接地改造工程
二o一o年七月二十九日
一、基本資料：
風電場公升壓站占地面積為107.5m×159m，敷設了常規地網後，發現接地電阻較大，不滿足小於0.5ω的要求。
2023年7月27日，我公司應業主的要求對公升壓站地網的接地電阻及公升壓站所在地的土壤電阻率進行了測量（測量資料見《測試記錄》），發現公升壓站地網的接地電阻為1.32ω（放線長度為800m/500m），遠高於小於0.5ω的要求。
因此，公升壓站地網需要進行改造。
二、接地裝置設計的依據
1、國際電工委員會iec1312-1～3《建築物防雷設計規範》。
2、dl/t621—1997《交流電氣裝置的接地》；
3、dl/t620—1997《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》；
4、gb50169—92《電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規範》；
5、dl475—92《接地裝置工頻特性引數的測量導則》；
6、gb50150—91《電氣裝置安裝工程電氣裝置交接試驗標準》。
7、該站的地質、地勢及土壤電阻率。
三、 現場勘探、測量
測量日期：2023年7月27日（晴）
測量專案：土壤電阻率測量
使用儀器：法國ca6460接地電阻測試儀。
現場測量的資料如下:
1）原地網接地電阻測試資料表
2）土壤電阻率測試資料表
四、降阻措施分析
根據國家相關標準，變電站（公升壓站）接地網的接地電阻用三極法測量過程中，電流極的放線長度一般為地網對角線長度的4~5倍，赤城公升壓站地網的對角線長度約為190公尺，那麼，測量該站接地電阻時，電流極的放線長度應為760公尺~950公尺。因此，根據《原地網接地電阻測試資料表》中的資料，地網的接地電阻是r0=1.32ω。
按照水平地網的接地電阻計算公式：
反推出地網所在地的土壤電阻率為345ω.m，這與《土壤電阻率測試資料表》中的資料是吻合的。
關於土壤電阻率ρ值：土壤電阻率ρ值是接地設計和計算的重要引數，在接地裝置設計之前應認真進行勘測，因大多數情況下土壤都是不均勻土壤，即土壤的電阻率沿水平和垂直方向不均勻分布，這時就需要測出不同深度的土壤電阻率，如採用「四極測量法」，可改變不同的測試距離（電極間距）a，即可算出不同深度的土壤電阻率，因為測試結果基本上保持著0.75a深層土壤電阻率的關係。
對於新建發電廠和變電所可在發電廠、變電所接地裝置布置地點進行測量；對於老站改造，可在旁邊類似的土質地方測試，如在原地網上面測試，結果測試值嚴重偏小,因為如在接地裝置上方測量，則因下方有接地體的影響而使結果偏小,會使接地設計產生很大的偏差。本次測量，我們嚴格遵循這些原則測出了該站不同深度的土壤電阻率資料，共5組。由表中資料可知，站區表層土壤電阻率明顯低於下層，而且隨著深度的增加土壤電阻率也隨著增加。
因此在地網計算時，土壤電阻率取以上各測試點的加權平均值350ω.m。相對於本站來說，土壤電阻率還是很高的。
根據該站的實際情況，參照dl/t621—1997《交流電氣裝置的接地》之6.1.3條的規定:「在高土壤電阻率地區,可採取下列降低接地電阻的措施:
a)當在發電廠、變電2000m以內有較低電阻率的土壤時,可敷設引外接地極;
b)當地下較深處的土壤電阻率較低時,可以採用井式或深鑽式接地極;
c)填充電阻率較低的物質或降阻劑;
d)敷設水下接地網。」
就本站而言，敷設水下接地網的條件是不存在的。若單獨敷設封閉式的外延地網，那麼外延地網的面積高達46677㎡，無論是考慮到現場客觀條件還是經濟技術條件，這都是不可能的。因此本方案採用a、b、c三種措施聯合降阻。
五、接地網的計算
1、外延地網電阻計算
考慮到現場條件及經濟性，外延地網採用放射線的形式構成。
在原地網的四周共引出8根100公尺的放射線，外延地網的土壤電阻率取350ω·m，按下列公式計算，外延接地網接地電阻為：
。在放射線上每隔10公尺敷設一塊接地模組，每個接地模組配合使用一包（20kg）離子緩釋填料以增強降阻效果。共計使用模組80塊，離子緩釋填料80包（1.6噸）。
單塊接地模組估算式：
當安裝多塊接地模組時：
將外延地網與模組併聯後：
外延地網與原地網併聯後的總接地電阻為：
仍然不能滿足要求。
2、垂直地網接地電阻計算
在原地網的四角以及長邊的中點處各打一口30公尺的深井，每口深井內使用一套離子接地系統放入井底，並用一根長約27公尺的銅包鋼絞線引出井外與主接地網相連，井內灌注離子緩釋填料（每公尺20kg）進一步增強降阻效果。共使用6套離子接地系統，162公尺銅包鋼絞線，3.6噸離子緩釋填料。
按照垂直接地極的計算公式
與原地網、外延地網併聯後，地網的總接地電阻為：
ω滿足要求。
六、施工注意事項
1、新增地網的布置
在原地網的四角及每邊的中點處向外各引一根100公尺長的放射線，共8根；每根放射線上布置10個接地模組；在原地網的四角以及長邊的中點處各選取一點做30公尺的垂直深井，共6口；每口深井內放置一套離子接地系統。地網的布置圖見下：
2、施工
水平接地體施工：首先在變電站的站址向外做開挖地溝放線工作，按放線路徑開寬0.4m、深0.8m的地溝，把扁鋼平放入溝中，細土分層回填夯實。
接地模組施工：在外延地網的放射線上每隔10m布置一塊接地模組，並配合使用一包離子緩釋填料。模組開挖長1.
0m、寬0.4m、深0.8m的方坑。
放入接地模組，石塊較多的地方應先在底層鋪上一層細土，平放模組，與水平接地體焊接，刷漆防腐。更詳細的施工方法見產品說明書。
垂直深井施工：在原地網的四角以及長邊的中點處各選取一點，鑽探口徑為150mm深度30m的垂直深井，共6口。將帶有銅包鋼絞線的離子接地系統放入井底，灌注離子緩釋填料，每公尺灌注約20kg。
自然接地體施工：站內建築物自然體、進出站金屬管道與人工接地體相連。
七、降阻所需材料用量表
接地降阻材料
摘要 對目前在接地工程中應用的接地降阻防腐材料,如降阻劑 電解地極 或稱離子法 導電水泥 接地模組等材料的降阻機理,降阻效果,使用中存在的問題進行了分析和研究。重點研究了降阻劑,電解地極的降阻機理以及存在的問題,結合實際的接地工程對如何選擇降阻材料，使用降阻材料和降阻措施,提出具體的意見。並用技術經...
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