接地案例題歷真題

12章案例題講解【卞鎧生】【案例13】只有一個小題：5．某辦公樓電源10kV側采用低電阻接地系統(tǒng)，10/0.4kV變電站接地網(wǎng)地表層的土壤電阻率ρs為200Ωm,若表層衰減系數(shù)Cs=0.86，接地故障電流持續(xù)時間t=0.5S，當10kV高壓電氣裝置發(fā)生單相接地故障時，變電站接地裝置的接觸電位差不應超過下列那組數(shù)值？A．59VB．250VC．287VD．416V答案：[C]解答過程：依據(jù)GB/T50065-2011式4.2.2-1Ut≤=287V【案例12】某辦公樓供電電源10kV電網(wǎng)中性點為小電阻接地系統(tǒng)，樓內高壓與低壓電氣裝置共用接地網(wǎng)。請回答下列問題，并列出解答過程：1、關于剩余電流保護接線問題（略）。【點評】這題可依據(jù)《配電手冊》P925，（7）嚴禁PE線穿過RCD中電流互感器的磁回路?！睹褚?guī)》7.7.10三款有此規(guī)定。2、已知高壓系統(tǒng)計算用的流經(jīng)接地網(wǎng)的入地短路電流為800A，請計算高壓系統(tǒng)接地網(wǎng)最大允許的接地電阻是下列的哪個數(shù)值？（A）1Ω（B）2.5Ω（C）4Ω（D）5Ω答案【B】解答過程：依據(jù)GB50065-2011的6.1.2條，接地電阻應符合下式要求，且不應大于4Ω：R≤2000/I=2000/800=2.5Ω【點評】考試按GB50065-2011答題。實際設計按GB16895.10-2010執(zhí)行。3、關于間接接觸電壓問題（略）。4、建筑物基礎為鋼筋混凝土筏基，樁基數(shù)量800根，深度t=36m，基礎長邊L1=180m，短邊L2=90m，土壤電阻率=120Ω.m。如利用樁基礎做自然接地極，計算其接地電阻R為下列哪項數(shù)值？（A）0.287Ω（B）0.293Ω（C）0.373Ω（D）2.567Ω答案【C】解答過程：依據(jù)《配電手冊》P893表14-13中n根樁基構成的基礎接地極計算?！逤1=n/A=800/（180×90）=4.9×10-2，∴K1=1.4；∵L1/L2=2,t/L2=0.4,∴查圖14-9得K2為0.4；R=K1K2ρ/L1=1.4×0.4×120/180=0.373【點評】在此之前考的都是人工接地極?？甲匀唤拥伢w的接地電阻計算，是一種值得關注的新動向！5、已知：變電所地面土壤電阻率=1000Ω.m，接地故障電流持續(xù)時間=0.5s。請問高壓電氣裝置發(fā)生接地故障時，變電所接地裝置的接觸電位差Ut和跨步電位差Us不應超過下列哪項數(shù)值？（A）Ut=100V,Us=200V（B）Ut=550V,Us=250V（C）Ut=486V,Us=1236V（D）Ut=688V,Us=1748V答案【C】解答過程：依據(jù)《配電手冊》P847式14-2、14-3：Ut≤=486VUs≤==1236V【說明】去年答題還按DL/T621-1997（現(xiàn)行所有手冊的依據(jù)）。今年應依據(jù)GB50065-2011，式中分子上新增了表層衰減系數(shù)CS（按附錄C確定）?！狙由臁?012年選擇題（上午）中31題為架空線路鐵塔接地電阻計算，類似的題已考過兩次,不難?！景咐?1】某企業(yè)變電站擬新建一條35kV架空電源線路，屬小接地電流系統(tǒng)，線路采用鋼筋混凝土電桿、鐵橫擔、鋼芯鋁絞線。請回答下列問題，并列出解答過程：1.小接地電流系統(tǒng)中，無地線的架空線路桿塔在居民區(qū)宜接地，其接地電阻不宜超過下面哪項數(shù)值？（A）1Ω（B）4Ω（C）10Ω（D）30Ω答案【D】解答過程：依據(jù)《配電手冊》P879之（3）或GB/T50065-2011之5.1.1條。2.下圖為某鋼筋混凝土電桿環(huán)形水平接地裝置的示意圖，已知水平接地極采用50×5的扁鋼，埋深h=0.8m，土壤電阻率為500Ω.m，L1=4m,L2=2m，計算該裝置工頻接地電阻最接近下列哪項數(shù)值？（A）48Ω（B）52Ω（C）57Ω（D）90Ω答案【B】解答過程：按《配電手冊》P895表14-18計算。L=4L1=4×4=16m，At=1.0，d=b/2=50/2=25mm=【2011年另一題】變電站接地網(wǎng)的外緣為90m×60m的矩形，站址土壤電阻率為100Ω.m。請通過簡易計算確定變電站接地網(wǎng)的工頻接地電阻為下列哪一項數(shù)值？（A）0.38Ω（B）0.68Ω（C）1.21Ω（D）1.35Ω答案【B】解答過程：依據(jù)《配電手冊》P895表14-19：【案例10】某110kV變電站采用全戶內布置，站內設三臺主變壓器，110kV采用中性點直接接地方式。變電站內僅設一座綜合建筑物，建筑物長54米，寬20米，高18米；全圍墻長731.該變電站110kV配電裝置保護接地的接地電阻R應滿足下列哪一項？并說明依據(jù)和理由。（式中I為計算用的流經(jīng)接地裝置的入地短路電流。）（A）R≤2000/I（B）R≤250/I（C）R≤120/I（D）R≤50/I答案【A】解答過程：依據(jù)DL/T620-1997之3.1.1條，110kV應采用有效接地方式。依據(jù)DL/T621-1997之5.1.1條，有效接地系統(tǒng)的保護接地電阻應符合R≤2000/I的要求?！咎崾尽縂B50065-2011中取消了250/I！2.該變電站接地網(wǎng)擬采用以水平接地極為主73×40（長×寬）邊緣閉合的復合接地網(wǎng)，水平接地極采用Φ20的熱鍍鋅圓鋼，垂直接地極采用L50×50×5的熱鍍鋅角鋼，敷設深度0.8米，站區(qū)內土壤電阻率約為100Ω.m。請采用《交流電氣裝置的接地》DL/T621-1997附錄中A3的方法計算變電站接地網(wǎng)的接地電阻為下列哪項數(shù)值？（A）0.93Ω（B）0.90Ω（C）0.81Ω（D）0.73Ω答案【A】解答過程：（1）接地網(wǎng)內部均壓帶按“井”字形布置（如上圖）。（2）依據(jù)DL/T621-1997的附錄A3計算接地電阻：外緣邊線總長度L0=2×73+2×40=226m水平接地體總長度L=2×226=452m接地網(wǎng)總面積S=73×40=2920m2；54m算子0.936=0.7636+0.0352（9.918-4.68）=0.9480Ω0.97837Rn=α1Re=0.97836×0.948=0.9275Ω【評論】（1）本題指明采用DL/T621-1997附錄A3的方法計算，本來照做即是。但附圖中并未畫出接地極的布置及尺寸，只能用試算法猜測考官的原意按在中部布置“井”字形均壓帶，計算結果比較符合選項【A】,但把接地極布置在圍墻基礎下，也值得商榷。如按10m左右的網(wǎng)格布置均壓帶，得：Re=0.9Ω,Rn=0.88Ω；不太符合選項【B】。（2）此題計算復雜，條件費解；好在是出現(xiàn)在下午。因此，本題的最佳答案是——不選！3.假定該變電站110kV單相接地短路電流為15kA,主保護動作時間30ms，斷路器開斷時間60ms，第一級后備保護的動作時間0.5s。問根據(jù)熱穩(wěn)定條件，不考慮腐蝕時，變電站接地線的最小截面應不小于下列哪項？（變電站按配有1套速動主保護、近后備等保護）（A）160.4mm2（B）93.5mm2（C）64.3mm2（D）37.5mm2答案【A】解答過程：依據(jù)DL/T621-1997之附錄C：#配有1套速動主保護、近或遠后備等保護，有或無斷路失靈保護時，短路的等效持續(xù)時間te=t0+tr=0.06+0.5=0.56s#鋼材的熱穩(wěn)定系數(shù)c取70。#接地線的最小截面160.4mm2【延伸】如配有2套速動主保護、近接地后備保護、斷路器失靈等保護時，短路的等效持續(xù)時間te=tm+tf+t0?！景咐?9A】某110/10kV變電站的接地網(wǎng)，水平接地極采用Φ20圓鋼，垂直接地極采用L50×50×5角鋼；接地網(wǎng)埋深0.8m，按下圖敷設。小格尺寸8m×8m1、變電站場地均勻土壤電阻率為50Ω.m，則本站復合接地網(wǎng)的接地電阻為哪項？（要求精確計算，小數(shù)點保留4位。）（A）0.5886Ω（B）0.5826Ω（C）0.4741Ω（D）0.4692Ω答案【A？B？】解答過程：依據(jù)DL/T621-1997的附錄A3計算：外緣邊線總長度L0=5×8×4=160m水平接地體總長度L=40×12=480m接地網(wǎng)總面積S=40×40=1600m2；40m先求出算子0.9158=0.5101+0.01658(9.3157-4.5788)=0.58864Ω0.9897Rn=α1Re=0.9897×0.58864=0.5826【點評】1）Rn為“任意形狀邊緣閉合接地網(wǎng)的接地電阻”；Re為“等值（等面積、等水平接地極總長度）方形接地網(wǎng)的接地電阻”。本案為正方形接地網(wǎng)，本應Rn=Re，即α1=1。2）如水平接地體為扁鋼，則等效直徑d=b/2。2、假定本站接地短路時接地裝置的入地短路電流為4kA，接地電阻為0.5Ω，請計算接地網(wǎng)地表面的最大接觸電位差和最大跨步電位差應為哪一組數(shù)據(jù)？（已知最大接觸電位差系數(shù)Ktmax=0.2254，最大跨步電位差系數(shù)Ksmax=0.0831）（A）202.0V，316.8V（B）450.8V，166.2V（C）507.5V，169.9V（D）592.7V，175.2V答案【B】解答過程：依據(jù)DL/T621-1997的附錄B3、B4、B7計算：接地裝置的電位Ug=IR=4000×0.5=2000V最大接觸電位差Utmax=KtmaxUg=0.2254×2000=450.8V最大跨步電位差Usmax=KsmaxUg=0.0831×2000=166.2V【注意】新版GB/T50065-2011中接觸電位差和跨步電位差的計算方法都改了！【案例09B】某35kV架空線路，采用鋼筋混凝土電桿、鐵橫擔、鋼芯鋁絞線。請回答下列問題：1、假定桿塔處土壤電阻率ρ≥2000Ω.m，請問在雷雨季，當土壤干燥時，每基桿塔的工頻接地電阻不宜超過哪一項數(shù)值？（A）4Ω（B）10Ω（C）20Ω（D）30Ω答案【D】解答過程：依據(jù)GB/T50065-2011的表5.1.3，該接地電阻不宜超過30Ω?！菊f明】GB50061-2010的6.0.16條和GB/T50065-2011的5.1.3條中“等號”的位置不同！二者對比如下表（GB50061的不同處用黑色表示）。Ω≥Ω）本題中ρ≥2000Ω.m的表述看來是依據(jù)GB50061。因選項中無25Ω，按GB/T50065也不會答錯。因GB/T50065-2011較新、較細，建議今后按此執(zhí)行。答題時只能隨機應變啦。2、鋼筋混凝土電桿放射型接地裝置如下圖所示，已知水平接地極為50×5的扁鋼，埋深0.8m，土壤電阻率為500Ω.m。請計算該裝置工頻接地電阻值最接近哪項數(shù)值？(原圖注明l1=l2=3m。)（A）55Ω（B）57Ω（C）60Ω（D）126Ω答案【C】解答過程：依據(jù)DL/T621-1997附錄D式D1計算：At=2.0；L=4l1+l2=4×3+3=15m；d=b/2=50/2=25mm=【案例08】某110kV變電站接地網(wǎng)范圍為120×150m,由15×15m網(wǎng)格組成，接地體為60×8mm2截面的扁鐵，埋深0.8小格尺寸15m×15m1、計算接地網(wǎng)的工頻接地電阻。（A）1.044Ω（B）1.057Ω（C）1.515Ω（D）0.367Ω答案【A】解答過程：依據(jù)《配電手冊》P895式14-26計算：外緣邊線總長度L0=2（120+150）=540m水平接地體總長度L=11×120+9×150=2670m接地網(wǎng)總面積S=120×150=18000m2；134m接地體等效直徑d=b/2=0.06/2=0.03先求出算子0.9733=0.9410+0.0179×6.4641=1.05670.9879Rn=α1Re=0.9879×1.0567=1.04392、若接地電阻為1Ω，110kV系統(tǒng)計算入地短路電流為10kA，短路持續(xù)時間為0.5秒，最大接觸電位差系數(shù)為0.206，計算最大接觸電位差數(shù)值并判斷下列哪項是正確的。（A）7940V,不滿足要求（B）2060V，滿足要求（C）2060V,不滿足要求（D）318.2V，滿足要求答案【C】解答過程：依據(jù)DL/T621-1997附錄B:接地裝置電位Ug=IR=10×1=10kV=10000V最大接觸電位差Utmax=KtmaxUg=0.206×10000=2060V2060V超過允許值Ut≤=318.2V3、已知條件同2題，最大跨步電位差系數(shù)為0.126，計算最大跨步電位差數(shù)值并判斷下列哪項是正確的。（A）8740V，不滿足要求（B）1260V，滿足要求（C）1260V，不滿足要求（D）543.1V，滿足要求答案【C】解答過程：依據(jù)同2題，接地裝置電位Ug=10000V。最大跨步電位差Usmax=KsmaxUg=0.126×10000=1260V1260V超過允許值Us≤==543.1V【點評】這兩道題出得很好！注意規(guī)范已改!【案例07】某綜合辦公樓380/220V供電系統(tǒng)（TN系統(tǒng)）采用了接地故障保護并進行了總等電位連接?！菊f明】本題是按DL/T621出的，當時就不符合IEC標準，現(xiàn)在應依據(jù)GB50065-2011。本題作廢；錄以備考。1、下面的示意圖中，連接線4代表哪項？（圖略，見DL/T621。）（A）保護線（B）接地線（C）總等電位聯(lián)結線（D）輔助等電位聯(lián)結線答案【D】解答過程：依據(jù)DL/T621-1997第7.2.7條圖6?！军c評】1）輔助等電位聯(lián)結—是指個別設備的外露可導電部分與附近的裝置外可導電部分的聯(lián)結。局部等電位聯(lián)結--是指多臺設備和多種管道的聯(lián)結。一般是在分配電箱旁設端子板。2）GB16895.3-2004中無此圖；“總等電位接地端子”稱為“總接地端子”。2、該工程電氣裝置的保護線由以下幾部分構成，哪項不符合規(guī)范要求？（A）多芯電纜的芯線（B）固定的裸導線或絕緣線（C）受機械外力，但不受化學損蝕的裝置外導電部分（D）有防止移動措施的裝置外導電部分答案【C】解答過程：依據(jù)DL/T621-1997，8.3.3、8.3.4、8.3.5條，（A）（B）（D）符合要求?！坝米鞅Ｗo導體的裝置外可導電部分，應不受機械、化學或電化學的損蝕。”【點評】1）“受機械外力”這種說法不妥；通常物體均受外力。2)在GB16895.3-2004中，“裝置外導電部分”改稱“外部可導電部分”。543.2條中，保護導體類型不包括外部可導電部分，但中國允許將電纜托盤和電纜梯架用作保護導體。3、某回路保護線的材質與相線相同，故障電流為1000A，保護電器的動作時間為2s，計算系數(shù)k取150，計算保護線的最小截面。（A）4mm2（B）6（C）10mm2（D）16答案【C】解答過程：依據(jù)DL/T621-1997，8.3.1條式15：9.3mm2【點評】DL/T621規(guī)定：“應采用最接近的標準截面積?！边@不合理。GB16895.3規(guī)定：“應采用較大標準截面積的導體。”4、假定上述回路相線截面為35mm2，按（A）10mm2（B）16（C）25mm2（D）35答案【B】解答過程：依據(jù)DL/T621，8.3.1條表5。5、假定保護電器的動作電流為100A，計算故障回路的阻抗應小于哪項？（A）10Ω（B）4Ω（C）3.8Ω（D）2.2Ω答案【D】解答過程：依據(jù)GB16895.21-2004，413.1.3.3款：Zs≤Uo/Ia=220/100=2.2Ω【案例05】某企業(yè)變電所，進線電壓35kV，經(jīng)降壓變壓器后，以10kV向廠區(qū)高壓電氣設備及用戶供電，再經(jīng)10/0.4kV配電變壓器向附近低壓用戶供電。1、現(xiàn)已知10kV系統(tǒng)全部以電纜饋電