電網(wǎng)及電力系統(tǒng)的接地

電網(wǎng)及電力系統(tǒng)的接地匯報人：AA2024-01-22目錄接地基本概念與原理電網(wǎng)接地方式及特點電力系統(tǒng)設(shè)備接地要求與規(guī)范接地故障分析與處理措施接地系統(tǒng)設(shè)計與優(yōu)化方案探討新型接地技術(shù)應(yīng)用前景展望01接地基本概念與原理將電力系統(tǒng)或電氣設(shè)備的某一部分與大地相連，以提供故障電流返回電源的通路，同時確保系統(tǒng)或設(shè)備正常運行的措施。接地定義保護(hù)人員安全，防止電擊事故；穩(wěn)定系統(tǒng)電壓，降低過電壓風(fēng)險；提供故障電流通路，保障設(shè)備安全。接地作用接地定義及作用工作接地保護(hù)接地防雷接地聯(lián)合接地接地類型劃分01020304為確保電力系統(tǒng)或設(shè)備正常運行而進(jìn)行的接地，如中性點接地。為防止人員觸電或設(shè)備損壞而進(jìn)行的接地，如設(shè)備外殼接地。為將雷電引入大地，避免雷擊對設(shè)備或人員造成傷害而進(jìn)行的接地。將工作接地、保護(hù)接地和防雷接地等合并為一個接地系統(tǒng)。表示接地體與大地的接觸電阻，其大小直接影響接地效果。接地電阻接地電流接地電壓當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，通過接地體流入大地的電流。接地體與大地的電位差，其大小受接地電阻和接地電流共同影響。030201接地系統(tǒng)工作原理02電網(wǎng)接地方式及特點定義：將電網(wǎng)中性點直接與大地相連。中性點直接接地方式優(yōu)點系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生單相接地時，形成短路回路，接地電流大，保護(hù)裝置迅速動作，切斷故障?？山档拖到y(tǒng)對地絕緣水平，減少系統(tǒng)投資。中性點直接接地方式缺點單相接地時，形成較大的短路電流，對通訊線路產(chǎn)生干擾。接地電流在接地體周圍產(chǎn)生的跨步電壓和接觸電壓對人身安全造成威脅。中性點直接接地方式定義：在電網(wǎng)中性點與大地之間接入一個消弧線圈。中性點經(jīng)消弧線圈接地方式123優(yōu)點系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，消弧線圈產(chǎn)生感性電流補(bǔ)償接地容性電流，使接地電流減小，電弧易于熄滅?？山档拖到y(tǒng)對地絕緣水平，減少系統(tǒng)投資。中性點經(jīng)消弧線圈接地方式缺點消弧線圈調(diào)諧困難，容易出現(xiàn)諧振過電壓。接地選線裝置動作準(zhǔn)確率不高。中性點經(jīng)消弧線圈接地方式定義：在電網(wǎng)中性點與大地之間接入一個電阻。中性點經(jīng)電阻接地方式優(yōu)點系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，通過電阻的電流限制在某一數(shù)值以下，減小了接地電流對通訊線路的干擾和對人身安全的威脅。中性點經(jīng)電阻接地方式可提高系統(tǒng)供電可靠性。中性點經(jīng)電阻接地方式中性點經(jīng)電阻接地方式01缺點02需要增加接地電阻的投資。當(dāng)發(fā)生單相接地時，非故障相電壓升高為線電壓，對設(shè)備絕緣水平要求較高。03|接地方式|優(yōu)點|缺點||:--:|:--:|:--:||中性點直接接地|系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生單相接地時，保護(hù)裝置迅速動作，切斷故障；可降低系統(tǒng)對地絕緣水平，減少系統(tǒng)投資|單相接地時形成較大的短路電流對通訊線路產(chǎn)生干擾；接地電流在接地體周圍產(chǎn)生的跨步電壓和接觸電壓對人身安全造成威脅|各種接地方式優(yōu)缺點比較VS|中性點經(jīng)消弧線圈接地|系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，消弧線圈產(chǎn)生感性電流補(bǔ)償接地容性電流使接地電流減小電弧易于熄滅；可降低系統(tǒng)對地絕緣水平減少系統(tǒng)投資|消弧線圈調(diào)諧困難容易出現(xiàn)諧振過電壓；接地選線裝置動作準(zhǔn)確率不高||中性點經(jīng)電阻接地|系統(tǒng)發(fā)生單相接地時通過電阻的電流限制在某一數(shù)值以下減小了接地電流對通訊線路的干擾和對人身安全的威脅；可提高系統(tǒng)供電可靠性|需要增加接地電阻的投資；當(dāng)發(fā)生單相接地時非故障相電壓升高為線電壓對設(shè)備絕緣水平要求較高|各種接地方式優(yōu)缺點比較03電力系統(tǒng)設(shè)備接地要求與規(guī)范03大型發(fā)電機(jī)中性點通常采用經(jīng)消弧線圈接地或直接接地方式。01發(fā)電機(jī)接地要求02發(fā)電機(jī)中性點接地方式需根據(jù)系統(tǒng)電壓、發(fā)電機(jī)容量及運行方式確定。發(fā)電機(jī)、變壓器等主要設(shè)備接地要求接地電阻值需滿足設(shè)計要求，確保故障時電流能夠可靠地導(dǎo)入大地。發(fā)電機(jī)、變壓器等主要設(shè)備接地要求變壓器接地要求變壓器中性點接地方式需根據(jù)系統(tǒng)電壓、變壓器類型及運行方式確定。油浸式電力變壓器中性點通常采用直接接地方式。發(fā)電機(jī)、變壓器等主要設(shè)備接地要求0102發(fā)電機(jī)、變壓器等主要設(shè)備接地要求接地電阻值需滿足設(shè)計要求，確保故障時電流能夠可靠地導(dǎo)入大地。干式變壓器中性點可采用不接地或經(jīng)電阻接地方式。開關(guān)設(shè)備外殼及操作機(jī)構(gòu)應(yīng)可靠接地。高壓開關(guān)柜內(nèi)應(yīng)設(shè)置專用的接地母線，并與柜體可靠連接。開關(guān)設(shè)備接地要求開關(guān)設(shè)備、母線等輔助設(shè)備接地要求接地電阻值需滿足設(shè)計要求，確保故障時電流能夠可靠地導(dǎo)入大地。開關(guān)設(shè)備、母線等輔助設(shè)備接地要求母線接地要求全封閉組合電器（GIS）的母線筒體應(yīng)采用多點接地方式，以降低感應(yīng)電壓。母線外殼及支持絕緣子應(yīng)可靠接地。接地電阻值需滿足設(shè)計要求，確保故障時電流能夠可靠地導(dǎo)入大地。開關(guān)設(shè)備、母線等輔助設(shè)備接地要求01線路接地要求02輸電線路的避雷線、架空地線及桿塔應(yīng)可靠接地。03電纜線路的金屬護(hù)套、鎧裝層及屏蔽層應(yīng)可靠接地。線路、桿塔等外部設(shè)施接地要求接地電阻值需滿足設(shè)計要求，確保故障時電流能夠可靠地導(dǎo)入大地。線路、桿塔等外部設(shè)施接地要求02030401線路、桿塔等外部設(shè)施接地要求桿塔接地要求桿塔基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋網(wǎng)應(yīng)焊接成閉合回路，并與桿塔可靠連接。在土壤電阻率較高的地區(qū)，可采用降阻劑、深井接地等方式降低接地電阻。接地電阻值需滿足設(shè)計要求，確保故障時電流能夠可靠地導(dǎo)入大地。國家相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)如《交流電氣裝置的接地設(shè)計規(guī)范》（GB/T50065）、《電力裝置的繼電保護(hù)和自動裝置設(shè)計規(guī)范》（GB/T50062）等，對接地設(shè)計、施工和驗收等方面做出了詳細(xì)規(guī)定。行業(yè)相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)如《國家電網(wǎng)公司輸變電工程通用設(shè)計》（110（66）kV～750kV）、《南方電網(wǎng)公司110kV～500kV變電站標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計》等，針對不同電壓等級和工程類型提供了具體的接地設(shè)計方案和技術(shù)要求。相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)解讀04接地故障分析與處理措施由于線路絕緣子擊穿、導(dǎo)線斷線等原因引起的單相接地，造成系統(tǒng)電壓不平衡。單相接地故障兩相導(dǎo)線同時接地，導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重的不對稱故障，影響設(shè)備正常運行。兩相接地故障多個點同時接地，造成復(fù)雜的接地回路，使得故障定位和處理更加困難。多點接地故障常見接地故障類型及原因分析

故障診斷方法和工具介紹絕緣監(jiān)測裝置實時監(jiān)測電網(wǎng)各點的絕緣狀況，發(fā)現(xiàn)絕緣降低時及時報警。故障錄波裝置記錄故障發(fā)生時的電壓、電流波形，為故障分析提供數(shù)據(jù)支持。接地選線裝置通過分析零序電流等參數(shù)，確定接地故障所在的線路。通過保護(hù)裝置或手動操作，迅速切斷故障線路，防止事故擴(kuò)大。立即切斷故障線路如有備用電源，及時啟動，保障重要負(fù)荷的連續(xù)供電。啟動備用電源組織專業(yè)人員對故障線路進(jìn)行搶修，盡快恢復(fù)供電。組織搶修故障處理流程和應(yīng)急措施預(yù)防措施和改進(jìn)建議定期對電網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，確保設(shè)備處于良好狀態(tài)。采用高性能絕緣材料，提高電網(wǎng)的絕緣水平，減少接地故障的發(fā)生。優(yōu)化接地網(wǎng)設(shè)計，降低接地電阻，提高接地系統(tǒng)的可靠性。提高運行人員的技能水平，確保在發(fā)生故障時能夠迅速準(zhǔn)確地進(jìn)行處理。加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)提高絕緣水平完善接地系統(tǒng)加強(qiáng)人員培訓(xùn)05接地系統(tǒng)設(shè)計與優(yōu)化方案探討確保接地電阻滿足要求，降低地電位升，均衡地表電位分布，減小接觸電壓和跨步電壓。接地網(wǎng)布局應(yīng)遵循的原則根據(jù)地形、地質(zhì)條件、土壤電阻率等因素，采用不等間距、不等深、復(fù)合接地網(wǎng)等設(shè)計方法進(jìn)行優(yōu)化。接地網(wǎng)設(shè)計方法接地網(wǎng)布局規(guī)劃原則和方法土壤電阻率對接地電阻的影響01土壤電阻率越大，接地電阻越大，因此需采取措施降低土壤電阻率。土壤濕度對接地性能的影響02土壤濕度越大，導(dǎo)電性能越好，有利于降低接地電阻。土壤酸堿度對接地金屬腐蝕的影響03酸性或堿性土壤會加速接地金屬的腐蝕，需采取防腐措施。土壤特性對接地性能影響分析深井接地在地下深處打井，將接地極埋入井中，利用深層低電阻率土壤降低接地電阻。采用降阻劑在接地極周圍施加降阻劑，可降低土壤電阻率，從而降低接地電阻。擴(kuò)大接地網(wǎng)面積增加接地網(wǎng)面積可以降低接地電阻，但需注意接地網(wǎng)布局和施工難度。降低接地電阻技術(shù)措施研究加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)和檢修定期對接地系統(tǒng)進(jìn)行檢查和維護(hù)，確保設(shè)備處于良好狀態(tài)。完善接地系統(tǒng)監(jiān)測和報警機(jī)制建立實時監(jiān)測系統(tǒng)，對接地電阻、地電位升等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行實時監(jiān)測和報警，以便及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在問題。采用冗余設(shè)計在關(guān)鍵部位設(shè)置備用接地極，確保在主接地極失效時，系統(tǒng)仍能正常工作。提高接地系統(tǒng)可靠性策略探討06新型接地技術(shù)應(yīng)用前景展望柔性直流輸電技術(shù)采用電壓源換流器，具有可控性強(qiáng)的特點，能夠?qū)拥仉娏鬟M(jìn)行精確控制，降低接地電阻的要求。柔性直流輸電技術(shù)可減小接地網(wǎng)的規(guī)模，降低接地系統(tǒng)的建設(shè)成本，并提高接地系統(tǒng)的可靠性。柔性直流輸電技術(shù)的接地系統(tǒng)需要解決直流偏磁、諧波等問題，對接地材料、接地方式等提出了更高的要求。柔性直流輸電技術(shù)對接地影響分析隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，未來接地技術(shù)將更加注重智能化、自適應(yīng)和在線監(jiān)測等方向的發(fā)展。新型接地材料、接地方式等將得到更廣泛的應(yīng)用，如石墨烯接地材料、深井接地等。未來接地技術(shù)將更加注重環(huán)保、節(jié)能等方面的要求，推動綠色接地技術(shù)