李先华
（上海勘测设计研究院有限公司 四川成都 610000）
摘要：根据短路电流计算成果，校验厂区接地系统接地电阻实测值是否满足规范对接地装置电位、接触电位差、跨步电位差及工频暂态电压反击的要求。
关键词：接地电阻、接地装置电位、接触电位差、跨步电位差、工频暂态电压反击
1 电站资料
1.1 概况
汗牛河水电站位于四川省阿坝州小金县境内，是大渡河一级支流汗牛河梯级开发方案自上而下的最末一级电站，上与潘安水电站，下与猴子岩水利枢纽工程衔接，是一座日调节、高水头、引水式电站，厂房为地面厂房，装机容量2×30MW，多年平均发电量2.733亿kW?h，电站为单一的发电工程，建成后供电四川电网。
1.2 数据收集
接地电阻实测值R=0.58Ω，系统最大运行方式下最大单相短路电流Imax=7056A，系统侧零序电抗标幺值XS0=0.0539，两台主变零序电抗并联标幺值XT0=0.1588。
1.3 土壤电阻率取值
根据厂区地质结构，参考NB/T 35050-2015规范，主变室混凝土电阻率取值ρ1=1500Ω?m，厂区户外地表电阻率取值ρ2=2500Ω?m。
2接地装置的电位校验
2.1 入地短路电流I的计算
(1) 发生最大接地短路时，流经发电厂接地中性点的最大短路电流
Iz=（XS0/（XS0+XT0））Imax=1788A
(2) 当在接地装置内发生单相接地短路时，流经接地装置的电流
I1=（Imax-Iz）（1-Kf1）=2634A（其中Kf1=0.5）
(3) 当在接地装置外发生单相接地短路时，流经接地装置的电流
I2=Iz（1-Kf2）=1609A（其中Kf2=0.1）
(4) 入地短路电流
I=max（I1，I2）=2634A
2.2 接地装置的电位Ew的计算
Ew＝I?R=1528V，满足R≤2000/I的要求。
3 接触电位差校验
3.1 接触电位差允许值
(1) 主变室接地网接触电位差允许值
Ej1=（174+0.17ρ1Cs）/√ts=633V，其中Cs=1按均匀土壤电阻率取值，ts=0.1（主）+0.3（失灵）+0.06（开断）=0.46s，以下计算中Cs、ts取值与此相同。
(2) 厂区户外接地网接触电位差允许值
Ej2=（174+0.17ρ2Cs）/√ts=883V
3.2 主变室接地网接触电位差校验
主变室接地网按等间距均压网设计，接触电位差Ejm＝KjEw=107V＜Ej1，接触电位差满足规范要求。其中Kj=KjnKjdKjsKjL=0.070，各系数根据接地网实际设计进行取值计算。
3.3 厂区户外接地网接触电位差校验
厂区户外接地网按不等间距均压网设计，接触电位差Ejm＝KjEw=131V＜Ej2，接触电位差满足规范要求。其中Kj=KjhKjnKjdKjsKjmKjL=0.086，各系数根据接地网实际设计进行取值计算。
4 跨步电位差校验
4.1 跨步电位差允许值
(1) 主变室接地网跨步电位差允许值
Ek1=（174+0.7ρ1Cs）/√ts=1805V
(2) 厂区户外接地网跨步电位差允许值
Ek2=（174+0.7ρ2Cs）/√ts=2837V
4.2 主变室接地网跨步电位差校验
主变室接地网按等间距均压网设计，跨步电位差Ekm＝KkEw=153V＜Ek1，跨步电位差满足规范要求。其中Kk=0.10根据接地网实际设计按规范查图。
4.3 厂区户外接地网跨步电位差校验
厂区户外接地网按不等间距均压网设计，跨步电位差Ekm＝KkEw=113V＜Ek2，跨步电位差满足规范要求。其中Kk=KkhKknKkdKksKkmKkL=0.074，各系数根据接地网实际设计进行取值计算。
5 工频暂态电压反击校验
发电厂中所有10kV系统避雷器在暂态电压作用下不应动作，要求全厂接地系统工频接地电阻值R≤（Ugf–Ue/√3）/（1.8I），其中Ugf为避雷器工频放电电压下限值（kV），Ue为电力网额定线电压（kV），I为计算用入地短路电流值（kA）。电站10kV母线上装有型号为H5WZ-17/45的氧化锌避雷器，查得避雷器工频放电电压下限值为26kV，电力网额定线电压为10kV，则R≤（Ugf–Ue/√3）/（1.8I）=4.27，厂区接地系统接地电阻实测值为0.58Ω，满足工频暂态电压反击要求。
6 结论
经校验，厂区接地系统接地电阻实测值R=0.58Ω满足规范对接地装置电位、接触电位差、跨步电位差和工频暂态电压反击的要求。同时，为进一步保证运行人员的人身安全，提出如下加强安全防护的措施：
(1) 为保证人员的安全，在厂区人员通行区域及垂直接地极位置附近的路面应敷设15cm厚的夹沥青混凝土或25cm厚的碎石层。
(2) 对可能将接地装置的高电位引外（如通信线路），或将低电位引内（如管道等）的设施，应采取隔离措施。
参考文献
[1] 弋东方，电力工程电气设计手册-电气一次部分，中国电力出版社，1989.
[2] NB/T 35050-2015 水力发电厂接地设计技术导则.
论文作者:李先华
论文发表刊物:《电力设备》2016年第8期
论文发表时间:2016/7/18
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