變電站接地網(wǎng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范

llOkV與以上變電站接地網(wǎng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范（草稿）

1范圍

為實(shí)現(xiàn)變電站接地網(wǎng)的平安和經(jīng)濟(jì)設(shè)計(jì)，在電力系統(tǒng)運(yùn)行和故障時(shí)能

起到保證一、二次系統(tǒng)和人身的平安的目的，且技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)合理，特制

定本規(guī)范。

本技術(shù)規(guī)范適用于llOkV與以上電壓等級(jí)的變電站新建工程和大修技

改工程的接地網(wǎng)設(shè)計(jì)，提出了接地網(wǎng)的功能和平安性指標(biāo)、接地網(wǎng)特性參

數(shù)的取值標(biāo)準(zhǔn)、接地網(wǎng)設(shè)計(jì)的校核步驟等相關(guān)技術(shù)要求。對(duì)如何因地制宜

地選擇降阻方式和措施也有所提與，對(duì)土壤狀況比較困難地區(qū)重要的變電

站的接地網(wǎng)，宜經(jīng)過(guò)比較后確定設(shè)計(jì)方案。

在技術(shù)規(guī)范中，接地網(wǎng)指uokv與以上電壓等級(jí)、中性點(diǎn)有效接地、

大接地短路電流系統(tǒng)變電站用，兼有泄流和均壓作用的較大型的水平網(wǎng)狀

接地裝置，通常由水平接地體和垂干脆地極組成，為了降阻須要，還包括

深井接地極、電解離子接地極和接地模塊等。

變電站接地網(wǎng)的設(shè)計(jì)，應(yīng)滿足GT/T50065-2011《溝通電氣裝置的接

地設(shè)計(jì)規(guī)范》等國(guó)家和電力行業(yè)現(xiàn)行有關(guān)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的要求，本規(guī)范作為

上述規(guī)范的補(bǔ)充，結(jié)合深圳電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行狀況進(jìn)行了細(xì)化。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的條款通過(guò)本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日

期的引用文件，其隨后全部的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不

適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，激勵(lì)依據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方探討是否可運(yùn)用這

些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

GB50065-2011《溝通電氣裝置的接地設(shè)計(jì)規(guī)范》

DL/T620-1997《溝通電氣裝置的過(guò)電壓愛(ài)惜和絕緣協(xié)作》

DL/T621-1997《溝通電氣裝置的接地》

GB50150-2006《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》

GB50169-2006《電氣裝置安裝工程接地裝置施工與驗(yàn)收規(guī)范》

Q/CSG114002-2011《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》

GB/T17949.1-2000《接地系統(tǒng)的土壤電阻率、接地阻抗和地面電位測(cè)量

導(dǎo)則第一部分：常規(guī)測(cè)量》

DL/T475-2006《接地裝置特性參數(shù)測(cè)量導(dǎo)則》

3接地網(wǎng)的平安性指標(biāo)

變電站接地網(wǎng)是變電站設(shè)備的重要部分，首先它為變電站內(nèi)各種電氣

設(shè)備供應(yīng)公共參考地，更重要的，在系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)起到快速泄放故

障電流，改善地網(wǎng)金屬導(dǎo)體和場(chǎng)區(qū)地表地電位分布的作用，保障故障狀態(tài)

下一、二次設(shè)備和人員平安。

接地網(wǎng)特性參數(shù)是綜合反映接地網(wǎng)狀況的參數(shù)，尤其反映了發(fā)生接地

短路故障時(shí)接地網(wǎng)的平安性能，包括接地阻抗、地網(wǎng)導(dǎo)體電位上升和電位

差、地線分流和分流系數(shù)、場(chǎng)區(qū)跨步電壓和接觸電壓、電氣完整性、場(chǎng)區(qū)

地表電位梯度和轉(zhuǎn)移電位等參數(shù)和指標(biāo)，它們確定了故障時(shí)變電站場(chǎng)區(qū)設(shè)

備和人員的平安性。地網(wǎng)特性參數(shù)指標(biāo)一方面取決于接地網(wǎng)泄流實(shí)力，而

后者與站址土壤電阻率凹凸、地網(wǎng)接地阻抗大小和架空地線的分流貢獻(xiàn)等

因素有關(guān)；另一方面，則取決于實(shí)際入地短路電流水平凹凸。

（1）接地阻抗

反映接地網(wǎng)散流實(shí)力的宏觀量化指標(biāo)，是衡量接地網(wǎng)性能最基本的特

性參數(shù)，習(xí)慣上始終沿用接地電阻的稱謂，實(shí)質(zhì)上，接地網(wǎng)的感性重量是

占確定比例的，不能忽視，因此本規(guī)范引用接地阻抗的概念。

（2）變電站接地故障短路電流

變電站內(nèi)發(fā)生短路故障時(shí)，由系統(tǒng)供應(yīng)的經(jīng)接地網(wǎng)泄放的故障電流，

包括單相短路故障和兩相短路故障等情形，尤以單相短路故障的情形最為

普遍。由于變電站不同電壓等級(jí)場(chǎng)區(qū)發(fā)生短路時(shí)，系統(tǒng)供應(yīng)的短路電流不

同，又細(xì)分為故障時(shí)由每條線路和主變供應(yīng)的故障電流。對(duì)于基建變電站,

該電流通常由設(shè)計(jì)部門(mén)供應(yīng)；對(duì)于運(yùn)行變電站，短路電流計(jì)算歸口單位為

省調(diào)和各市調(diào)。

（3）地線分流和地線分流系數(shù)

變電站內(nèi)發(fā)生接地短路故障時(shí)，由于運(yùn)行變電站存在架空出線和電力

電纜出線，出線線路桿塔和電力電纜終端（包括電纜分接箱）接地裝置的

存在，架空避雷線（包括一般地線和OPGW光纖地線）和電纜外護(hù)套將向

外流出部分故障電流，即由于地線和電力電纜外護(hù)套分流的貢獻(xiàn)，導(dǎo)致實(shí)

際經(jīng)接地網(wǎng)泄放的故障短路電流水平有較大幅度的下降。

一般地，UOkV與以上電壓等級(jí)的電力電纜外護(hù)套非兩端接地（一端經(jīng)

電纜護(hù)層愛(ài)惜器接地），不會(huì)引起分流；而UOkV以下電壓等級(jí)的電力電

纜外護(hù)套通常接受兩端接地，對(duì)故障電流或測(cè)試電流將造成確定程度的分

流。

地線分流系數(shù)為架空地線和電纜外護(hù)套對(duì)注入地網(wǎng)的故障電流的分流

與故障電流之間的比值。

(4)變壓器中性點(diǎn)環(huán)流

變電站內(nèi)發(fā)生接地短路故障時(shí)，從故障點(diǎn)經(jīng)過(guò)接地網(wǎng)部分導(dǎo)體流回中

性點(diǎn)接地運(yùn)行變壓器的電流。

(5)接地網(wǎng)最大入地電流

變電站內(nèi)發(fā)生接地短路故障時(shí)，考慮剔除地線對(duì)接地故障短路電流的

分流影響因素后，實(shí)際通過(guò)接地網(wǎng)入地的故障短路電流部分。

(6)接地網(wǎng)電位上升(GPR)

指變電站內(nèi)發(fā)生接地故障時(shí)，實(shí)際通過(guò)接地網(wǎng)入地的故障短路電流所

引起的接地網(wǎng)電位上升，即接地網(wǎng)與大地零電位點(diǎn)之間的電位差，也稱為

地電位上升。

(7)接地網(wǎng)電位差(GPD)

習(xí)慣上將接地網(wǎng)作為等電位網(wǎng)來(lái)考慮，而由于水平接地網(wǎng)材質(zhì)電阻率

的差異，銅質(zhì)接地網(wǎng)的電位分布較為均衡，接地網(wǎng)電位差較小；而鋼材質(zhì)

接地網(wǎng)(我國(guó)普遍接受鋼材質(zhì))由于電阻率和磁導(dǎo)率較大，接地網(wǎng)非等電

位分布特性較為明顯，內(nèi)部呈現(xiàn)確定的電位差。

當(dāng)接地網(wǎng)通過(guò)入地故障電流時(shí)，接地網(wǎng)的電位分布事實(shí)上是不勻整的,

接地網(wǎng)上不同兩點(diǎn)之間存在的電位差，也稱為場(chǎng)區(qū)壓差。當(dāng)入地故障電流

較大時(shí)，該電位差是造成限制電纜燒毀的主要緣由之一。為嚴(yán)格起見(jiàn)，為

便于操作，?？己藞?chǎng)區(qū)最大電位差，或最大壓差。

(8)跨步電壓或跨步電位差

接地短路（故障）電流流過(guò)接地網(wǎng)時(shí)，地面上水平距離為1.0m的兩點(diǎn)

間的電位差，反映人體兩腳接觸地面兩點(diǎn)間的電位差?？绮诫妷鹤罡咚?/p>

一般在接地網(wǎng)邊緣旁邊。

（9）接觸電壓或接觸電位差

接地短路（故障）電流流過(guò)接地網(wǎng)時(shí)，人體兩腳站在地面離設(shè)備水平

距離為1.0m處與人手接觸設(shè)備外殼、構(gòu)架或墻壁離地面垂直距離1.8m處

的兩點(diǎn)間的電位差。

（10）接地故障電流持續(xù)時(shí)間

接地故障出現(xiàn)起直至其終止的全部時(shí)間。在計(jì)算選取上偏嚴(yán)，一般考

慮一級(jí)后備愛(ài)惜（主愛(ài)惜失靈）動(dòng)作的時(shí)限。

（11）接地網(wǎng)導(dǎo)體熱穩(wěn)定性

系統(tǒng)發(fā)生接地短路故障時(shí)，在繼電愛(ài)惜隔離短路故障前，持續(xù)的系統(tǒng)

工頻接地短路故障電流流經(jīng)接地導(dǎo)體所帶來(lái)的發(fā)熱效應(yīng)特殊顯著，接地網(wǎng)

導(dǎo)體應(yīng)能夠承受系統(tǒng)最大運(yùn)行方式和最?lèi)毫酉到y(tǒng)短路初始條件下工頻故

障電流載流而不發(fā)生斷裂或熔斷。

4接地網(wǎng)特性參數(shù)的取值

接地阻抗、地網(wǎng)電位上升和電位差、接觸電位差和跨步電位差等作為

接地網(wǎng)平安性能好壞宏觀指標(biāo)的接地網(wǎng)特性參數(shù)，其取值和評(píng)價(jià)主要圍圍

著設(shè)備平安和人身平安兩個(gè)方面進(jìn)行，對(duì)于前者，綜合考慮地網(wǎng)接地阻抗

和入地短路電流水平，限制地網(wǎng)允許電位上升水平和網(wǎng)內(nèi)電位差在平安值

以下；對(duì)于后者，則要確保接觸電壓和跨步電壓滿足平安限值要求。

4.1接地阻抗

對(duì)于UOkV與以上變電站的有效接地系統(tǒng)，其接地網(wǎng)的接地阻抗應(yīng)符合

式（1）要求：

Z<2000/7G（1）

式中：備考慮季節(jié)變更的最大接地阻抗（。）；4-計(jì)算用經(jīng)接地網(wǎng)入地的

最大接地故障不對(duì)稱電流有效值（A）,應(yīng)接受工程遠(yuǎn)景年的系統(tǒng)最大運(yùn)行

方式下，接地網(wǎng)內(nèi)、外發(fā)生接地故障時(shí)，經(jīng)接地網(wǎng)流入地中，并計(jì)與直流

重量的最大接地故障電流有效值。對(duì)其計(jì)算時(shí)，還應(yīng)計(jì)算并應(yīng)考慮系統(tǒng)中

各接地中性點(diǎn)間的故障電流支配，以與架空避雷線以與電纜外皮分走的接

地故障電流（即分流），具體確定方法見(jiàn)GB50065-2011附錄B。

當(dāng)接地網(wǎng)的接地阻抗不符合式（1）要求時(shí)，可通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較適當(dāng)

增大接地阻抗。在符合GB50065-2011第條規(guī)定，即滿足等電位聯(lián)結(jié)、二

次電纜屏蔽層熱穩(wěn)定要求、防止轉(zhuǎn)移電位和高電位引外措施、10kV氧化鋅

避雷器吸取能量平安性、核算跨步電壓和接觸電壓等諸多要求的前提下，

接地網(wǎng)地電位上升可提高至5kVo必要時(shí)，經(jīng)特地計(jì)算，且實(shí)行的措施可

確保人身平安和設(shè)備平安牢靠運(yùn)行時(shí)，地電位上升還可進(jìn)一步提高。

接地阻抗是接地網(wǎng)最重要的特性參數(shù)，但并不是唯一的、確定的參數(shù)

指標(biāo)。長(zhǎng)期以來(lái)，由于種種緣由，接地阻抗始終作為評(píng)估接地網(wǎng)的最重要

參數(shù)，甚至是唯一參數(shù)，人們對(duì)接地網(wǎng)的評(píng)估習(xí)慣于只提接地阻抗一項(xiàng)指

標(biāo)，認(rèn)為只要接地阻抗小于0.5Q接地網(wǎng)就是合格的，足以保證平安運(yùn)行。

因而在實(shí)際工作中，往往簡(jiǎn)潔地追求這一指標(biāo)，不惜任何代價(jià)，部分單位

片面強(qiáng)調(diào)接地阻抗達(dá)標(biāo)，而進(jìn)行接地網(wǎng)改造，結(jié)果奢侈了大量的人力和物

力，這一觀念是不正確的。

對(duì)于同一接地網(wǎng)，接地阻抗確定，當(dāng)入地短路電流不一樣時(shí)，接地網(wǎng)

相關(guān)參數(shù)都會(huì)隨之變更。接地網(wǎng)的狀況評(píng)估應(yīng)綜合考慮各項(xiàng)指標(biāo)，對(duì)接地

網(wǎng)的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行全面考核，依據(jù)各項(xiàng)指標(biāo)綜合推斷接地網(wǎng)的狀況，而不

應(yīng)像以往片面強(qiáng)調(diào)接地阻抗或某一項(xiàng)指標(biāo)，以接地阻抗作為評(píng)估接地網(wǎng)的

唯一參數(shù)。

接地阻抗取值問(wèn)題應(yīng)依據(jù)GB50065-2011和DL/T621-1997等有關(guān)規(guī)范

要求，綜合變電站短路電流水平、地形地質(zhì)狀況、短路狀態(tài)下地網(wǎng)電位上

升、場(chǎng)區(qū)電位差、對(duì)二次設(shè)備運(yùn)行的影響、跨步電壓、接觸電壓，以與降

阻技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析等因素進(jìn)行多維度評(píng)價(jià)，結(jié)合實(shí)際狀況進(jìn)行綜合推斷，以

保證電力系統(tǒng)平安運(yùn)行為中心動(dòng)身點(diǎn)，辨證地處理實(shí)際問(wèn)題。

4.2地網(wǎng)電位上升（GPR）和電位差（GPD）

變電站接地短路故障時(shí)地網(wǎng)電位上升由接地網(wǎng)接地阻抗和接地網(wǎng)最大

入地故障電流確定；如前所述，當(dāng)接地網(wǎng)通過(guò)故障電流時(shí)，接地網(wǎng)上不同

兩點(diǎn)之間存在電位差，為嚴(yán)格起見(jiàn)，常考核場(chǎng)區(qū)最大電位差，或最大壓差,

場(chǎng)區(qū)地網(wǎng)壓差水平與地網(wǎng)接地阻抗有確定關(guān)系，但并不干脆，而是接地阻

抗、短路電流水平以與地網(wǎng)網(wǎng)格設(shè)計(jì)等多個(gè)方面因素綜合作用的結(jié)果。以

上兩個(gè)參數(shù)值通常通過(guò)接地分析軟件幫助計(jì)算計(jì)算得出。

作為指導(dǎo)原則，GB50065-2011并沒(méi)有明確規(guī)定接地網(wǎng)的電位上升和場(chǎng)

區(qū)電位差的允許值，由具體狀況進(jìn)行駕馭，其考核主要從對(duì)一次設(shè)備和二

次設(shè)備絕緣和運(yùn)行的影響兩方面考慮。

一次設(shè)備的耐受

由于變電站一次設(shè)備的絕緣水平普遍比較高，足以耐受故障時(shí)地網(wǎng)電

位上升，地網(wǎng)電位上升對(duì)一次設(shè)備的絕緣影響主要考核接地短路故障狀態(tài)

下10kV與以下電壓等級(jí)的無(wú)間隙氧化鋅避雷器的耐受是否超過(guò)避雷器的

通流實(shí)力。

二次設(shè)備的耐受

二次設(shè)備和二次系統(tǒng)的絕緣和運(yùn)行對(duì)地網(wǎng)電位上升的要求相對(duì)苛刻，

影響接地網(wǎng)地電位升的因素干脆與二次系統(tǒng)的平安性相關(guān)，其中包括二次

電纜與二次設(shè)備的絕緣耐受。二次電纜在短路時(shí)承受的地電位升又確定于

二次電纜的接地方式，假如二次電纜僅位于變電站內(nèi)，則二次電纜承受的

電位差不超過(guò)場(chǎng)區(qū)的最大壓差；當(dāng)二次電纜單端接地時(shí)，假如不考慮短路

時(shí)二次電纜芯線上的感應(yīng)電位，二次電纜承受的電位差即為地電位升；雙

端接地電纜上感應(yīng)的芯皮電位通常不到地網(wǎng)電位升的40%,地電位上升可

放寬到2000/（40%）=5000%假如二次電纜引出站外，則二次電纜承受的

電位差即為地電位上升。

DL/T621T997要求GPR不大于2000V,在土壤電阻率較高或面積較小的

變電站，上述要求普遍難以達(dá)到，GB50065-2011則將GPR放寬到5000V甚至

更高。從保守的角度動(dòng)身，假設(shè)二次設(shè)備與二次電纜的絕緣耐受電壓只有

2000V,則接受二次電纜雙端接地方式，同樣可以將允許的地電位升提高

到5000V。

外引電力電纜外護(hù)套

由于運(yùn)行要求，除了10kV與以下電力電纜外護(hù)套兩端（包括電纜分接

箱）干脆接地外，為削減感應(yīng)電壓和環(huán)流，UOkV與以上電力電纜（包括

部分35kV電力電纜）外護(hù)套通常非兩端接地，包括電纜交叉互聯(lián)的情形,

接受一端接地，另一端通過(guò)電纜護(hù)層愛(ài)惜器（事實(shí)上是金屬氧化物非線性

電阻片）接地，典型10kV電纜護(hù)層愛(ài)惜器額定電壓通常有2800V和4000V

兩個(gè)等級(jí)，假如變電站發(fā)生接地故障短路時(shí)，地網(wǎng)電位上升水平超過(guò)額定

電壓，可能超過(guò)電纜護(hù)層愛(ài)惜器的耐受，給其正常運(yùn)行帶來(lái)威逼，須要通

過(guò)限制地網(wǎng)電位上升水平予以防范。

接地網(wǎng)高電位引外風(fēng)險(xiǎn)

變電站接地網(wǎng)可能與外界通過(guò)金屬水管、通信線路和低壓線路等存在

聯(lián)系，變電站發(fā)生接地故障短路時(shí)，存在地網(wǎng)導(dǎo)體高電位引外的風(fēng)險(xiǎn)，給

站外人員和設(shè)備帶來(lái)威逼。為此，必需做好引外金屬水管、通信線路和電

源等的隔離措施，如：（1）外接自來(lái)水管進(jìn)入站內(nèi)用一段數(shù)米長(zhǎng)的PVC管

接駁，防止高電位引出；（2）門(mén)衛(wèi)和主控樓供水用PVC管敷設(shè)；（3）外接

通信線路在站內(nèi)加裝隔離變壓器進(jìn)行隔離；（4）通信線路引起的高電位引

出與其它隔離措施，目前變電站的通信線路一般接受光纜通信線路，因此

這方面的問(wèn)題可以不予考慮；（5）其它從變電站引出的低壓電源線必需接

受隔離變壓器。

隨著變電站無(wú)人值守慢慢成為一種趨勢(shì)，對(duì)于這類(lèi)變電站，跨步電壓

和接觸電壓?jiǎn)栴}漸被淡化，更應(yīng)當(dāng)關(guān)注故障狀態(tài)下接地網(wǎng)高電位引外的風(fēng)

險(xiǎn)。

另一個(gè)方面，城區(qū)變電站或接近負(fù)荷中心的變電站通常接受電力電纜

出線，與變電站接地網(wǎng)連接的電力電纜外護(hù)套也將帶來(lái)地網(wǎng)電位上升引外

的問(wèn)題。假如電纜外護(hù)套兩端接地（中壓配電網(wǎng)情形），須要考慮電纜終

端的對(duì)側(cè)接地網(wǎng)（電纜分接箱或電纜中間分接頭）電位上升對(duì)設(shè)備和人員

的風(fēng)險(xiǎn)；假如電力電纜一端接地運(yùn)行（高壓電纜情形），則須要校核電纜

護(hù)層愛(ài)惜器的耐受。

4.3跨步電壓和接觸電壓

對(duì)于本規(guī)范所關(guān)注的HOkV與以上有效接地系統(tǒng)，依據(jù)DL/T621-1997

第3.4條中規(guī)定，在發(fā)生單相接地或同點(diǎn)兩相接地時(shí)，變電站接地網(wǎng)的跨

步電壓和接觸電壓不應(yīng)超過(guò)式（2）和式（3）計(jì)算的數(shù)值，即跨步電壓平

安限值（允許值）。即接觸電壓平安限值（允許值）〃分別為

4」4+0.17a（2）

4t

_】74+0.7Q（3）

式中：s-人腳站立處地表層的電阻率（Q?m）,L接地短路（故障）電

流持續(xù)時(shí)間（s）,與接地網(wǎng)熱穩(wěn)定校驗(yàn)的接地短路故障等效持續(xù)時(shí)間占，取

相同值。

GB50065-2011進(jìn)一步考慮到地面表層的衰減因素，將式（2）和式（3）

的跨步電壓平安限值&和接觸電壓平安限值〃分別表示為

_174+0.17pC（4）

_I74+°.7.C（5）

式中：C-表層衰減系數(shù)，確定方法見(jiàn)GB50065-2011附錄C。

跨步電壓和接觸電壓平安限值與人腳站立處表面的土壤電阻率，和接

地故障持續(xù)時(shí)間方密切相關(guān)，從式（2）?式（5）看出，跨步電壓和接觸

電壓平安限值與接地短路（故障）電流持續(xù)時(shí)間呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)性，接地短路

故障切除時(shí)間越短，即越快切除接地短路故障，容許的跨步電壓和接觸電

壓水平越高，反之亦然。

目前國(guó)內(nèi)對(duì)故障持續(xù)時(shí)間心的選取尚不統(tǒng)一，因接觸電勢(shì)和跨步電勢(shì)超

標(biāo)干脆危害到人身平安，在故障持續(xù)時(shí)間的選取上建議保守，為嚴(yán)格起見(jiàn),

取一級(jí)后備愛(ài)惜（主愛(ài)惜失靈）動(dòng)作的時(shí)限，500kV系統(tǒng)一般取0.35s,220kV

和110kV系統(tǒng)取0.6s?0.7so

另一方面，人腳站立處表面的土壤電阻率s是一個(gè)變更的量，土壤干

燥（干季）時(shí)與土壤潮濕（雨季）時(shí)差別很大，尤其是雷雨天氣，此時(shí)地

表面視在土壤電阻率很低〔即使是水泥地面），跨步電壓和接觸電壓平安

限值將變得很低，為嚴(yán)格起見(jiàn)，s取一般（略低）的值。

須要指出的是，隨著高阻層厚度增加，跨步電壓和接觸電壓平安限值

的增加具有飽和趨勢(shì)，因此，不能僅依靠在地表敷設(shè)高阻層就將接觸電壓

和跨步電壓的允許值提高到人體的允許值，要確保發(fā)電廠和變電站接地短

路故障狀態(tài)下的跨步電壓和接觸電壓的提高滿足人身平安要求，最基本的

還須要通過(guò)適當(dāng)降低地網(wǎng)接地阻抗來(lái)實(shí)現(xiàn)。

4.4接地網(wǎng)導(dǎo)體熱穩(wěn)定校驗(yàn)

變電站設(shè)備接地導(dǎo)體（線）和接地網(wǎng)導(dǎo)體的截面，應(yīng)按接地短路電流

進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)。

依據(jù)熱穩(wěn)定條件，未考慮腐蝕時(shí)，接地引下線的最小截面應(yīng)符合式（6）

的要求

士庭（6）

式中：接地線的最小截面（rW）；4-流過(guò)接地線的短路電流穩(wěn)定值（A）,

依據(jù)系統(tǒng)5?10年發(fā)展規(guī)劃，按系統(tǒng)最大運(yùn)行方式確定；北-短路的等效持

續(xù)時(shí)間(s),500kV部分取0.35s,220kV和llOkV部分取0.6s?0.7s；

5接地線材料的熱穩(wěn)定系數(shù)，依據(jù)材料的種類(lèi)、性能與最高允許溫度和短

路前接地線的初始溫度確定。鋼質(zhì)材料取70,銅質(zhì)材料取210。

未考慮腐蝕時(shí)，主接地網(wǎng)接地體和接地極的最小截面，不宜小于連接

至接地網(wǎng)的接地導(dǎo)體（線）截面的75%。

同一電壓等級(jí)接地體截面不同時(shí)，應(yīng)按最小截面進(jìn)行核算。對(duì)于腐蝕

狀況嚴(yán)峻的接地體，應(yīng)依據(jù)該接地體的有效截面進(jìn)行接地體的熱穩(wěn)定校

驗(yàn)。有效截面是指已處理過(guò)腐蝕表面的接地體的截面。

部分變電站由于運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，曾進(jìn)行過(guò)多次接地網(wǎng)改造，接地體截

面存在著多種規(guī)格，應(yīng)以最小截面進(jìn)行校驗(yàn)。尤其是只進(jìn)行接地引下線改

造而主接地網(wǎng)未進(jìn)行改造的變電站，應(yīng)對(duì)其主接地網(wǎng)的接地體進(jìn)行校驗(yàn)。

接地導(dǎo)體（線）的最大允許溫度和接地導(dǎo)體（線）截面的熱穩(wěn)定校驗(yàn)

見(jiàn)GB50065-2011中附錄E。

首先應(yīng)核算現(xiàn)有變電站接地引下線和主接地網(wǎng)能夠承受的最大短路電

流，以后，每年依據(jù)省電力調(diào)度中心（220kV與以上變電站）和市調(diào)（110kV

變電站）當(dāng)年的變電站的最大單相短路電流進(jìn)行接地網(wǎng)和接地引下線的熱

穩(wěn)定校驗(yàn)核算。同時(shí)還應(yīng)結(jié)合接地裝置開(kāi)挖檢查，接地體的腐蝕程度進(jìn)行

校正。

4.5雷電流注入變電站接地網(wǎng)時(shí)接地網(wǎng)的電位暫態(tài)分布

雷直擊變電站內(nèi)避雷針或金屬構(gòu)架，或者變電站近區(qū)落雷，雷電波沿

避雷線入侵而在出線構(gòu)架上進(jìn)入主接地網(wǎng)時(shí)，接地網(wǎng)的局部暫態(tài)電位上升

不應(yīng)對(duì)旁邊的設(shè)備或二次電纜的絕緣或正常運(yùn)行造成影響。

由于變電站接地網(wǎng)感性重量的存在，在雷擊暫態(tài)過(guò)程中，雷電流沿接

地網(wǎng)的散流呈現(xiàn)局部特征，接地網(wǎng)導(dǎo)體和地表電位分布極不勻整，一般地,

雷擊點(diǎn)旁邊電位異樣上升，電位差特殊大，對(duì)雷擊散流點(diǎn)（變電站避雷針

或出線構(gòu)架）旁邊的二次設(shè)備或電纜帶來(lái)嚴(yán)峻的騷擾，設(shè)計(jì)時(shí)，電纜溝的

設(shè)計(jì)布置應(yīng)適當(dāng)遠(yuǎn)離雷擊點(diǎn)。

接地網(wǎng)的接地阻抗干脆影響接地網(wǎng)的局部散流特性，降低接地阻抗對(duì)

雷電沖擊電流的泄放的促進(jìn)是干脆的，因此，從限制雷電流注入變電站接

地網(wǎng)時(shí)接地網(wǎng)的暫態(tài)電位和電位差考慮，變電站接地阻抗值不宜放的太

寬，建議對(duì)于220kV和500kV變電站，接地阻抗不宜超過(guò)1。；對(duì)于UOkV

變電站，接地阻抗值可以進(jìn)一步放寬，但不宜超過(guò)L5Q。

5接地網(wǎng)設(shè)計(jì)的一般要求

5.1駕馭工程地點(diǎn)的地形地貌、土壤的種類(lèi)和分層狀況°實(shí)測(cè)或搜集站址

土壤與江、河、湖泊等的水的電阻率、地質(zhì)電測(cè)部門(mén)供應(yīng)的地層土壤電阻

率分布資料和關(guān)于土壤腐蝕性能的數(shù)據(jù)，以與地下水的資料。要充分考慮

站址處較大范圍土壤的不勻整程度。

5.2依據(jù)有關(guān)建筑物的布置、結(jié)構(gòu)、鋼筋配置狀況，用定可利用作為接

地網(wǎng)的自然接地極。

水平接地網(wǎng)應(yīng)利用干脆埋入地中或水中的自然接地極，除利用自然接

地極外，還應(yīng)敷設(shè)以水平接地極為主的人工接地網(wǎng)。若為降阻目的，經(jīng)評(píng)

估后須要接受外擴(kuò)水平接地網(wǎng)，應(yīng)用不少于兩根導(dǎo)體在不同地點(diǎn)與外擴(kuò)接

地裝置相連接。

變電站接地網(wǎng)應(yīng)與UOkV與以上架空線路的避雷線（包括OPGW光纖地

線）干脆相連，且有便于分開(kāi)的連接點(diǎn)。

接地網(wǎng)應(yīng)與避雷線或避雷針接地裝置相連接，連接線埋在地中的長(zhǎng)度

不應(yīng)小于15mo

5.3接地網(wǎng)的埋設(shè)深度不宜小于0.8m。

5.4水平網(wǎng)可接受圓鋼、扁鋼、銅絞線或鍍銅鋼絞線，垂干脆地極可接

受角鋼、鋼管或鍍銅鋼棒等。接地網(wǎng)接受鋼材時(shí)，其按機(jī)械強(qiáng)度要求的最

小尺寸應(yīng)符合GB50065-2011中表T所列規(guī)格。接地網(wǎng)接受銅或鍍銅鋼材

時(shí)，其按機(jī)械強(qiáng)度要求的最小尺寸應(yīng)符合GB50065-2011中表4.3.4-2所

列規(guī)格。

5.5確定接地網(wǎng)的型式和布置時(shí)，應(yīng)考慮接地網(wǎng)的均壓，以降低接觸電

位差和跨步電位差，且應(yīng)符合式（2）~（5）的要求。

5.6接地網(wǎng)的外緣應(yīng)閉合，外緣各角應(yīng)做成圓弧形，圓弧的半徑不宜小

于均壓帶間距的一半。接地網(wǎng)內(nèi)應(yīng)敷設(shè)水平均壓帶，接地網(wǎng)均壓帶可接受

等間距或不等間距布置。

5.7接地網(wǎng)邊緣經(jīng)常有人出入的走道處，應(yīng)鋪設(shè)瀝青路面或在地下裝設(shè)

兩條與接地網(wǎng)相連的均壓帶。在現(xiàn)場(chǎng)有操作須要的設(shè)備處應(yīng)鋪設(shè)瀝青、絕

緣水泥或鵝卵石。

5.8依據(jù)當(dāng)前和遠(yuǎn)景年最大運(yùn)行方式下一次系統(tǒng)電氣接線、母線連接的

出線線路狀況、故障時(shí)系統(tǒng)的電抗與電阻比值等，確定設(shè)計(jì)水平年在非對(duì)

稱接地故障狀況下最大的不對(duì)稱電流有效值。

5.9接受幫助設(shè)計(jì)工具（如接地分析軟件CDEGS）,計(jì)算地線分流和經(jīng)接

地網(wǎng)的最大入地電流。

5.10依據(jù)站址土壤結(jié)構(gòu)和其電阻率以與要求的接地網(wǎng)的接地電阻值，初

步擬定接地網(wǎng)的尺寸與結(jié)構(gòu)。接受幫助設(shè)計(jì)工具計(jì)算獲得接地網(wǎng)的接地電

阻值和地電位上升。將其與要求的限值比較，并通過(guò)修正接地網(wǎng)設(shè)計(jì)來(lái)滿

足要求。

5.11發(fā)生接地故障后地電位上升超過(guò)2000V時(shí)，接地網(wǎng)與有關(guān)電氣裝置

應(yīng)符合以下要求：

（1）當(dāng)僅向站內(nèi)低壓電氣裝置供電的10/0.4kV站用變壓器的低壓電

源中性點(diǎn)的接地與站用變壓器愛(ài)惜接地共用時(shí)，低壓接地系統(tǒng)應(yīng)接受（含

建筑物鋼筋的）總等電位聯(lián)結(jié)接地系統(tǒng)，以確保人身的平安。

（2）接受銅帶（絞線）與二次電纜屏蔽層并聯(lián)敷設(shè)。銅帶（絞線）至

少應(yīng)在兩端就近與接地網(wǎng)連接（當(dāng)接地網(wǎng)為鋼材時(shí)，尚應(yīng)留意銅、鋼連接

的腐蝕問(wèn)題），銅帶（絞線）較長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)多點(diǎn)與接地網(wǎng)連接。二次電纜屏

蔽層兩端就近與銅帶（絞線）連接。銅帶（絞線）的截面應(yīng)滿足熱穩(wěn)定

的要求。

（3）為防止轉(zhuǎn)移電位引起的危害，對(duì)可能將接地網(wǎng)的高電位引向廠、

站外或?qū)⒌碗娢灰驈S、站內(nèi)的設(shè)備，應(yīng)實(shí)行隔離措施。（a）10/0.4kV站

用變壓器向變電站外低壓電氣裝置供電時(shí)，其0.4kV側(cè)的短時(shí)（lmin）溝

通耐受電壓應(yīng)比變電站接地網(wǎng)地電位上升超出30%o向變電站外供電用低

壓線路接受架空線，其電源中性點(diǎn)不在廠、站內(nèi)接地，改在廠、站外適當(dāng)

的地方接地。（b）對(duì)外的非光纖通信設(shè)備加隔離變壓器。（C）通向變電站

外的管道接受絕緣段。（d）鐵路軌道分別在兩處加絕緣?mèng)~尾板等。

（4）設(shè)計(jì)接地網(wǎng)時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算接觸電位差和跨步電位差，并通過(guò)實(shí)測(cè)加

以驗(yàn)證。

5.12通過(guò)幫助設(shè)計(jì)工具計(jì)算獲得地表面的接觸電位差和跨步電位差分

布。將最大接觸電位差和最大跨步電位差與要求的限值加以比較。如不滿

足要求，則應(yīng)實(shí)行降低措施或?qū)嵭刑岣咴试S值的措施予以解決，并通過(guò)幫

助設(shè)計(jì)工具計(jì)算核實(shí)。

5.13通過(guò)熱穩(wěn)定校驗(yàn)，確定接地導(dǎo)體（線）和接地極的材質(zhì)和相應(yīng)的截

而，應(yīng)計(jì)與設(shè)計(jì)運(yùn)用年限內(nèi)土壤對(duì)其的腐蝕，以滿足接地工程的壽命要求。

5.14接地網(wǎng)的防腐蝕設(shè)計(jì)應(yīng)符合GB50065-2011第條的要求。

5.15變電站電氣裝置中電氣設(shè)備接地導(dǎo)體（線）的連接應(yīng)符合

GB50065-2011第條第6款的要求。

5.16在高土壤電阻率地區(qū)，舉薦實(shí)行下列降低接地電阻的措施：（1）當(dāng)

地下較深處的土壤電阻率較低時(shí)，可接受深井式、深鉆式接地極或接受深

井爆破接地技術(shù)；（2）填充電阻率較低的物質(zhì)或降阻劑，但應(yīng)確保填充材

料不會(huì)加速接地極的腐蝕；（3）不建議接受外擴(kuò)水平接地網(wǎng)，外引自然接

地極或接地裝置。

6接地網(wǎng)的設(shè)計(jì)流程

6.1基本流程

為了更為精確地提高設(shè)計(jì)精度，削減設(shè)計(jì)與現(xiàn)場(chǎng)階段實(shí)測(cè)的誤差，在

確保接地網(wǎng)平安性的前提下，充分體現(xiàn)接地網(wǎng)建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性，本技術(shù)規(guī)范

給出變電站接地網(wǎng)的設(shè)計(jì)和結(jié)合幫助設(shè)計(jì)工具的校核基本流程如圖1所

示，分為站址分層視在土壤電阻率實(shí)測(cè)、初步設(shè)計(jì)、理論校核、完善設(shè)計(jì)

等幾個(gè)基本步驟。

通過(guò)結(jié)合接地網(wǎng)幫助設(shè)計(jì)工具充分考慮了土壤結(jié)構(gòu)參數(shù)、故障電流分

布、接地網(wǎng)型式、平安性和經(jīng)濟(jì)性分析等方面的因素，為接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

供應(yīng)幫助，從而可以依據(jù)電網(wǎng)參數(shù)和變電站站址的實(shí)際狀況，因地制宜，

達(dá)到高質(zhì)量和高平安性接地網(wǎng)設(shè)計(jì)的目的，同時(shí)最大幅度地降低施工成

本。

，注，裂均按Mnmuui跖，、

I（IJmnHMut：；

\<2）中網(wǎng)炎化裔M，/

、，、（U々格—JN試,，/

喳“移2

圖1接地網(wǎng)設(shè)計(jì)基本流程

6.2變電站站址土壤分層結(jié)構(gòu)分析和土壤結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算

現(xiàn)場(chǎng)視在土壤電阻率的測(cè)量可接受土壤試樣分析法和四極法，最常用溫

納四極法，依據(jù)DL/T475-2006第8.1條?第8.3條的規(guī)定進(jìn)行。

接受溫納四極法實(shí)測(cè)得到站址多組不同電極間距的視在土壤電阻率基礎(chǔ)

數(shù)據(jù)，最長(zhǎng)測(cè)試電極間距應(yīng)與接地網(wǎng)尺寸（最大對(duì)角線長(zhǎng)度）相當(dāng)，對(duì)于

llOkV變電站，電極間距要求達(dá)到150nl?200nb220kV變電站應(yīng)達(dá)到250m-

300m,500kV變電站則通常為400nl?600m。對(duì)于站內(nèi)的淺層和表層土壤，

應(yīng)在不同場(chǎng)地進(jìn)行十字交叉的多組測(cè)量。

現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)一般分為長(zhǎng)距測(cè)量（反映深層土壤狀況，可選變電站外不遠(yuǎn)的

道路）、中距（反映中層土壤狀況，可選進(jìn)站道路）和短距（反映表層或

淺層，可在站址進(jìn)行），具體測(cè)量方案依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件確定。

長(zhǎng)距和中距測(cè)量時(shí)，應(yīng)避開(kāi)與金屬管道平行。

長(zhǎng)距測(cè)量時(shí)，建議接受交變直流電源（如SYSCAL型土壤分析儀）進(jìn)行測(cè)

量，以避開(kāi)電壓線和電流線互感的影響。

實(shí)測(cè)得到站址長(zhǎng)距、中距和短距的一組不同電極間距的視在土壤電阻率

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，通過(guò)專業(yè)接地分析軟件（如CDEGS,下同）進(jìn)行土壤分層結(jié)構(gòu)

數(shù)值分析，得到土壤電阻率隨測(cè)量極間距變更的曲線，進(jìn)而反演得到站址

多層土壤結(jié)構(gòu)模型。

依據(jù)變電站現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地質(zhì)狀況，在進(jìn)行土壤分層結(jié)構(gòu)分析時(shí)，可接受水

平分層、垂直分層、隨意分塊進(jìn)行模擬。

6.3初步設(shè)計(jì)

對(duì)于具體的站址條件，依據(jù)征地紅線，確定主接地網(wǎng)的范圍。

基于典型設(shè)計(jì)，依據(jù)第5.2?第5.7條的要求，給出主接地網(wǎng)的初步設(shè)計(jì),

其中接地網(wǎng)導(dǎo)體熱穩(wěn)定校驗(yàn)在考慮腐蝕因素（站址土壤腐蝕等級(jí)和設(shè)計(jì)運(yùn)

行年限）后，滿足式（7）的要求，水平接地網(wǎng)和垂干脆地極的布置滿足

均壓的要求。

接受專業(yè)接地分析軟件的繪圖工具，輸入主接地網(wǎng)的初步設(shè)計(jì)的拓?fù)浣Y(jié)

構(gòu)（須要對(duì)接地導(dǎo)體進(jìn)行適當(dāng)?shù)牡刃蕴幚恚?，基于站址多層土壤結(jié)構(gòu)模

型，計(jì)算接地阻抗值。

6.4變電站內(nèi)故障時(shí)入地電流分布的計(jì)算

6.4.1確定入地短路電流水平。原則上，應(yīng)考慮最為典型的單相接地故障

情形，選擇變電站遠(yuǎn)景最大運(yùn)行方式下，站內(nèi)不同電壓等級(jí)設(shè)備場(chǎng)區(qū)發(fā)生

接地故障時(shí)，接地短路電流最大值，一般由設(shè)計(jì)單位供應(yīng)。

依據(jù)設(shè)計(jì)單位供應(yīng)的架空出線、桿塔以與電纜等參數(shù)，接受專業(yè)接地分

析軟件，在分流計(jì)算模塊中進(jìn)行對(duì)應(yīng)的輸入，計(jì)算架空地線和電纜外護(hù)套

對(duì)短路電流的分流系數(shù)，考慮接地運(yùn)行的變壓器中性點(diǎn)環(huán)流的狀況下，計(jì)

算實(shí)際經(jīng)接地網(wǎng)散流的入地故障電流，取短路電流水平最高的設(shè)備場(chǎng)區(qū)的

入地故障電流值作為計(jì)算依據(jù)。

6.5基于專業(yè)接地分析軟件的接地網(wǎng)特性參數(shù)的計(jì)算

接受專業(yè)接地分析軟件，基于主接地網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、站址多層土壤結(jié)構(gòu)模

型和計(jì)算的地網(wǎng)入地短路電流值，計(jì)算變電站發(fā)生單相接地短路故障時(shí)，

接地網(wǎng)的工頻電位上升、場(chǎng)區(qū)最大電位差、跨步電壓和接觸電壓等特性參

數(shù)的分布。

為求得上述接地網(wǎng)特性參數(shù)的最大值，取計(jì)算的地網(wǎng)入地短路電流最大

值，短路點(diǎn)取出現(xiàn)該最大值所在的設(shè)備場(chǎng)區(qū)，在該場(chǎng)區(qū)勻整選擇數(shù)個(gè)考察

點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算，尤其在該場(chǎng)區(qū)的邊緣選擇，以便得到跨步電壓和接觸電壓的

最大值。

為嚴(yán)格起見(jiàn)，變電站設(shè)備場(chǎng)區(qū)的壓差（電位差）考慮單相接地短路點(diǎn)與

接地網(wǎng)邊緣的最大電位差。

6.5.4跨步電壓的觀測(cè)面應(yīng)包括整個(gè)接地網(wǎng)（包括外延水平網(wǎng)和射線、斜

井等）的范圍，與變電站紅線和外擴(kuò)接地網(wǎng)確定距離（3nT5m）的外側(cè)。

接觸電壓的觀測(cè)面選擇距離變電站圍墻邊確定距離（3nT5m）的實(shí)際設(shè)備

場(chǎng)區(qū)。

6.6接地網(wǎng)場(chǎng)區(qū)跨步電壓和接觸電壓平安限值的計(jì)算

對(duì)于變電站戶外非水泥地面，在變電站內(nèi)預(yù)留場(chǎng)地測(cè)量表層土壤電阻率,

作為人腳站立處地表層的電阻率s。對(duì)于水泥地面，參照DL/T621T997

給出的土壤和水電阻率參考值（附錄F）,混凝土置于干土中，電阻率為

500~1300。-m,在干燥的大氣中，可達(dá)到12000~18000Q-m,對(duì)于水泥

路面，保守起見(jiàn)，表面土壤電阻率4可取5000。?mo

接地短路（故障）電流持續(xù)時(shí)間取為0.35s（500kV變電站或變電站的500kV

設(shè)備場(chǎng)區(qū)）和0.6s-0.7s（220kV、110kV變電站或變電站的220kV>HOkV

設(shè)備場(chǎng)區(qū)）。

依據(jù)式（2）或（4）計(jì)算得到跨步電壓平安限值。

依據(jù)式（3）或（5）計(jì)算得到接觸電壓平安限值。

7接地網(wǎng)特性參數(shù)的平安性校核

7.110kV金屬氧化物避雷器對(duì)地網(wǎng)電位上升的耐受校核

變電站一次設(shè)備的絕緣水平和絕緣裕度普遍很高，足以耐受故障時(shí)地

網(wǎng)電位上升，10kV與以下避雷器是其中過(guò)電壓耐受實(shí)力最薄弱的設(shè)備，地

網(wǎng)導(dǎo)體電位上升過(guò)高有可能引起避雷器動(dòng)作甚至動(dòng)作后不能承受被賜予

的能量（超過(guò)避雷器通流實(shí)力）而發(fā)生爆炸，對(duì)一次設(shè)備影響主要考核變

電站發(fā)生單相接地故障時(shí)，在最嚴(yán)峻的狀況下，地網(wǎng)導(dǎo)體電位上升導(dǎo)致

10kV與以下電壓等級(jí)的無(wú)間隙氧化鋅避雷器兩端非周期重量電位差，是否

超過(guò)其短時(shí)過(guò)電壓耐受實(shí)力，是否存在可能導(dǎo)致避雷器發(fā)生熱崩潰而爆炸

的風(fēng)險(xiǎn)。

避雷器不動(dòng)作要求的接地阻抗值Z,按式（7）計(jì)算

式中，Ugf-10kV與以下避雷器工頻放電電壓下限值（kV）,對(duì)于10kV避

雷器，取26kV；。馥-避雷器所在的系統(tǒng)標(biāo)稱相電壓（kV）,對(duì)于10kV避

雷器，取10/QkV；上計(jì)算用的入地短路電流（kA）。無(wú)間隙金屬氧化物

避雷器依據(jù)10kV系統(tǒng)標(biāo)稱電壓的90%選取。

以典型的10kV無(wú)間隙金屬氧化物避雷器為例，額定電壓16.5kV,電

阻片通流容量為2ms、200A方波不少于18次，取接地短路電流持續(xù)0.5s

時(shí)避雷器短時(shí)耐受系數(shù)為1.1,避雷器所能承受的短時(shí)過(guò)電壓為

16.5XV2XI.1=25.664（kV）o

校核時(shí)應(yīng)考慮變電站發(fā)生單相接地故障時(shí)，地網(wǎng)導(dǎo)體電位與避雷器相

電壓相位相反的最?lèi)毫忧樾?，通過(guò)接地軟件計(jì)算出的避雷器接地端處的地

網(wǎng)工頻電位上升穩(wěn)態(tài)值為考慮地網(wǎng)電位上升非周期重量疊加在溝通重

量上引起的地電位上升沖擊峰值WU.X〃.（其中〃.為沖擊系數(shù)，取2.55）,

避雷器相和地兩端承受的短時(shí)過(guò)電壓爆產(chǎn)〃+10/百，將爆，值與10kV避

雷器的短時(shí)過(guò)電壓耐受實(shí)力比較，以校核變電站發(fā)生單相接地故障時(shí)，在

最嚴(yán)峻的狀況下，地網(wǎng)導(dǎo)體電位上升是否存在可能導(dǎo)致避雷器發(fā)生熱崩潰

而爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。

7.2二次設(shè)備和二次系統(tǒng)對(duì)地網(wǎng)電位上升和網(wǎng)內(nèi)電位差的耐受校核

二次設(shè)備和二次系統(tǒng)的絕緣和運(yùn)行對(duì)地網(wǎng)電位上升和網(wǎng)內(nèi)電位差的要

求相對(duì)困難，考慮二次電纜與二次設(shè)備的絕緣耐受時(shí)，地網(wǎng)電位上升宜低

于2000V,最高不應(yīng)超過(guò)5000V；最大網(wǎng)內(nèi)電位差宜低于1000V。

7.3外引電力電纜外護(hù)套對(duì)地網(wǎng)電位上升耐受校核

由于運(yùn)行要求，除了10kV與以下電力電纜外護(hù)套兩端（包括電纜分接

箱）干脆接地外，為削減感應(yīng)電壓和環(huán)流，llOkV與以上電力電纜（包括

部分35kV電力電纜）外護(hù)套通常非兩端接地，包括電纜交叉互聯(lián)的情形,

接受一端接地，另一端通過(guò)電纜護(hù)層愛(ài)惜器（事實(shí)上是金屬氧化物非線性

電阻片）接地，典型10kV電纜護(hù)層愛(ài)惜器額定電壓通常有2800V和4000V

兩個(gè)等級(jí)，假如變電站發(fā)生接地故障短路時(shí)，地網(wǎng)電位上升水平超過(guò)額定

電壓，可能超過(guò)電纜護(hù)層愛(ài)惜器的耐受，給其正常運(yùn)行帶來(lái)威逼，須要通

過(guò)限制地網(wǎng)電位上升水平予以防范。

為校核電纜外護(hù)套愛(ài)惜器的耐受，考慮變電站設(shè)備場(chǎng)區(qū)發(fā)生單相短路

故障時(shí)，通過(guò)計(jì)算主接地網(wǎng)電位上升，以與電纜終端（可取電纜第一個(gè)交

叉互聯(lián)處）的地表電位上升水平，得到電纜兩端（電纜末端取電纜第一個(gè)

交叉互聯(lián)處）的地電位差。若主接地網(wǎng)地電位上升與電纜末端地電位之差

大于愛(ài)惜器的額定電壓有效值，則存在愛(ài)惜器損壞的風(fēng)險(xiǎn)。愛(ài)惜器是否損

壞，除了取決于兩端電位差外，還取決于承受電位差的時(shí)間（即短路持續(xù)

時(shí)間），考慮后備愛(ài)惜動(dòng)作的不利情形，此時(shí)短路持續(xù)時(shí)間可取0.7s,

般來(lái)說(shuō)，氧化鋅電阻片熱崩潰時(shí)間在數(shù)秒以內(nèi)。盡管如此，考慮最不利狀

況，當(dāng)接地網(wǎng)電位上升水平較高時(shí)，須要防范電纜外護(hù)套愛(ài)惜器損壞的風(fēng)

險(xiǎn)，通過(guò)降阻方式，限制接地故障時(shí)主地網(wǎng)電位上升水平。

7.4跨步電壓校核

依據(jù)整個(gè)接地網(wǎng)（包括外延水平網(wǎng)和射線、斜井等）的范圍跨步電壓

計(jì)算的最大值，重點(diǎn)關(guān)注接地網(wǎng)邊緣、大門(mén)、圍墻邊的區(qū)域，比對(duì)計(jì)算得

到跨步電壓平安限值，整個(gè)評(píng)價(jià)接地網(wǎng)場(chǎng)區(qū)的跨步電壓是否滿足人員平安

要求，以與哪部分區(qū)域的跨步電壓水平偏高，須要實(shí)行完善化設(shè)計(jì)措施。

對(duì)于偏高的區(qū)域，考慮下雨或地面潮濕情形下的跨步電壓校核。

7.5接觸電壓校核

依據(jù)距離變電站圍墻邊確定距離（3m~5m）的實(shí)際設(shè)備場(chǎng)區(qū)接觸電壓計(jì)

算的最大值，重點(diǎn)關(guān)注靠近變電站圍墻的出線側(cè)設(shè)備、經(jīng)常操作的設(shè)備、

主變的高壓側(cè)場(chǎng)區(qū)等，比對(duì)計(jì)算得到接觸電壓平安限值，考核接觸電壓是

否滿足人員平安要求，以與哪部分區(qū)域的接觸電壓水平偏高，須要實(shí)行完

善化設(shè)計(jì)措施。對(duì)于偏高的區(qū)域，考慮下雨或地面潮濕情形下的接觸電壓

校核。

8接地網(wǎng)設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)步驟

8.1接受專業(yè)接地分析軟件，按第確定接地網(wǎng)初步設(shè)計(jì)后的接地阻抗值。

8.2依據(jù)第條，接受專業(yè)接地分析軟件，對(duì)于初步設(shè)計(jì)的接地網(wǎng)，在變電

站遠(yuǎn)景最大系統(tǒng)運(yùn)行方式和短路電流水平下，變電站發(fā)生單相接地短路故

障時(shí)，計(jì)算得到接地網(wǎng)的工頻電位上升，不宜超過(guò)2000V,假如變電站站

址土壤條件不志向，最高不應(yīng)超過(guò)5000V,且必需滿足10kV金屬氧化物避

雷器耐受校核（第7.1條）、二次設(shè)備和二次系統(tǒng)的耐受校核（第7.2條）

和外引電力電纜外護(hù)套耐受校核（第7.3條）。

8.3計(jì)算的變電站場(chǎng)區(qū)最大電位差應(yīng)滿足二次設(shè)備和二次系統(tǒng)的耐受校

核（第7.2條）,宜低于1000V。

8.4在對(duì)初步設(shè)計(jì)接地網(wǎng)進(jìn)行校核時(shí)，除了滿足第8.2和第8.3條的要求

外，還應(yīng)兼顧接地阻抗的水平，原則上盡可能低，以確保雷直擊變電站內(nèi)

避雷針或金屬構(gòu)架，或者變電站近區(qū)落雷，雷電波沿避雷線入侵而在出線

構(gòu)架上進(jìn)入主接地網(wǎng)時(shí)，接地網(wǎng)的局部暫態(tài)電位上升不對(duì)旁邊的設(shè)備或二

次電纜的絕緣或正常運(yùn)行造成影響。考慮到技術(shù)經(jīng)濟(jì)性，一般地，對(duì)于高

土壤電阻率地區(qū)，220kV和5OOkV變電站，接地阻抗應(yīng)限制在