能滿足熱穩定的要求，需按系統短路電流進行熱容量的驗算，增大接地引下線的截面積。

2.3、接地極截面的選擇

通過對變電站的地網開挖檢查來看，圓鋼的腐蝕截面要小于扁鋼。因為在相同的的導電截面積下，圓鋼的表面積要小于扁鋼，即在同樣潮濕的土壤中，同樣截面積的圓鋼與土壤接觸的面積要小于扁鋼，受土壤的腐蝕程度要小于扁鋼。在接地網的設計、施工、技術改造中建議使用圓鋼。

2.4、 要對接地裝置采取行之有效的防腐措施

設計部門首先應考慮接地線的防腐問題，根據地質情況適當地增大接地線截面積。根據兗礦嶧化公司地處鹽堿地的特點，其接地裝置應進行熱鍍鋅或熱鍍錫。接地線與接地極或接地極之間的焊接點，應作防腐處理，涂防腐劑或瀝青等防腐材料。為更好地防腐，提高接地網使用年限，還可考慮接地網外包炭素粉（加熱后形成炭素復鋼體）等措施。

3、總結

針對企業供電系統存在的問題，本文提出也幾種針對性的改進措施，經在現場檢驗，運行效果良好。

參考文獻：

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