预装式变电站(俗称箱变)的接地系统是保障人身安全和设备可靠运行的基础。接地电阻过大,故障电流泄放不畅,会引起跨步电压超标、保护拒动甚至火灾;接地电阻过小,虽有利安全但投资浪费。在变电站接地设计规范解读中我们提到,接地电阻的取值与系统接地型式、短路电流水平、土壤电阻率直接相关,不能简单取一个固定值。
根据DL/T 621和GB/T 50065规范,预装式变电站接地电阻在不同系统接地型式下有不同要求:10kV中性点不接地系统,接地电阻不大于4Ω;10kV经消弧线圈或小电阻接地系统,接地电阻不大于4Ω(低阻接地可放宽到不大于10Ω);低压侧TN-C-S或TN-S系统,共用接地电阻不大于1Ω(与总电源进线无关时也可取4Ω)。千手制造的箱变设计团队建议,优先采用共用接地网,接地电阻按最严要求取1Ω,既满足高低压共用,也为后续接入通讯和智能化设备留出余量。
预装式变电站接地网布置要充分利用基础钢筋和箱体金属结构,形成自然接地体,再辅以人工接地极降低电阻。典型布置方式包括:基础钢筋环网接地、环形水平接地体+垂直接地极、复合接地网三种。
| 接地方式 | 典型电阻 | 施工难度 | 适用土壤 |
|---|---|---|---|
| 基础钢筋自然接地 | 2~5Ω | 低 | 普通土壤 |
| 环形水平接地 | 1~3Ω | 中 | 普通土壤 |
| 水平+垂直复合接地 | 0.5~1Ω | 较高 | 高电阻率土壤 |
| 深井接地 | 0.5~2Ω | 高 | 岩石层 |
| 离子接地极 | 0.5~1.5Ω | 中 | 砂土、回填土 |
接地极材质选择要考虑耐腐蚀性。热镀锌扁钢使用年限约30年,铜包钢接地极50年以上,不锈钢接地极可达70年。土壤电阻率高的场所,建议采用千手扒材料提供的离子接地极或接地模块,通过降阻剂改善接地极周围土壤电阻率。施工完成后必须实测接地电阻,常用方法有三极法和钳形接地电阻测试仪,实测值应留有20%的裕度以应对土壤干燥季节变化。
预装式变电站内部所有金属外壳、电缆桥架、变压器中性点、PE母线都必须与接地网可靠连接,实现总等电位联结(MEB)。箱变内部变压器外壳、低压配电柜金属框架、电缆金属铠装层之间还要做辅助等电位联结(SEB),连接电阻不大于0.1Ω。具体等电位连接规范可参考变电站等电位连接设计专题。
接地网维护方面,每年雷雨季节前要做一次接地电阻复测,每3年做一次开挖检查,重点观察接地极腐蚀情况。连接点接触电阻每5年做一次测量,超过0.3Ω的要重新紧固或更换。对于运行10年以上的接地网,建议做电位梯度测量,评估跨步电压和接触电压是否仍然安全。土壤环境恶劣(酸碱度高、盐碱地)的场所,接地极腐蚀加速,可缩短维护周期。如需咨询请前往联系我们留言
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