接地网接地电阻(精选十篇)
接地网接地电阻 篇1
1 变电站接地网接地电阻的要求及计算
1.1 变电站接地网接地电阻的要求
根据文献[1]要求, 变电站接地网的接地电阻:
R≤2000/I (1)
式中, R为最大接地电阻, Ω;I为计算用的流经接地装置的入地短路电流, A。
当I≥4 000 A时, 计算可知R≤0.5 Ω。
式 (1) 中的I, 采用在接地装置内、外短路时, 经接地装置流入地中的最大短路电流对称分量最大值, 该电流应按5~10 a发展后的系统最大运行方式确定, 并应考虑系统中各接地中性点间的短路电流分配, 以及避雷线中分走的接地短路电流。而110 kV等级以上变电站的流经接地装置的入地短路电流I均远大于4 000 A, 所以, 根据式 (1) , 110 kV等级以上变电站接地网接地电阻值均要求不大于0.5 Ω。
1.2 变电站接地网接地电阻的计算
由于方格地网设计简单, 易于施工, 500 kV以下变电站接地网通常为以水平接地体接成网格 (网格距离不小于5 m) , 且边缘闭合的复合接地体。按文献[1]规定, 其接地电阻为:
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式中, R为接地网的接地电阻, Ω;S为接地网的面积, m2;L为接地体的总长度 (包括垂直接地体在内) , m;d为水平接地体的直径或等效直径, m;h为水平接地体的埋设深度, m;ρ为土壤电阻率, Ω·m。
从式 (3) 可得, 当地质的土壤电阻率较高而接地网面积有限时, 接地网的接地电阻就有可能大于0.5 Ω, 而不符合R≤0.5 Ω的要求。
例如, 河南某煤矿的110 kV变电站的面积约为8 000 m2, 该站地质的土壤电阻率较为复杂, 在100~5 000 Ω·m间变化, 根据地质报告取土壤电阻率为500~1 000 Ω·m。根据式 (3) , 接地电阻R=2.8~5.6 Ω。
接地电阻大于0.5 Ω, 需要采取措施降低接地电阻。
2 降低接地网接地电阻的方法
2.1 增加水平接地体
在变电站主接地网的基础上增加放射形的外引水平接地体。根据文献[1]规定, 外引水平接地体的长度要求如下:
ρ/Ω·m ≤500 ≤2 000 ≤5 000
最大长度/m 40 80 100
若取外引水平接地体长度在60 m左右, 根据文献[1], 外引水平接地体单极接地电阻为:
RS≈0.03ρ (4)
接地网接地电阻为:
R′=[RS/ (n×η ) ×R]/[RS/ (n×η) +R] (5)
式中, n为外引水平接地体的数量;η为各水平接地体相并时的利用系数。
从式 (5) 可知, 增加外引水平接地体无疑可以降低接地电阻。同时根据式 (5) , 可得需要增加外引水平接地体的数量:
n= (RS×R-R′×RS) / (R′×R×η)
110 kV变电站的接地网若要符合R≤0.5 Ω要求, 需要增加的外引水平接地体的数量至少为:
n≈31根
在实际施工中, 受站址条件所限, 不能大量增加外引水平接地体。此时, 需考虑使用其他降阻方法。
2.2 施用降阻剂
在我国, 自20世纪60年代以来, 降阻剂广泛用于电力工程中以降低接地电阻。在高土壤电阻率区的接地网施工中, 施用降阻剂的变电和发电工程例子都很多。实践证明, 降阻剂具有一定的降阻功能。降阻剂的功能主要有:能扩大接地体的直径, 增大散流面积;有极强的附着力, 消除接触电阻;具有渗透作用, 改善降阻剂周围土壤的电阻率。目前, 市场上降阻剂品种很多, 一定要选技术可靠、有应用经验的产品。在该110 kV变电站, 选用了LRCP长效降阻剂。该降阻剂电阻率≤0.1 Ω·m, pH值≥7.0, 降阻系数为0.1~0.3, 降阻效果长期稳定。
在实际施工中, 通常采用增加外引水平接地体和施用降阻剂相结合的方法, 即在主地网和外引水平接地体中施加降阻剂, 能取得明显的效果。
根据式 (3) 、 (4) , 主电网及外引水平接地体在施加降阻剂后, 其计算式为:
R″={[RS/ (n×η ) ×R]/[RS/ (n×η) +R]}×β (6)
式中, β为降阻剂的降阻系数。
在主电网的基础上, 在该110 kV变电站中增加了10根外引水平接地体 (每根长度为60 m, 外引水平接地体间的距离为5 m) , 同时在主电网和外引水平接地体上施用了LRCP长效降阻剂 (降阻系数取0.3) 。根据式 (6) , 接地电阻R″=0.34~0.42 Ω, 接地电阻值符合R≤0.5 Ω的要求。
3 结语
(1) 在变电站接地网增加外引水平接地体和施用降阻剂可达到降低接地电阻的效果。
(2) 在上述基础上, 将接地网与线路避雷线和建筑物的钢筋网焊连, 可使接地网接地电阻更低, 更可靠。
摘要:以变电站接地网接地电阻为例, 介绍了接地网接地电阻的计算和降低接地网接地电阻的2种方法。
关键词:变电站,接地网,接地电阻,降阻方法,保护系统
参考文献
[1]SD J 8-79.电力设备接地设计技术规程[S].
接地网接地电阻 篇2
关键词:中性点;小电阻接地;接地方式
中图分类号:TM727.2文献标识码:A文章编号:1006-8937(2011)22-0130-01
1各种接地方式的特点分析
1.1中性点不接地方式的特点分析
原有的不接地方式大部分适合于以架空线为主导的电网中,这种类型电网的位移电流比较小,只有几十安,如果单相接地的位移电流比较小时,接地电弧将快速自动熄灭,电网就可以恢复正常工作。因为当单相接地的时候中性点绝缘不会对系统的对称性产生破坏,所以短期之内能够继续供电,在某种程度上提升了供电的稳定性;但是在以电缆为主导的电网中,其位移电流将有数百安,如果单相接地的位移电流比较大的时候,电弧并不容易熄灭,并且很不稳定,出现熄弧和重燃变换的状况,此时产生的过电压现象比较严重,这就是弧光接地过电压,对于电网设备的绝缘会造成比较大的危害。根据有关实测结果表明,该过电压最高将相当于4~5倍的相电压,有的还更高,如果有绝缘薄弱环节时,将会造成击穿。从而发展为多点接地以及相间短路的问题,导致线路出现跳闸,使得供电的稳定性下降。
1.2中性点经消弧线圈接地方式的特点分析
伴随电网系统的位移电流的不断增加,城市配电网从中性点不接地逐步向经消弧线圈的接地方式过渡,当电网系统的电容比较小时,该方式可以对接地的位移电流进行充分补偿,使得经过故障点的电流降至可以自动熄弧的范围之内,确保供电的稳定性。该接地方式的实际运行经验和理论系统已经较为成熟,当然也还有一定的局限性。
1.3中性点经电阻接地方式的特点分析
中性点经电阻接地方式为电网中最少有一个中性点经过电阻和大地相连,主要是为限制接地故障产生的电流。它能够避免不接地以及消弧线圈这两种接地方式产生的问题:对单相间歇性弧光接地的时候造成的瞬态过电流以及过电压加以限制。且选线简单,实现快速准确选线的目标。其主要优点有如下几点:
①使得电网的工频过电压降低,非故障相电压增加低于2倍。如果选择的电阻值适宜,工频过电压可以控制在1.5相电压上下,但是在不接地或者消弧线圈接地的方式下因为带病工作导致工频能量的积聚,非故障相产生的过电压会升高到端电压或者更大。而过电压更加厉害的电弧接地过电压,因为中性点电阻的产生的热能,当接地弧光熄弧到燃弧一半周波之内,可以使电网三相对地电容积聚的热量利用电阻通道释放,以免电网电容积聚热量而造成过电压增加。在该方式下,电网设备承担的过电压比较低、时间比较短,并且可以使电网设备的绝缘水平有所降低,增加了设备的运行周期,能够取得良好的经济效益。
②电网的中性点经电阻接地之后,电网三相对地的电容和中性点电阻组成并联,使得电网产生谐振的条件遭到破坏;并且以往不接地或者消弧线圈接地方式下无法排除的奇次谐波,利用电阻元件对热量的消耗,使得能量快速下降。所以,引入该接地方式,对于由于电压互感器铁芯造成的磁滞饱和、线路断线和断路器不是同时合闸等产生的谐振过电压能够发挥实质性的抑制效果。
2小电阻接地方式的注意事项
我国的很多大中城市在了解、借鉴外国电网中性点接地方式的前提下,根据本地区电网的现状以及今后的发展趋势,通过仔细研究分析,逐渐采取了中性点经电阻接地的方式。
2.1选择中性点接地电阻的注意事项
①继电保护整定。从确保继电保护装置的灵敏度方面考虑,电阻值愈低也就是经过电阻的电流愈高愈好。当前的微机保护通常均具有零序保护的功能,并且开启的电流值非常低, 通常大约为10 A,单相接地产生故障的电流远远高于每一条线路的对地位移电流,通常均可以达到零序保护所要求的灵敏度。
②安全角度。从人身安全角度进行考虑,中性点接地方式的电阻通流愈低愈好。由于该接地方式在出现单相接地故障的时候,经过故障点发生短路的接地电流较高,导致故障点的电位增大,容易产生跨步电压,使得接触电势高于规定值。所以在电阻值的选择时,应当按照地网的接地电阻、保护装置动作时间、发生短路的接地电流对跨步电压以及接触电势是不是超出规程进行核算。
2.2采取小电阻接地方式应当注意
当变电所配置好中性点小电阻并且投入运行之后,变电所10 kV系统将从小电流接地的方式改成大电流接地的方式,所以必须对配电网的设备实施配套改造以满足该方式的变化。
①对配电网设备的接地方式进行改造。国家电网公司关于城市配电网的相关技术导则中明确规定:中压配电网的中性点经低电阻的接地方式区域,台区全部设备的零线都应该接地。接地的等效电阻小于或等于话应当单独设置;其接地电阻都应小于等于4 Ω,并且它们之间的距离应大于等于5 m。目前配网设备的接地方式仅对发生短路接地电流较小时适应,为了能满足大电流接地的要求,务必按照规定实施改造,要不然的话将造成触电事故以及损坏低压设备的事故。
②配电网以及用户侧的保护装置。在改造变电所增加设置中性点小电阻的接地装置之后,变电所内的主开关当线路产生单相接地之后由于零序过流保护产生跳闸。如果配电网线路上的分开关以及用户侧的高压开关零序过流保护并未完善,配电网线路上的任意一点出现接地故障都会越级至变电所的主开关,造成大面积的停电。所以如果变电所的接地方式为中性点小电阻接地方式,应对配电网线路的分开关以及用户侧的高压配电设备的零序过流保护进行完善,使得保护的选择性、灵敏度以及稳定性符合规定要求,当出现故障时可以尽量缩小停电影响范围。反之,若线路出现单相接地的故障,就算故障为能够复原的单相接地的故障, 线路依旧会造成全线停电,使得由于故障造成的停电面积增大以及停电时间增加,导致配电网系统的稳定性大大降低。
参考文献:
接地网接地电阻 篇3
1 接地电阻的测量
现在我们测量接地电阻所使用的仪器主要是接地摇表, 其原理是由电源E, 电流桩C, 电压桩P, 接地装置G组成测量回路, 使接地装置G中流过电流I, 于是接地桩相对于大地的无限远处便产生了电压升UG这时接地电阻RG=UG/I, 可以得知接地电阻主要由4部分构成。
(1) 接地体引下线的电阻。 (2) 接地体与大地土壤的接触电阻。 (3) 接地体本身的电阻。 (4) 从接地体向远处扩散电流经过的土壤产生的电阻, 一般称流散电阻而现场测量中, 电压桩不可能设在无限远处, 一般都是取电压桩与接地装之间的电压来近似代替UG。
2 测量接地电阻误差的产生
(1) 人为因素有的试验人员业务素质不过硬, 对试验布线不熟练, 对规程的不熟悉造成测量数据不真实。还有一种情况是人为主观因素导致的误差。接地系统绝大部分属于隐蔽工程, 如果所用材料不符合标准, 尽管交接试验的时候是合格的, 但是由于腐蚀的作用, 在工程验收一两年之后就出现问题。而对于接地网导通的测量来说一个普通的变电所, 其接地点可能有几十上百个甚至更多, 一线检测人员长时间重复着同样枯燥的劳动, 得到多次重复的相同的或接近的数据, 就会人为地减少检测点, 这样就会留下安全隐患。还有一种情况虽然目前极为个别, 但也需要引起重视, 施工时因场地条件的限制, 按原设计接地装置不能达到所要求的标准时, 建设单位不想增加投资, 施工方又偷工减料, 在利益的驱使下, 他们与检测人员相互勾结, 瞒天过海, 人为地缩短检测线的长度, 来减小实际的电阻值而使其达标。接地电阻测试仪的电流测试线的长短直接影响到测量结果。
(2) 试验环境仪器使用时的环境温度, 湿度, 气压等因素也会影响测量结果。而试验地点附近如果有很强的电磁场更会影响到试验仪器的工作。工作人员在检测时对周围环境的详细调查是必要的, 一定要具体问题具体分析。
(3) 试验线材接地电阻的测试需要布置很长的电流线与电压线, 相对的试验线材情况也能够影响到试验。另外, 测量用线接口处的线鼻通常是与多股铜线焊接到一起的。线鼻在放线和接口插拔过程中会使得焊点磨损断裂, 如果部分线束断裂, 虽然测试结果能够显示, 但是测试数据的误差较大。
(4) 试验天气最明显的情况就是如果在雨后潮湿的天气进行试验, 地面土壤的电阻率会降低, 测得的电阻值小于正常值。相反的如果在持续高温少雨的时候进行测量, 土壤熵情恶化, 进而土壤电阻率局部增高, 测得的电阻高于正常值。
3 接地电阻过大的改良方法
(1) 通过化学试剂处理土壤在接地网周围土壤中加入导电性好的化学物质, 例如电石渣、石灰、食盐等物质, 可以提高接地体周围土壤的导电性能, 使接地电阻降低。这种方法对不同结构的土质所产生的效果也是不同的。这种方法的优点是效果明显, 但是对于接地网面积较大的系统来说, 造价与工程量比较大, 土壤经过处理后, 土壤化学性质发生变化, 对加剧接地体的腐蚀程度。
(2) 利用建筑物内房梁、柱内钢筋与接地网连接在设计变电站时首先将主接地网敷设完毕, 同时利用主控楼和开关室的基础建筑, 包括桩基或混凝土中的主筋, 即把整栋建筑物的梁柱内的钢筋和地网进行可靠连接, 这样就可以增大接地网的面积。但是这种方法对混凝土的要求较高。一般混凝土的水泥主料是由硅酸盐构成的, 一般要求混凝土的含水量不低于4%。
(3) 深埋接地体这时比较常用的一个方式, 一般最佳的埋藏深度, 是指的使流散电阻尽可能小而又易于到达的深度。在决定接地体埋藏深度的时候, 要考虑下面几个因素:
(a) 垂直接地体的埋藏深度要与接地的等值半径处于同一级的数量级 (一般埋藏深度与等值半径之比大于1/10) 。
(b) 垂直接地体要尽量靠近地下水, 对一般山区丘陵地带, 条件允许的情况下, 最好采用钻机深挖, 尽量靠近地下水。
(c) 在允许范围内, 埋藏深度取较大值。埋设于导电性能良好的土壤内的接地体, 其接地电阻为R=ρ/2πh, 其中ρ为土壤电阻率, h即为接地体埋藏深度。可以看出R与h成反比关系, 埋藏深度越深, 接地电阻越小。但是当h增大到一定程度以后会呈饱和状态, 降电阻率近乎为零, 因此没有必要追求很高的深度。
以上可以看出, 接地体的埋藏深度不是固定的, 应该按照接地网的半径, 当地土壤条件, 地理环境等因素因地制宜, 综合考虑。
环境的许多因素对接地电阻的数值都有影响, 如土壤率的均匀程度、土壤温度、土壤湿度等等, 由此可导致同一接地点因季节不同其接地电阻值也不同, 所以对不同的接地体在不同的环境中采取的减小接地电阻的方法也不尽相同, 要具体情况具体分析, 以便得到最佳效果。
摘要:在测量接地电阻的时候, 往往会由于不当操作和恶劣环境造成误差, 本文分析了测量接地电阻产生误差的原因, 针对原因思考怎样通过减小环境的干扰, 改变布线方式等方法来降低测量误差。根据以上提出了一些改善接地电阻的方法。
关键词:接地电阻,干扰,接地极
参考文献
[1]王太兵.浅谈电力系统接地电阻的降低办法[J].中国科技信息, 2005 (2) :31-32.
接地网接地电阻 篇4
一、单项选择题(共 25题,每题2分,每题的备选项中,只有1个事最符合题意)
1、__可经呼吸道、消化道及皮肤吸收,对人毒性极强,误服2~3mL即可中毒,30~ 50mL可致死;吸入较高浓度时,最先出现呼吸道症状,慢性中毒表现为进行性神经衰弱综合征。
A.汽油
B.苯
C.四氯化碳
D.正己烷
2、法律通过授权职代会、职工和__的监督来形成针对矿山企业安全生产的内部管理机制。
A.矿山委员会
B.班会
C.工会
D.矿务局
3、__不属于安全验收评价方面。
A.评价对象的安全管理
B.评价对象前期对安全生产保障等内容的实施情况
C.评价对象的性质
D.评价对象的安全对策措施的具体设计
4、危险和可操作性研究是一种__的安全评价方法。
A.定量
B.概率
C.定性
D.因素
5、零售业务的店面经营面积(不含库房)应不少于__,其店面内不得设有生活设施.
A.30m2 B.40m2 C.50m2 D.60m2
6、某烟花爆竹生产企业2008年销售收入5000万元,提取安全生产费用总计50万元。根据有关规定,安全生产监督管理部门会同财政部门责令其__。
A.限期改正,予以处罚
B.限期改正,予以警告
C.限期清退,不予处罚
D.限期改正,适当处罚
7、依据《安全生产法》的规定,从业人员发现事故隐患或者其他不安全因素,应当立即向__报告,接到报告的人员应当及时予以处理。
A.现场安全生产管理人员或者本单位负责人
B.当地人民政府的有关人员
C.生产经营单位安全管理部门的有关人员
D.负有安全生产监督管理职责的部门的有关人员
8、垂直运输机械作业人员、安装拆卸工、爆破作业人员、起重信号工、登高架设作业人员等特种作业人员,必须按照国家有关规定经过专门的安全作业培训,并取得__后,方可上岗作业。
A.特种作业操作资格证书
B.特种作业安全证书
C.施工安全证书
D.施工许可证书
9、在预警分析活动中,()环节所建立的监测信息系统(预警信息系统),既是预警各环节所共享的,也是整个预警系统所共享的。
A.监测活动
B.识别活动
C.诊断活动
D.评价活动
10、__适用于挖掘湿度小的黏性土及挖土深度小于3m的基坑支护。
A.间断式水平支撑
B.断续式水平支撑
C.锚拉支撑
D.地下连续墙支护
11、大型企业提取的安全生产费用达到其年销售收入的()时,可提出缓提的申请。
A.1% B.2% C.5% D.10%
12、在三级紧急情况下,现场指挥部可在现场做出保护生命和财产以及控制事态所必需的各种决定。解决整个紧急事件的决定,应该由__负责。
A.总指挥部
B.现场指挥部
C.紧急事务管理部门
D.安全生产监督管理部门
13、煤矿必须有工作、备用和检修的水泵。工作水泵的能力,应能在20h内排出矿井__h的正常涌水量(包括充填水和其他用水)。备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的70%。
A.10 B.20 C.24 D.48
14、注册安全工程师履行的权利不含__。
A.从事规定范围内的执业活动 B.对执业中发现的不符合安全生产要求的事项提意见
C.申请设立注册安全工程师中介机构
D.参加继续教育
15、__常用在桥梁或隧道人口前,以检验装备或碴石有没有超出正前方固定设备围砌的限界。
A.隧道检查器
B.山洞检测器
C.临界检查器
D.临界限界检查器
16、安全是相对的,当风险低于某种程度时,则认为是安全的。这一观点的理论依据是__。
A.因果连锁理论
B.系统安全理论
C.扰动起源理论
D.能量意外释放理论
17、依据《国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定》,对被责令停产整顿的煤矿,颁发证照的部门应当____其有关证照。
A:吊销B:注销C:暂扣D:废止
18、必须利用城市所有有关部门及一切资源的紧急情况,或者需要城市的各个部门同城市以外的机构联合起来处理的各种紧急情况,通常政府要宣布进入紧急状态的是__紧急情况。
A.一级
B.二级
C.三级
D.四级
19、这种审核旨在为用人单位的相关方提供信任的证据。这种审核是指:__。
A.第一方审核
B.第二方审核
C.第三方审核
D.认证审核
20、某有毒物质为人体致癌物,生产中易发生中毒,患病率为6%,根据《职业性接触毒物危害程度分级》,该种物质的危害程度为()。
A.高度危害
B.中度危害
C.极度危害
D.轻度危害
21、辐射包括电离辐射和非电离辐射,以下属于电离辐射的是()。
A.X射线
B.射频辐射
C.紫外线
D.红外线
22、通过采取技术和管理手段使事故发生后不造成严重后果或使后果尽可能减小,这是__。
A.事故预防 B.事故控制
C.安全管理
D.事故对策
23、下列不属于安全预评价结论的内容的是__。
A.简要列出主要风险
B.明确职工应对风险的能力
C.明确评价对象潜在的风险
D.明确应重视的安全对策措施建议
24、《行政处罚法》规定,执法人员当场收缴的罚款,应当自收缴罚款之日起__天内,交至行政机关。
A.1 B.2 C.3 D.5
25、当事人提起行政诉讼的,行政处罚__执行,法律另有规定的除外。
A.暂时停止
B.全部停止
C.不停止
D.视情况
二、多项选择题(共25题,每题2分,每题的备选项中,有2个或2个以上符合题意,至少有1个错项。错选,本题不得分;少选,所选的每个选项得 0.5 分)
1、”工艺过程事故易发性”的影响因素确定为21项,以下选项中正确的是__。
A.放热反应
B.粉尘生成C.高温条件
D.泄漏
E.噪声
2、安全评价包括__。
A.安全初评价
B.安全预评价
C.安全验收评价
D.安全现状综合评价
E.专项安全评价
3、编制安全检查表主要依据有__。
A.有关标准、规程、规范及规定
B.国内外事故案例及本单位在安全管理及生产中的有关经验
C.FTA、LEC、MOND方法在安全工程中的应用
D.通过系统分析,确定的危险部位及防范措施,都是安全检查表的内容
E.新知识、新成果,新方法、新技术、新法规和标准
4、我国已将__等职业性致癌物所致的癌症,列入职业病名单。
A.石棉
B.铜
C.苯
D.砷 E.氯乙烯
5、下列叙述有误的是__。
A.在爆炸危险环境中,电气线路安装位置的选择、敷设方式的选择,导体材质的选择、连接方法的选择等均应根据环境的危险等级进行
B.爆炸危险环境中电气线路主要有防爆钢管配线和电缆配线
C.敷设电气线路的沟道以及保护管、电缆或钢管在穿过爆炸危险环境等级不同的区域之间的隔墙或楼板时,应采用非燃性材料严密堵塞
D.爆炸危险环境危险等级2区的范围内,配电线路应采用铜芯导线或电缆。在有剧烈振动处应选用多股铜芯软线或多股铜芯电缆
E.煤矿井下采用铝芯电力电缆
6、《安全生产法》规定“两个以上生产经营单位在同一作业区域内进行可能危及对方安全生产的生产经营活动,未签订__或者未指定__的,责令限期改正,逾期未改正的,责令停产停业。”
A.生产区域划分协议;专职安全生产管理人员进行安全检查与协调
B.安全生产管理协议;专职安全生产管理人员进行安全检查与协调
C.安全生产管理协议;专职消防人员进行防火安全检查与协调
D.生产区域划分协议;专职消防人员进行防火安全检查与协调
E.应急救援互助协议;应急救援领导小组成员
7、《职业病防治法》规定,职业病前期预防的具体规定有__。
A.关于产生职业病危害的用人单位的设立及对其工作场所职业卫生要求的规定
B.关于职业病危害项目的申报制度的规定
C.关于职业病危害预评价制度的规定
D.关于建设项目职业病防护设施“三同时”制度的规定
E.关于职业病防护设施设计的备案制度的规定
8、一般应设置封闭楼梯间的建筑物有__。
A.汽车库中人员疏散用的室内楼梯
B.甲、乙、丙类厂房和高层厂房、高层库房和疏散楼梯
C.高层民用建筑的裙房和除单元式和通廊式外的建筑高度不超过32m的二类高层民用建筑
D.11层及11层以下的通廊式住宅
E.医院、疗养院的病房楼,设有空气调节系统的多层旅馆和超过8层的其他公共建筑的室内疏散楼梯(包括底层扩大封闭楼梯间)
9、安全验收评价报告的主要内容包括__。
A.易燃易爆场所评价
B.安全生产管理评价
C.安全验收评价结论
D.危险性预先分析
E.事故分析与重大事故模拟
10、依据《国务院关于特大安全事故行政责任追究的规定》,发生特大安全事故,社会影响特别恶劣或者性质特别严重的,由国务院对负有领导责任的__给予行政处分。
A.自治区人大机构正职负责人
B.设区的市人民政府正职负责人 C.直辖市人民政府正职负责人
D.省级安全生产监督管理部门
E.国务院有关部门正职负责人
11、生产经营单位发生生产安全事故后,单位和有关部门向上级报告事故情况时,除上报已经造成或者可能造成的人员伤亡人数,以及初步估计的直接经济损失等内容外,还应包括__。
A.事故发生单位的概况
B.事故的简要经过
C.事故原因和整改计划
D.事故责任和性质
E.已采取的应急措施
12、下列对“本质安全”理解不正确的是__。
A.设备或设施含有内在的防止发生事故的功能
B.是安全生产管理预防为主的根本体现
C.包括设备本身固有的失误安全和故障安全功能
D.可以是事后采取完善措施而补偿的E.财产损失
13、__是火灾光生时的正确做法。
A.在高层建筑应注意通道、警铃、灭火器位置,一旦火灾发生,要立即按警铃或打电话
B.低楼层发生火灾后,上层的人应往下跑,以便及时得到救援
C.起火后,如果发现通道被阻,则应关好房门,打开窗户,设法逃生
D.当被大火困在房内无法脱身时,要用湿毛巾捂住鼻子,阻挡烟气侵袭,耐心等待救援,并想方设法报警呼救
E.不能乘普通电梯逃生
14、在机械行业,存在的主要危险和危害包括__。
A.触电
B.灼烫
C.高处坠落
D.化学性爆炸
E.药品伤害
15、注册安全工程师申请注册的条件有__。
A.取得《注册安全工程师执业资格证书》
B.遵纪守法,恪守职业道德
C.身体健康,能坚持在生产经营单位中安全生产管理、安全工程技术岗位或为安全生产提供技术服务的中介机构
D.所在单位考核资格
E.主管的考核
16、《刑法》第一百三十四条规定,可被认定为重大责任事故罪犯罪主体的是__。
A.企事业单位的领导
B.国家劳动安全监察人员
C.企事业单位的职工
D.工会劳动保护委员会委员
E.中国共产党员
17、下列针对制氧站消防设施的叙述中,完全正确的为__。
A.消防设施应齐全完备,配置合理
B.站区外围应设高度不高于2m的围墙或栅栏
C.防火间距内无易燃物、毒物堆积
D.消防通道畅通无阻
E.合理布置醒目的完全标志
18、安全生产投入主要用于__。
A.职工的劳保用品及防暑降温
B.建设安全技术措施工程,如防火工程、通风工程等
C.增设新安全设备、器材、装备、仪器、仪表等以及这些安全设备的日常维护
D.重大安全生产课题的研究;按国家标准为职工配备劳动保护用品
E.职工的安全生产教育和培训;其他有关预防事故发生的安全技术措施费用,如用于制定及落实生产事故应急救援预案等
19、依据《安全生产法》的规定,生产经营单位的主要负责人对本单位安全生产工作负有的职责有__。
A.督促、检查本单位的安全生产工作,及时消除安全生产事故隐患
B.向从业人员如实告知作业场所存在的危险因素,监督劳动防护用品的使用
C.及时、如实报告生产安全事故
D.组织制定并实施本单位的生产安全事故应急救援预案
E.保证本单位安全生产投入的有效实施
20、应急预案的演练是检验、评价和保持应急能力的一个重要手段。对应急预案的完整性和周密性进行评估,可采用各种应急演练方法。下列有关演练的说法,正确的是__。
A.功能演练是检测、评价多个政府部门在紧急状态下实现集权式的运行和响应能力
B.桌面演练是锻炼参演人员解决问题的能力,解决应急组织相互协作和职责划分的问题
C.功能演练是指针对应急响应功能,检验应急人员以及应急体系的策划和响应能力
D.全面演练指针对应急预案中全部或大部分应急响应功能,检验、评价应急组织应急运行能力的演练活动
E.口头演练是采取口头评论形式,收集参演人员的建议,总结演练活动和提出有关改进应急响工作的建议
21、依据《安全生产许可证条例》的规定,国家对下列__实行安全生产许可证制度。
A.危险化学品生产企业
B.建筑施工企业
C.机械加工企业
D.民用爆破器材生产企业
E.交通运输企业
22、生产性粉尘监测中,我国目前采用的卫生标准有__。
A.时间加权平均容许浓度
B.总粉尘浓度 C.呼吸性粉尘容许浓度
D.游离二氧化硅含量
E.最高容许浓度
23、生产经营单位的职业健康安全管理体系审核应主要考虑__。
A.程序及作业场所的条件和作业规程
B.自身的职业安全健康方针
C.适用的职业安全健康法律法规及其他要求
D.管理者的评审方法
E.自身的生产规模和性质
24、从原则上来讲,事故调查组应该自事故发生__日内提交事故调查报告。
A.30 B.60 C.70 D.100 E.40
25、对系统原理及其各个原则说法正确的是__。
A.动态相关性原则说明,管理系统的各要素的动态相关性,是事故发生的根本原因
B.整分合原则说明,管理者在制定系统整体目标时,必须考虑安全生产问题
C.反馈原则说明,只有设立安全监督管理部门,才能达到准确快速反馈的目的
D.封闭原则说明,各管理机构之间不必相互联系,只要各自组织即可
浅议接地电阻的测量原理和方法 篇5
关键词接地电阻;测量;原理;方法;探讨
中图分类号TU文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)081-0094-02
接地电阻是接地系统的主要技术参数,是衡量防雷装置工程质量的重要指标,理论上是接地电阻越小,泄流越快,落雷物体高电位保持时间就短,以至于对电气安全的干扰时间越短、幅值越小,跨步电压和接触电压也越小,相对来说防雷接地系统效果越好。接地电阻的测量是检验接地系统接地效果的重要措施,为正确地掌握测量方法,客观地测量接地电阻值,本文对接地电阻的测量原理和测量方法以及测量中应注意的事项进行了探讨,供广大防雷技术服务人员和施工人员参考。
1接地电阻测量的原理
1)接地电阻的组成。接地电阻实质上是电流由接地装置流入大地再经大地流向另一接地体或向远处扩散所遇到的电阻,它包括四部分组成:①接地线的电阻;②接地极的自身电阻;③接地极的表面与其所接触土壤之间的接触电阻;④当电流由接地体流入土壤后,土壤所呈现的电阻值为散流电阻。其中③、④占接地电阻的绝大部分。
2)冲击接地电阻与工频接地电阻值的换算。接地电阻分为冲击接地电阻和工频接地电阻。冲击接地电阻是指通过接地极流入地中冲击电流求得的接地电阻;工频接地电阻是指通过接地极流入地中工频交流电流求得的接地电阻。在日常防雷接地检测中所测得的接地电阻数值一般是工频接地电阻数值。为了便于衡量其接地电阻是否符合规范的要求,冲击接地电阻与工频接地电阻值的换算计算公式为:RG=ARi
式中RG是工频接地电阻(Ω);Ri是所要求的接地装置冲击接地电阻(Ω);A是换算系数,其数值按GB50057-1994(2000年版)附录三确定。
3)测量电流的选择。在接地体流过的电流一般有两种:交流故障电流和雷电流。只有当接地体流过故障电流或雷电流(冲击电流)时,才能完全真实反映出接地电阻的大小,但是从工程观点来看,那是不现实的。因此实际上不得不采用较小的电流来测量。经研究证明,如果按照一定条件,即使采用较小的电流,也可以比较正确地测量出接地电阻值。现将有关电流选择应考虑的问题分述如下:
①实验结果证明,使用的交流电源频率高低对测量的结果影响不大,因为接地体的功率因数接近于1;②在一定范围内测量时使用电流的大小对结果影响不大。用5000A和100A分别测试,结果相差不超过5%。但是当使用电流太小时,由于土壤中的杂散电流会使测量的结果产生较大的误差。对于用电流表—电压表法测量接地电阻时采用的电流最好不要小于50A;③当使用小电流仪器测量接地电阻时,消除外界的干扰是十分重要的,因为土壤中的杂散电流形成的电场会使测量产生很大的误差,必须注意消除。
2接地电阻的测量方法
2.1三极法
三极法的三极是指图1上的被测接地装置G,测量用的电压极P和电流极C。图中测量用的电流极C和电压极P离被测接地装置G边缘的距离为dGC=(4~5)D和dGP=(0.5~0.6)dGC,D为被测接地装置的最大对角线长度,点P可以认为是处在实际的零电位区内。为了较准确地找到实际零电位区时,可把电压极沿测量用电流极与被测接地装置之间连接线方向移动三次,每次移动的距离约为dGC的5%,测量电压极P与接地装置G之间的电压。如果电压表的三次指示值之间的相对误差不超过5%,则可以把中间位置作为测量用电压极的位置。
把电压表和电流表的指示值UG和I代入式RG=UG/I中去,得到被测接地装置的工频接地电阻RG。
当被测接地装置的面积较大而土壤电阻率不均匀时,为了得到较可信的測试结果,宜将电流极离被测接地装置的距离增大,同时电压极离被测接地装置的距离也相应增大。
在测量工频接地电阻时,如dGC取(4~5)D值有困难,当接地装置周围的土壤电阻率较均匀时,dGC可以取2D值,而dGP取D值;当接地装置周围的土壤电阻率不均匀时,dGC可以取3D值,dGP值取1.7D值。使用接地电阻表(仪)进行接地电阻值测量时,宜按选用仪器的要求进行操作。
2.2接地电阻表(仪)法
2.2.1日本MODEL4102型接地电阻测量仪使用
1)仪器连接:图2为三端表接法。①接地体E、电压极P、电流极C顺序布置,三点成直线,彼此相距5~10米;②附件绿色5米导线一端接仪器E柱,另一端接接闪器引下线或断接卡;③附件黄色10米导线一端接P端,另一端接电压极接地棒并打入地P点;④附件红色15米导线一端接C端,另一端接电流极地棒并打入地C点;⑤地棒插入潮湿地中,如果干燥石沙地质可在地棒周围浇上些水以保证良好导电。(如遇混凝土硬地面地棒插不入,将地棒平放地面上,用湿水性强的多层布料盖在棒上浇上水让布湿透)。
图2三线接法
图3四线接法
2)接地电阻测量。①按上款各方式连线接好后,把仪表放在水平位置,观察捡流针的指针是否指在零,应利用零位调整器将指针调到零位;②测量时接下MEAS键,捡流指针在电表上指示出所测量的接地电阻值(测量时根据被测接地电阻值按动×1Ω、×10Ω、×100Ω开关);③重复上述步骤测量两次,取平均值。
2.2.2武汉DER2571型接地电阻测量仪使用
1)仪器连接:仪器连接线如图3,在测试中参照连接。①接地体E、电压极P、电流极C顺序布置,三点成直线,彼此相距20米;②附件5米导线一端接仪器E(C2P2)端,另一端接接闪器引下线或断接卡;③附件20米导线一端接P(P1)端,另一端接电压极接地棒并打入地P点;④附件40米导线一端接C(C1)端,另一端接电流极地棒并打入地C点;⑤地棒插入潮湿地中,如果干燥石沙地质可在地棒周围浇上些水以保证良好导电。(如遇混凝土硬地面地棒插不入,将地棒平放地面上,用湿水性强的多层布料盖在棒上浇上水让布湿透。)
2)接地电阻测量。①按上款各方式连线接好后,把仪表放在水平位置;②测量时按下“电源开关”键,再按一下“电流启停”键,绿灯亮,显示屏显示的数字即为测量的接地电阻值(测量时根据被测接地电阻值按动仪表左侧的“量程选择”×2Ω、×20Ω、×200Ω、×2000Ω开关);③重复上述步骤测量两次,取平均值。
3注意事项
1)测量所得的接地电阻值为工频接地电阻值,当需要冲击接地电阻值时,应按照《建筑物防雷设计规范》(GB50057-1994)附录三的规定进行换算。
2)需要根据接地装置的不同特点、仪器的适应范围选择合适的接地电阻测试仪及测试方法。
3)由于接地电阻不很稳定,故测试时应尽量排除影响准确度的各种因素,一般应该注意下列要求:①要有三个可靠的接地点(接地体)其距离各在20米以上(或按仪器规定);②要注意仪表本身的精度,电流稳定度等要求,注意排除杂散电流的影响;③接线要接触良好,绝缘可靠;④要保证测量地层有一定深度;⑤测量应进行若干次;⑥对环型地网,任一方向测试的接地电阻合格即可认为该地网的接地电阻合格。
4结束语
防雷是一个系统工程,防雷装置特别强调可靠性,合格的地网是有效防雷装置的保证,而接地电阻是接地系统的主要技术参数,是衡量防雷装置质量的重要指标,故接地电阻的准确测量显得尤为重要。我们在工作当中应该根据实际检测对象的接地方式选定检测仪器和检测方法及一些其他注意事项,以提高接地电阻测试的可信度。
参考文献
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作者简介
蔡木民(1964—),男,汉族,电子专业,本科,广西钦州市气象局,工程师。
接地网接地电阻 篇6
公式:
R=ρε/C
R=0.5×ρ/√S
R=ρ/2πL×ln4L/d
R=ρ/2πL (ln L²/d H+A) 。
式中:
ρ (Ω·m) ——土壤电阻率;
d (m) ——钢材的等效直径;
S (m2) ——地网面积;
H (m) ——埋设深度;
L (m) ——接地极长度 (m) ;
A——形状系数。
一、扩大水平接地网面长度 (面积)
在土壤电阻率已经确定的情况下, 要达到设计要求的电阻必须有足够的接地面积, 故要降低电阻必须扩大地网长度 (面积) ) 每扩大4倍的接地网面积, 接地电阻会降低1倍, 根据实际情况我们在站址外侧合理增接设440m水平接地网, 水平接地网的外缘应闭合, 外缘各角应做成圆弧形, 圆弧的半径宜大于均压带间距的一半 (半径大于4m) , 因外缘经常有人出入的走道外, 应敷设沥青或混凝土路面。
二、增加接地斜井
增加接地斜井15口, 孔径180mm, 接地斜井总长度1500m;装置电解离子接地极15套。深度8m, 长100m。斜井采用非开挖水平定向钻施工技术, 深度均在8m以下, 测算后对周边的建筑不会造成影响, 对未来周边土方的施工不会造成影响, 如图1所示。
三、接地材料的选择
接地网的水平接地体采用TJ-120铜绞线, 电解离子接地极引线采用TJ-120铜绞线和Ф18铜包钢。每一口接地斜井各安装一套电解离子接地极, 共采用15套电解离子接地极。这种特殊结构的接地体 (带电解质材料) , 使用效果比较好, 一般称为离子接地系统, 而且几乎没有什么寿命的约束。
四、物理降阻剂的使用
物理降阻剂也称长效降阻剂, 它具有可扩散成分, 可以改善周边土壤的导电属性。降阻剂也是一种良好的导电体, 将它使用于接地体和土壤之间, 一方面能够与金属接地体紧密接触, 形成足够大的电流流通面;另一方面它能向周围土壤渗透, 降低周围土壤电阻率, 在接地体周围形成一个变化平缓的低电阻区域。本工程在斜井内灌注电通牌 (HK型) 降阻剂约6t, 用接地降阻剂灌满接地斜井内空隙, 具有一定的防腐能力, 增加地网寿命。
五、科学精准的施工工艺
1. 导向孔施工:
本工程采用ZT-20型定向钻机进行施工, 其主要成孔方式为:采用合适的钻头 (也称斜面钻头) 成孔, 斜面钻头用来控制钻孔轨迹方向, 若同时给进和回转钻杆, 斜面失去方向性, 实现直孔钻进;若只给进不回转, 通过斜面的反力, 使钻头改变方向, 实现造斜钻进。由步行式导向仪实现钻头位置和钻孔轨迹测量。在钻进时, 孔底探头发出电磁波信号, 地面上的导向仪接收孔底探头发出的信号, 并显示钻头深度、倾斜度、工具面向角等参数, 供操作人员掌握孔内情况, 并随时按设计的钻孔轨迹进行调整。
2. 连接离子接地极:
用回拖活节连接镀锌圆钢, 将离子接地极和镀锌圆钢一起连接。接驳完后, 确保每个接口安全合格后方可进行回拖施工。由于孔内充满降阻剂, 所以 (离子接地极) 是处于悬浮状态的, 管与孔壁之间由于降阻剂润滑作用, 减少了回拖阻力。
3. 扩孔和镀锌圆钢的回拖:
回拖镀锌圆钢时, 将钻杆、扩孔器、回拖活节和镀锌圆钢 (离子接地极) 依次连接好, 然后, 开始回拖作业, 并由钻机转盘带动钻杆旋转后退, 进行扩孔回拖, 镀锌圆钢在回拖过程中是不旋转的, 由于扩好的孔中充满降阻剂, 所以产镀锌圆钢在扩好的孔中是处于悬浮状态, 镀锌圆钢四周与孔洞之间由降阻剂润滑, 这样即减少了回拖阻力, 又保护了镀锌圆钢防腐层, 当镀锌圆钢全部被拖入孔内后, 圆钢回拖完成。采取以上措施后, 经过12个工期日的连续施工处理, 最终, 110k V白莲变电站全站的接地网电阻值由原先的3.5Ω降至0.8Ω (实测) , 满足设计要求不大于1.0Ω的控制值。保障变电站内设备和人员的安全, 确保110k V白莲变电站按期送电投产。
参考文献
接地网接地电阻 篇7
随着我国GDP总量的不断攀升, 用电量的需求大大增强, 对用户供电的配电网要求也在提高, 配电网的输送能力亟待增强。相比传统的10k V配电网, 更高电压等级的配电网优势明显。在相同导体截面、输送相同负载功率时, 20k V供电距离是10k V的4倍, 能有效地增大线路输电能力, 减少线路上功率的损耗, 提高线路的供电半径。
20k V配电网在我国的运行时间不长、经验不足, 若能对其设计及运行经验进行总结分析、加以探讨, 会有利于我国配电网输送水平的发展。本文对配电网中三种中性点接地方式的特点和范围进行比较分析, 考虑了将配电网电容电流进行简化计算的方法, 重点研究20k V配电网采用中性点低电阻接地方式下的接地电流大小及接地设备参数的选择, 为低电阻接地设备选择提供一种比较合理的计算方法。
1 中性点接地的基本方式
目前我国10 k V-35 k V配电网中, 中性点基本接地方式有以下3种:中性点采用不接地方式、中性点采用低电阻接地方式和中性点采用消弧线圈接地, 每种方式有其各自的应用优势及适宜场合。
1.1 中性点采用不接地方式
当单相接地故障发生在中性点不接地系统时, 该线路的电压仍对称, 基本不影响用户的供电, 但要求在2小时内尽快切除故障。因为发生单相接地故障时, 可能会产生较高的工频过电压、电弧接地过电压, 长时间运行会烧毁设备。
10 k V-35 k V配电网中, 当单相接地电容电流不超过10A时, 应采用中性点不接地方式[5]。
1.2 中性点采用消弧线圈接地
当单相接地故障发生在中性点经消弧线圈接地的配电网时, 系统中的容性接地电流会与消弧线圈产生的感性电流相消, 大大减小了单相接地故障电流, 可有效避免接地电弧的出现。在发生单相接地故障情况下, 允许工作2小时, 使得配电网供电有更高的可靠性;但单相接地保护装置动作情况复杂, 寻找故障点较难, 由单相接地故障引起的工频过电压对设备的绝缘水平要求较高。
10 k V、20k V配电网中, 当单相接地电容电流可能出现大于10A的情况时, 小于100-150A时;35k V配电网, 当单相接地电容电流超过10A, 小于100A时;宜采用中性点采用消弧线圈接地[5]。
1.3 中性点采用低电阻接地
中性点经低电阻接地方式, 可以有效地消除各种PT谐振过电压、限制工频过电压和接地故障电弧过电压。发生单相接地故障时, 健全相电压变化较小, 其对设备绝缘等级要求相对较低, 可节约投资;而且零序过流保护能立即动作, 可靠地保护线路及设备。但增加了停电次数和停电时间, 供电的可靠性有所降低。
10 k V、20k V配电网中, 当单相接地电容电流超过100A-150A或为全电缆网时;35 k V配电网, 单相接地电容电流超过100A-150A或为全电缆网时, 中性点宜采用经低电阻接地方式[5]。
2 电容电流的简化计算
对配电网中性点接地方式进行选择时, 主要考虑其配电网电容电流的大小。电容电流由下列电气连接元件产生, 包括配电网中的架空线路, 配电网中的电缆线路, 以及供给该配电网的发电机、变压器及母线, 它们的电容电流可按以下公式计算[4]:
(1) 架空线路, 电容电流可按式 (1) 估算。
(2) 电缆线路, 电容电流可按式 (2) 估算:
(3) 在变电站增加部分见表1。
3 配电网中性点低电阻接地方式
根据城市规划和发展, 越来越多的配电网需要采用电缆供电方式, 电缆的数量大增, 使配电网中的电容电流出现过大的现象。为解决该问题, 工程中采用了中性点经低电阻接地的运行方式, 下面本文将详细讨论这种接地方式的参数选择问题。
3.1 采用中性点经低电阻接地时的接地电流
目前国内外工程, 在配电网经低电阻接地情况下, 对于接地电流的大小要求不同, 实际选择设备时范围的变化较大。
在IEEE143标准中, 对于工业设施的配电网而言, 当15k V及以下的配电网接地故障发生时, 其故障电流应小于400A的电流。在我国有着不同的要求, 如在广州10k V配电网中, 要求其零序电流小于400A, 而在上海35k V配电网中, 要求零序电流小于1k A或2k A。
在不同的国家, 情况各异。美国的配电网主要由中性点经低电阻接地方式构成, 单相接地电流控制在500A左右, 或者1000A左右。
在我国, 不同的规范或规定要求也不一致。国家标准GB50613-2010《城市配电网规划设计规范》中, 第5.6条规定:“当单相接地电流超过100A-150A, 或为全电缆网时, 宜采用低电阻接地方式, 其接地电阻宜按单相接地电流200A-1000A、接地故障瞬时跳闸方式选择”;在南方电网主编的电力行业标准DL5449-2012《20 k V配电设计技术规定》中, 第3.5条规定:“20 k V配电系统中性点接地方式, 当单相接地电容电流超过100A-150A时, 可采用低电阻接地方式, 接地电流宜控制在500-1000A范围内”;在国家电网企业标准Q/GDW156-2006《城市电力网规划设计导则》中, 第4.5条规定:“对于35k V、20k V、10k V电压等级的中性点经低电阻接地系统, 在发生单相接地故障时, 20k V、10k V接地电流宜控制在150-500A范围内。”
从以上给出的国内外经验和标准来看, 针对低电阻接地系统的故障电流的取值, 各标准是采用“一般”或“宜”给出取值的上下限, 其推荐的取值范围是不同的, 特别是南方电网主编的《20 k V配电设计技术规定》和国家电网的《城市电力网规划设计导则》中, 对20k V中性点经低电阻接地的接地电流推荐的控制范围差异很大, 其重合部分只有500A。
因此, 本文认为, 配电网低电阻接地时, 应综合考虑过电压、继电保护、通信干扰等方面的问题, 在不同的国家和地区, 可以有不同的接地电流选择。
3.2 接地变压器的设置
由于常规变电站的主变压器都采用Yd或YNynd联接组别, 10k V或20k V配电网系统一般均无中性点引出, 为实现低电阻接地, 需要采用接地变压器。
该变压器采用了Z型 (或称曲折形) 的绕组接法, 其中性点可加电阻R或消弧线圈, 还可根据需要, 设置一个400V的次级绕组, 供站用电。
4 工程实例
本文作者设计的东南亚某150 k V/20 k V变电站, 其20 k V是向当地原有配电网供电, 设计时考虑维持原有配电网设备的绝缘水平, 采用了原配电网一样的接地方式, 低电阻接地方式, 接地电阻为40Ω, 单相接地时保护动作于跳闸。该变电站的主变压器采用星三角的联接方式, 在20k V侧上, 没有中性点引出。因采用中性点经过低电阻接地的方式, 该站使用了Z型接线的干式接地变压器, 即在接地变压器的中性点上将低电阻接入。
4.1 20 k V接地电阻的参数选择
当选定接地电阻为40Ω时, 单相接地时, 流过20k V接地变压器中性点及电阻的接地电流为:
式中Un为系统电压, 取21k V;R为接地电阻。
接地电阻的额定电压的计算公式为:
接地电阻的消耗功率的计算公式为:
单相接地故障出现在该系统时, 保护柜发出保护跳闸信号, 为满足系统可靠性稳定性的相关要求, 此时设置接地电流持续时间最多为10 s。
4.2 20 k V接地变压器的参数选择
对Z型接线三相接地变压器, 若中性点带电阻, 接地变压器的容量为:
式中Pr为额定容量, 仅限接地电阻。
按照《导体和设备选择设计技术规定》规范条文中的说明:接地变压器的型式以选择干式配电变压器为宜。在确定其容量时, 利用接地变压器的过载能力进行考虑, 设置接地保护动作于跳闸时间。当现场的厂家资料缺乏时, 采取表2所列数据。
表中所列过载持续时间最少都是5min, 没有10 s时变压器的过载能力, 国内其它的规范和接地变压器厂家资料中也未标明该参数, 如果直接用5min的过载能力来计算, 其接地变压器容量选择较大, 不经济。
可以参照IEEE-C62.92.3标准, 它对过载系数有着明确的规定, 即持续容量采取变压器短时容量, 具体换算方式如表3所示。
从表2和表3中的数据对照可看出, IEEE标准的过载能力要求更高。
结合作者实际经验, 需要与国内接地变压器生产厂家协商, 只要订货时提出明确要求, 厂家是能保证达到IEEE标准的, 即保证10s, 10-10.5倍的过载能力。在实际计算时, 过载持续时间取10 s, 当接地电阻采用40Ω时, 其需要接地变压器的短时容量为:
折算到接地变压器的持续容量为:
另外考虑了接地变压器的低压侧带站用电, 低压侧为容量200k AV, 因此计算干式接地变压器高压侧容量还应包括站用电部分。实际选用的干式接地变压器的额定容量:高压侧/低压侧为630/200k AV, 电压:21±2*2.5%/0.4 k V, 联接组别:ZNyn11。该变电站已投运4年, 至今运行良好。
5 结论
中压配电网中性点接地方式的选择讨论由来已久, 但目前尚无准确定论。对于三种主要的中性点接地方式, 有其各自的应用优势及适宜场合。本文对配电网的中性点接地方式的选择上进行了相应探讨, 重点研究了20k V配电网中性点采用低电阻接地的电流及接地变压器的参数选择问题。
摘要:本文对我国低压配电网中性点的接地方式进行探讨, 包含中性点不接地的方式、中性点采用消弧线圈接地方式和中性点采用低电阻接地方式, 分析和研究了每种方式各自的特点及应用场合;对于配电网电容电流的计算, 本文简化其计算方法, 还详细讨论了20k V配电网中性点采用低电阻接地的电流及接地变压器的参数选择问题。最后结合工程实例, 为低电阻接地及设备的选择提供了比较合理的计算方法。
关键词:低压配电网,电容电流,接地变压器
参考文献
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接地装置的接地电阻及其降阻措施 篇8
一、接地装置及其接地电阻
接地装置是指所有接地体以及由接地体引到电气及电子设备上的连接导线的总和, 而接地电阻是指接地装置各部分电阻之和, 具体包括:土壤电阻;土壤和接地体之间的接触电阻;接地体本身的电阻;接地体和设备连接线电阻。因此, 接地电阻实际是两部分电阻之和, 即接地体金属物的电阻和整个大地的电阻也称流散电阻。由于金属接地体的电阻很小, 接地电阻的大小主要决定于流散电阻。
二、对接地电阻值的规定
1、系统及设备接地电阻
部颁接地规程中规定, 大接地短路电流系统的电力设备, 其接地装置的接地电阻应符合:R<=2000/Id (Ω) (当Id>4000A时, 取R<=0.5Ω) 。
式中, R指考虑季节影响的最大 (工频) 接地电阻 (Ω) ;Id为流经接地装置的最大单相稳态短路电流 (A) 。
中性点非直接接地的小接地短路电流系统的电力设备, 接地电阻值应符合下述要求:
(1) 高压与低压电力设备共用的接地装置R<=120/Ijd, (Ω) 。
(2) 只用于高压电力设备的接地装置R<=250/Ijd, (Ω) 。
2、各类常用接地电阻的允许值
为确保接地装置在运行中能发挥应有的作用, 其接地电阻均应符合规程要求。对于各类常用的接地装置, 其允许接地电阻值 (Ω) 分别为:
(1) 电源容量100kVA以上的变压器或发电机的工作接地, R<=4Ω。
(2) 电源容量小于等于100kVA的变压器或发电机的工作接地, R<=10Ω。
(3) 100kVA及以下低压配电系统的零线重复接地, R<=10Ω;当重复接地有3处以上时, R<30Ω。
(4) 电气设备不带电金属部分的保护接地, R<=4Ω;引入线装有25A以下熔断器的设备保护接地, R<=10Ω。
(5) 低压线路杆塔的接地或低压进户线绝缘子脚的接地, R<=30Ω。
(6) 变配电所母线上FZ型阀型避雷器的接地, R<=4Ω。
(7) 线路出线端FS型阀型避雷器的接地;管型避雷器的接地;独立避雷针接地 (个别可取R<=30Ω) , 工业电子设备 (包括X光机) 的保护接地, 均为R<=10Ω。
三、降低接地电阻的措施
1、重视接地装置的选材
垂直安装的接地体通常用角钢或钢管制成, 虽然角钢制成的接地体在散流效果方面比钢管差一点, 但施工难度小、成本低, 所以现场安装一般采用角钢。所选用的管材不应存在严重的锈蚀、厚薄或粗细不均匀等现象。规范中要求的比较理想的为50mm×50mm×5mm的镀锌角钢 (一些地方的土壤腐蚀性严重, 逐渐改用63mm×63mm×6mm的镀锌角钢, 实践中证明其防腐效果较好) 。
2、控制人工接地体的埋设深度
对于垂直接地体的埋设安装, 要求接地极的埋设深度在2~3m左右比较合适, 埋土深度太浅、太深对减少流散电阻效果均不明显。同时, 接地体与接地体的间距为接地极的2倍较为合理, 为减少建筑物的接触电压, 接地与建筑物的基础间应保持不小于1.5m的水平距离, 一般最好取2~3m。
3、人工处理土壤
在接地体周围土壤中加入化学物, 如食盐、木炭、炉灰、氮肥渣、电石渣、石灰等, 提高接地体周围土壤的导电性。这种方法虽然工程造价较低且效果明显, 但土壤经人工处理后, 会降低接地的热稳定性、加速接地体的腐蚀, 减少接地体的使用年限。因此, 通常是在迫不得已的条件下才建议采用。
前苏联用加硫酸钙的办法来改善土壤电阻率, 1立方米土壤约需4~8千克。这种化合物不会引起金属腐蚀, 并且对植物有利。当土壤用硫酸钙加工后, 接地电阻可降为原来的1/10, 改良土壤的作用可保持10~20年。
4、多支外引式接地装置
当接地电阻值要求较小而接地装置安装地又难以满足要求时, 如果接地装置附近有土壤电阻率较低导电良好的土壤、不冻的河流湖泊、水井、泉眼、水库等, 可采用此法。对导电良好的土壤, 则外引式接地一般应根据当地情况采用一排或回路式布置;如接地体附近为湖泊、河流和海洋, 在水中设接地体较为经济、合理时, 应采用扁钢成网格状沉于河底, 如在海水或其他有腐蚀性的水中敷设时, 扁钢还要镀锌, 为了减少屏蔽作用, 扁钢间的距离应为10~15米, 扁钢网格的大小根据接地电阻的要求和水的电阻率决定;如必须在水底装设接地体时, 最好将接地体装在可能有河沙堆积的地方, 因为河沙的电阻率一般只有180Ωm, 它比水的电阻率小得多。
外引接地装置应避开人行道, 以防跨步电压触电。设计、安装时, 必须考虑到连接接地极干线自身电阻所带来的影响, 其外引式接地极长度不宜超过100m。
5、采用降阻剂进行化学处理
用碳粉和生石灰等作为主要原料的阻降剂, 因不含电介质, 故能在土壤中长期使用, 且又能获得稳定的低接地电阻 (可降低接地电阻50%左右) , 尤其对小面积的集中接地及小型接地网, 其降阻效果较为明显。
6、灌注导电液降低电阻
在管形接地体的管壁上每隔10~15厘米左右钻几个孔, 孔径约1厘米左右, 然后将各金属管打入地中, 再把食盐或硫酸铜等饱和导电溶液灌注入管内, 让液体自动地通过管壁的小孔流入地中, 加强和大地的良好接触, 从而达到降低接地电阻的目的。
四、对降阻措施应用的比较研究
以上几种方法各有优缺点, 换土法简单易行, 但降低接地电阻效果较低, 为达到预定的要求, 往往要花费很多人力;用填加焦碳、木炭的方法也是可行的, 但它的电阻率也要随含水量变化而变化, 影响其稳定性;用填加化学物品 (如食盐、硫酸铜等) 的办法, 对于降低接地电阻来讲效果较好, 但由于这些物品逐年损耗, 因而需要定期检查, 及时补充或更换接地体, 此外填加化学物品还会对金属接地体带来腐蚀。对于冻结的土壤采用以上方法有时也不能达到要求。这时最好将接地体埋在经常有水分融化的土壤中, 如建筑物的下面, 或在冬天采用填泥炭或用6~12V电压使地内通过电流以保持接地体埋设点附近的土壤处于溶化状态 (后一方法除不得已外一般不要采用, 因需要消耗电能, 增加维护费用) 。
良好的接地装置是电网安全稳定运行的重要保证, 需要正确掌握降低接地电阻的施工方法, 对设计规划论证、接地材料和降阻形式的选择、导体截面热稳定和机械强度的校验、施工过程质量管理、工程交接验收等环节, 都必须认真做实, 在运行中还应坚持周期性检查和维护工作。只有这样, 才能保证接地装置有良好的接地质量, 从根本上防止电气事故的发生。
摘要:接地电阻是接地装置的主要技术指标, 在各种复杂的工程环境中, 接地装置的接地电阻在不满足规程规定数值的情况下, 该如何针对性地采取有效的降阻措施。本文通过对工程实践的调研分析, 本着因地制宜解决问题的思路, 提出了相对有效的降阻措施, 当然有的方法尚待进一步通过工程实践加以探索和改进。
关键词:接地电阻,降阻,方法
参考文献
[1][日]川濑太郎.接地技术与接地系统[M].北京:科学出版社, 2001.
接地网接地电阻 篇9
随着我国电力系统稳定性逐步提高, 人为因素导致系统线路故障逐步减少, 电力系统运行经验表明, 大多数事故都是由雷击输电线路或杆塔引起跳闸所致[1], 输电杆塔的接地装置是维护电力系统安全运行、保障设备与人员安全的重要措施和根本保证[2], 电网故障分类统计显示, 在我国输电线路跳闸率比较高的地区, 高压线路运行的总跳闸次数中, 由雷击引起的次数约占40-70%, 特别是在多雷、土壤电阻率高、地形复杂的地区, 雷击输电线路引起的事故概率更高。根据防雷效果以及实际施工投资及维护经验, 降低杆塔接地电阻是输电线路最为经济可靠的防雷措施。现行电力系统接地装置主要采用铜、钢、镀锌钢以及铜包钢等金属接地材料[3], 输电线路杆塔接地网在高频雷电流或短路电流流经接地体时, 接地体呈现出区别于工频时的阻抗特性, 接地阻抗 (包括阻性成分与电抗部分) 更接近接地体实际通流特征[4]。接地网的接地阻抗值受趋肤效应、电感效应、电容效应以及大电流作用下的火花放电效应等多个复杂物理过程的影响[5]。所以研究高频电流下的接地体的趋肤效应、电感效应具有实际的工程意义, 其中接地材料的电导率、磁导率以及土壤电阻率往往是影响趋肤效应、电感效应的重要因素, 对比分析不同接地材料在高频电流作用下的趋肤效应和电感效应对接地阻抗的影响是研究接地阻抗的主要方法。
2 土壤电阻率对几种接地材料特性的影响
本节运用CDEGS接地计算软件对不同土壤条件下铜、钢接地网的接地特性进行对比分析。
计算选取的接地材料分别为黄铜、45号钢和不同直径的石墨复合接地材料, 各接地材料的电磁参数及直径尺如表1所示[6]。
假设变电站采用面积为1 00m×1 00m, 接地网网孔为1 0 m×1 0 m, 地网埋深为0.8m。选取某一边角点为注流点, 入地电流取工频10k A。变电站土壤电阻率分别取50Ω·m、100Ω·m、300Ω·m、500Ω·m及1000Ω·m[6]。计算结果如表2所示。
由表2可知, 三种接地材料的接地电阻随着土壤电阻率的增大而明显增大, 铜接地材料的接地电阻在相同的电阻率条件下小于钢及铜包钢材料, 且三者的接地电阻随着土壤电阻率的增大而减小, 这种差异性主要来自接地材料自身电阻率的不同, 随着土壤电阻率的增大, 其影响呈降低趋势, 这也说明在高土壤电阻率地区接地电阻主要受电阻率的影响, 降低接地电阻仅更换接地材料是远远不够的。
摘要:针对电力系统变电站接地网现行的铜、钢以及铜包钢等金属接地材料接地特性的不同, 本文在不同的土壤电阻率下对比分析了三者的接地电阻, 本文所做工作为变电站接地网的材料选择及优化改造提供参考。
关键词:变电站接地网,接地电阻,土壤电阻率
参考文献
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[2]何金良, 曾嵘.电力系统接地技术[M].北京:科学出版社, 2007.
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[4]Gorman J, Arey M, Koch G.Cost of Corrosion in the Electric Power Industry[R].Electric Power Research Institute, 2001.
[5]李晓丽.变电站接地网冲击特性研究[D].重庆:重庆大学硕士学位论文, 2008.
接地网接地电阻 篇10
在传统的10kV配电线路中,以架空线路、单电源、辐射形电网为主,电容电流较小,采用中性点不接地或经消弧线圈接地的方式在技术上已能够满足当时供电可靠性的要求。当发生单相短路时,供电线路能继续运行2个小时,提高了供电的可靠性。随着城市的发展,10多年来各地电网加速进行城网改造,大部分配网将逐步以电缆线路取代架空线路,电网结构也将由单电源、辐射形供电发展为多电源环形供电,并逐步实现配网自动化,以提高供电可靠性。随着城市配网结构的变化,中性点不接地或经消弧线圈接地的方式在某些方面已不能满足电网运行的要求,东莞电网从20世纪90年代就开始部分采用小电阻接地。
1 小电阻接地下的零序保护原理
小电阻接地方式及其零序电流可以简要的用等效网络示意如下。小电阻接地方式的接地电阻为RN,当发生单相接地故障时的零序网络图与向量图如图1所示。
图1 小电阻接地零序网络及向量图
故障线路始端所反映的零序电流3I0f,比中性点不接地系统增加了1个有功电流分量-IRN,其方向与零序电压相反,使3I0f滞后U0的角度大于90°。因此中性点经小电阻接地后,对单相故障而言,故障电流增大,并有零序电流产生,因而保护配置可增加零序保护并作用于跳闸。
2 小电阻接地系统的现场应用
2.1 小电阻接地系统的继电保护概述
图1所示为中性点经电阻接地系统的零序等效网络及向量图。从图中可以看出,当电网发生单相接地故障时,由于人为地增加了一个与电网接地电容电流相位相差90度的有功电流,流过故障点的接地电流就等于电容电流和有功电流的向量和。应该说,根据零序电流或电阻性电流的大小和方向也是很容易区分故障支路和非故障支路的。由于單相接地时故障电流大,必须切除故障线路,故其保护配置可为:限时(瞬时)电流速断保护、低电压闭锁过流保护和两段式零序保护,所有保护均作用于跳闸。对于架空输电线路,应配置一二次(或多次)自动重合闸,使得瞬时性故障后可尽快恢复供电。同时在永久性故障时,加速继电保护动作于跳闸。对于电缆输电线路,考虑到它的故障必是永久性故障(或永久性故障所占故障比例很大),故不必设置自动重合闸。另外,为保证可靠地切除故障线路,保护一次设备的安全,考虑到故障线路的保护或开关存在拒动的可能,所以应在中性点接地电阻回路中加装TA,接入零序后备保护或称接地电阻零序保护,加适当延时后,作用于跳开变压器低压侧开关。
2.2零序保护实际应用
2.2.1 零序电流保护的配置和整定
单电源小电阻接地保护可以采用比较简单的零序电流保护。零序功率方向保护可以利用故障线路和非故障线路零序功率方向不同的特点来实现有选择性的保护,这种方式适用于零序电流保护不能满足灵敏系数的要求时和接线复杂的网络中,但是零序TA极性一般不好确定,现场曾经出现过越级的动作行为。
⑴ 馈线保护
一般建议出线接地保护配置为零序限时速断保护和零序过流保护。其整定原则如下:
1) 限时速断按躲开被保护线路末端发生单相或两相接地短路故障时出现的最大零序电流3I max来整定。
2) 零序过流作为本线及相邻线路的后备保护,其动作电流按躲开线路最大负荷时,在零序电流过滤器中产生的最大不平衡电流I max来整定,灵敏度按末端接地时的最小零序电流来校验,对本线而言,灵敏度不小于2,其动作时间应与零序速断保护的动作时限及相邻线零序保护动作时间相配合。
⑵ 接地变保护
对于接地电阻零序电流保护的动作值,按躲开最大不平衡负荷时,流过接地电阻的电流来整定,其动作时间应与其所带馈线最长的零序过流时间相配合。在取以上动作电流时,均认为由于TA匝数及变比误差所产生的不平衡电流小于由于负荷等其它原因所引起的不平衡电流,否则应取二者中较大者作为稳定数据。电容器的零序保护的配置和整定可参考馈线。对于小电阻接地系统,单相接地时,过渡电阻可能比较大,故障电流发生变化,使保护元件的灵敏度降低,建议增加灵敏接地报警功能。
2.2.2 零序CT安装工艺要点
根据继电保护技术规程要求,经过小电阻接地的变电站的10kV出线需要装设一段或两段零序电流保护。对于大部分只有两相电流互感器的出线,零序电流保护的零序电流采集是通过在一次电缆上套个零序电流互感器来产生零序电流的,在施工过程中,安装工艺不到位,导致接法不正确时,会造成保护拒动,引起上一级保护越级动作。
图2电缆屏蔽线的正确穿法
正确的接法是,如果电缆的屏蔽线已经通过了零序电流互感器一次时,需要人为的把屏蔽电缆再次穿回零序电流互感器一次,再接地,如图2所示。如果一次电缆屏蔽线没有穿过零序电流互感器,就不需要再穿回了。在很多变电站的真实现场,我们还发现有一次电缆刚好在零序电流互感器中间那个位置和其它相分开的情况,也应该采用同样的方法,穿进去多少,得穿回来多少,一个目的,就是让零序电流互感器只感应故障相电流,让屏蔽线的电流互相抵消,如图2那样穿。在改造中我们还发现有双层屏蔽电缆的线路,该线路一层屏蔽是包围三相,一层屏蔽是包围单相的,对这种电缆屏蔽线穿人零序电流互感器的方法也一样,穿进去多少,得穿回来多少,双层都穿回,这样接主要是让屏蔽线的电流互相抵消,零序电流互感器只感应故障相电流,保证其准确性。
2.2.3 零序保护的现场配合案例
一般地方电网的零序保护配置案例,一般采用如下:当10kV馈线发生单相接地故障时,应由馈线的零序保护以时间t1跳开馈线断路器来切除故障,如馈线断路器拒动或10kV母线发生故障,应该由接地变压器零序保护以时间t2跳开接地变压器断路器以切除接地点,使系统变为不接地系统,以免大电流损坏电缆。若接地变压器断路器再拒动,则应由接地变压器零序保护时间t3跳开分段断路器,使故障影响范围缩小后,再以时间t4跳开有故障馈线的主变低压侧开关。
考虑到零序CT实际运行中精度不高的现实问题,以及馈线开关拒动概率偏小性,笔者建议采用将10kV馈线出线接地保护配置为只保留零序限时速断保护的一段式保护,以时间t1跳开馈线断路器来切除故障,当小概率事件“馈线开关拒动”发生且零序故障电流还在时,基本可判断故障为永久性,由接地变压器零序保护以时间t2跳开跳开分段断路器,使故障影响范围缩小后,再以t3跳开有故障馈线的主变低压侧开关,彻底隔离故障点。这样做的好处时,克服零序CT精度不高导致多级配合时电流、时间难以分隔清楚的缺点,极大简化动作级数,提升正确率,以小概率的可靠性牺牲换取系统的安全。
图3 零序保护配合图
如图3所示,若1号、2号主变并列运行,并采用10kV 1M的接地变压器D01。如在Ⅰ段母线的馈线发生故障,馈线断路器拒动,则需要接地变压器D01零序保护时间t2跳开分段521,Ⅱ段母线继续正常运行,Ⅰ段母线由于故障和接地变压器D01接地点还存在,故接地变压器D01零序保护时间t3跳开1号主变低压侧501断路器以隔离故障点。如在Ⅱ段母线的馈线发生故障,馈线断路器拒动,则跳开521以及#1主变变低开关后,Ⅱ母线需要等故障发展为相间故障后,2号主变低压侧后备保护动作跳开2号主变低压侧502断路器以隔离故障点。由上述分析可知,t1 3 小电阻接地方式的应用难点 尽管近年来小电阻接地方式逐渐在适应城市电网方面发挥越来越重要的作用,但由于长期以来在此领域理论与实践上的缺失,特别是对零序CT性能深入定性的不足,导致了现场应用中尚有难以解决的问题: ⑴ 小电阻接地方式零序保护定值,由于零序CT现场表现的不稳定性或某些隐含的系统原因,偶有导致馈线、接地变在零序电流保护上配合的失调问题,伴随着误动或拒动的现象。 ⑵ 发生过多起架空线与电缆混合的小电阻接地配网中,有架空线断裂接地后零序保护拒动的问题,分析原因判定为断线在不同地面以及同一地面接地后由于通流舞动问题造成瞬间接地电阻不定造成保护难以判别。针对此种情况,目前尚没有对此特性有定性的分析理论支持。 ⑶ 地方局配网为更好监视零序电流动作波形进而提高分析依据而装设的录波装置,会发生导致零序CT二次回路过长引发二次负载增大降低零序CT精度的矛盾,其中的取值折中点难以定量。 ⑷ 从现场经验的积累可以得知,开关相过流保护CT注重出口短路大电流下的饱和问题,而零序CT则注重线性部分的精度问题,但以上具体的参数依据目前也难以查找。 4 结束语 本文重点论述了其现场的具体应用,详细的从小电阻接地的继电保护概述、零序保护的现场配置以及零序CT工艺要求出发,结合地方电网的实际案例得出了经小电阻接地方式下10kV系统保护的合理应用方式,有效的规避了零序电流精度不高的缺点,最后指出了目前在小电阻零序保护方面尚待深入研究的应用难题,为现场工作者在零序保护方面的实际运用提供了改进参考的方向。 参考文献 [1] 张芬. 小电阻接地系统的继电保护[J]. 云南电力技术, Vol. 38, No. 3, June. 201: 61-63 [2] 刘康军, 彭业. 小电阻接地方式在深圳电网的应用[J]. 大众用电, No. 10, 2008: 25-26 [3] 王其军. 零序电流互感器的优化设计[J]. 中低压电器, No. 5, 2002: 43-44 [4] 吴玉龙, 杨惠林, 霍忠峰. 小电阻改造中一次电缆屏蔽线和电流互感器安装时注意的问题[J]. 天津电力技术, No. 3, 2008: 24-25 相关文章:
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