变电所、发电厂存在的接地网问题
点击：9310时间：2017-07-21
1、变电所接地网存在问题
随着电力系统的发展，接地短路电流越来越大，接地网的问题也越来越突出，接地网的问题往往造成事故或使事故扩大。经对多座变电所的调查分析，其接地网主要存在以下一些问题。
一、接地网的均压问题
通过对若干座变电所接地网的电位分布测试，发现接地网的均压大多不符合要求，特别是横向电位分布，电位梯度大，跨步电压超标。这是由于在接地网设计时把接地电阻作为主要的技术指标，而忽略了地网的均压和散流、或只用长孔地网而很少用方孔地网计算，特别是沿电缆沟没有均压措施。由于地网的均压不好，在短路电流或冲击电流入地时就会造成地网的局部电位升高，高压向低压反击烧坏微机控制设备或低压控制回路。如某电厂升压站——35kV断路器发生击穿接地短路，由于地网均压不好，高压向低压反击造成电缆沟内电缆着火，烧毁多根电缆，形成瘫痪性的事故。再如某111kV变电所，由于地网均压不好，在雷击时，造成高压向低压反击，多次打坏多处计量表和保护回路，还有的变电所由于均压不好，在雷击时高压窜入低压打坏微机控制元件。
二、设备的接地与地网之间的连通问题
对于运行中的若干座变电所进行全面检查和试验，发现存在的最大问题不是接地网的各项技术指标，而是变电所内的电气设备与接地网的连接问题，对1座220kV变电所、2座110kV变电所和6座35kV变电所的检查，发现110多处设备接地与接地网不通，或连接不良，这里既有变压器、断路器、也有隔离开关、避雷器等，特别是有一座110kV变电所，发现110kV电压互感器和避雷器间隔的接地与地网不通，35kV电压互感器与避雷器间隔与地网也不通。这个变电所在此之前曾多次发生雷击时烧坏断路器、隔离开关、互感器和套管，而避雷器不动作。原来这个变电所的避雷器根本就没有与主地网连接。在此种情况下即使避雷器动作，也同样会出现由于接地不良残压高而损坏其他设备。造成上述情况的主要原因如下：
1、设备的接地引下线与地网焊接不良，焊接头焊口长度不够，且大多为点焊，经过长时间的腐蚀，从焊口处开路。
2、接地网水平接地体的接头处焊接不符合要求，经过长时间的腐蚀形成电气上的开路。
3、变电所扩建时没有扩建接地网，而是把新投设备的接地线直接接到电缆沟的接地带。由于电缆沟内阴暗潮湿，容易发生腐蚀，一旦电缆沟内接地带焊接头因腐蚀断开，那么串接的设备接地就失去了与接地网的连接。
4、设备接地引下线的截面小，经过长时间的锈蚀，从地下锈断。
5、有些设备接地引下线与设备外壳用螺丝连接，经过长时间会锈蚀，在连接处由于生锈形成开路。
6、一些设备通过混凝士基础或构架的内筋接地，而这些基础或内筋在施工时又没有进行可靠的电气连接和试验，从而造成了电气上的开路。
7、有的早期变电所接地网的水平接地体因腐蚀已多处锈断，更有甚者，有些变电所根本就没有接地网。
三、接地引下线及接地体的截面偏小满足不了短路电流的热稳定
经检查这种现象较为普遍，由于接地体或设备的接地引下线不能满足短路电流热稳定的要求，在发生接地短路时，接地引下线往往被烧断，使设备外壳上有较高的过电压，有时会反击到低压二次回路，使事故扩大。有的用户就是因为设备的接地引下线截面不够，在设备发生接地短路时，高压窜入低压回路，烧坏二次保护、控制电缆，使事故扩大。造成接地引下线或主接地体截面不够的主要原因如下：
1、设计时只考虑当时电网的短路电流，没有考虑到电网的发展，随着接地短路电流增大，以致于设备的接地线已不能满足热稳定要求。
2、设计时只考虑接地线的截面能满足接地短路电流热稳定的要求，而没有在寿命期内作腐蚀校核。经过若干年的腐蚀，接地线和接地体已不能满足接地短路电流热稳定的要求。
3、有些变电所是经过若干次扩建而成的，对接地网或扩建部分的接地引下线，在扩建时仅考虑了新增部分，而对原来的地网和接地引下线没有及时进行改造，以致于在一个变电所内，有部分设备的接地线和地网符合要求，而又有一部分接地线和地网不符合要求，这在不断扩建的变电所存在此类问题较多。
4、对接地问题重视程度不够，如一些设计就没有进行接地短路电流的热稳定校核，而是套用图纸，或者本着减少投资的前提出发，选用截面较小的接地线。
5、不按图施工，因接地工程是一个隐蔽性工程，一旦施工完就不容易检查，所以有的偷工减料，不按图施工，在新建时留下事故隐患，这种情况在用户变电所的接地工程施工中常见。
四、接地装置的腐蚀问题
接地装置的腐蚀是一个普遍存在的问题，变电所接地网最容易发生腐蚀的是接地引下线。由于腐蚀，接地线不能满足接地短路电流热稳定的要求，或者形成电气上的开路，使设备失去接地。还有电缆沟内的接地带也容易发生腐蚀，尤其是各焊接头。如果再串接有设备的接地引下线，则会造成若干设备或设备单元失去接地。
五、水平接地体的埋深不满足要求
标准规定水平接地体要埋深0.6m以下，可是通过开挖检查发现许多水平接地体埋深不足0.3m，有的甚至浮在地表。由于水平接地体埋深不够，往往会造成以下一些不良后果：
1、接地电阻受季节影响，尤其受土壤干湿度影响较大，由于表层土壤容易干燥，所以造成接地装置的接地电阻不稳定。
2、由于水平接地体的埋深不够，就影响接地网的均压，在发生接地短路时，地面的跨步电压较大，对巡视人员构成威胁。
3、上层土壤的含氧浓度高，容易发生腐蚀，这也是水平接地体容易损坏的主要原因。
六、接地电阻超标问题
在检查时发现有的变电所接地电阻超标，接地电阻超标主要有两方面的原因：
1、先天性缺陷。由于各种条件的限制，在变电所建成时接地电阻就超标，这些情况一般发生在山区变电所等土壤电阻率较高的地方；
2、后天原因造成。由于腐蚀使接地网部分和主地网断开，促使腐蚀使接地体的电阻变大。
七、接地网的运行维护问题
对地面的电气设备，规程都明确规定了大小修周期，即使实行状态检修，也要定期检查和测试设备的各种性能，如不能满足要求就会及时安排大修或小修。但是由于接地装置常被埋在地下，不便于检查，也很少受到人们的重视，即使试验也仅仅是定期测量接地电阻，这样就使许多接地装置带故障运行，有时直到事故发生后，才引起重视。
变电所、电厂的接地装置中还存在如接地体所用材质、设备的接触电压、电缆沟的均压和微机控制系统的接地等问题，但主要是以上所说的七个方面的问题，这些问题如不能很好的解决会影响到设备和人身的安全，因而必须认真地对待，按各种规程和规范要求对变电所、发电厂的接地装置进行整改。
随着电力系统的发展，接地短路电流越来越大，接地网的问题也越来越突出，接地网的问题往往造成事故或使事故扩大。经对多座变电所的调查分析，其接地网主要存在以下一些问题。
一、接地网的均压问题
通过对若干座变电所接地网的电位分布测试，发现接地网的均压大多不符合要求，特别是横向电位分布，电位梯度大，跨步电压超标。这是由于在接地网设计时把接地电阻作为主要的技术指标，而忽略了地网的均压和散流、或只用长孔地网而很少用方孔地网计算，特别是沿电缆沟没有均压措施。由于地网的均压不好，在短路电流或冲击电流入地时就会造成地网的局部电位升高，高压向低压反击烧坏微机控制设备或低压控制回路。如某电厂升压站——35kV断路器发生击穿接地短路，由于地网均压不好，高压向低压反击造成电缆沟内电缆着火，烧毁多根电缆，形成瘫痪性的事故。再如某111kV变电所，由于地网均压不好，在雷击时，造成高压向低压反击，多次打坏多处计量表和保护回路，还有的变电所由于均压不好，在雷击时高压窜入低压打坏微机控制元件。
二、设备的接地与地网之间的连通问题
对于运行中的若干座变电所进行全面检查和试验，发现存在的最大问题不是接地网的各项技术指标，而是变电所内的电气设备与接地网的连接问题，对1座220kV变电所、2座110kV变电所和6座35kV变电所的检查，发现110多处设备接地与接地网不通，或连接不良，这里既有变压器、断路器、也有隔离开关、避雷器等，特别是有一座110kV变电所，发现110kV电压互感器和避雷器间隔的接地与地网不通，35kV电压互感器与避雷器间隔与地网也不通。这个变电所在此之前曾多次发生雷击时烧坏断路器、隔离开关、互感器和套管，而避雷器不动作。原来这个变电所的避雷器根本就没有与主地网连接。在此种情况下即使避雷器动作，也同样会出现由于接地不良残压高而损坏其他设备。造成上述情况的主要原因如下：
1、设备的接地引下线与地网焊接不良，焊接头焊口长度不够，且大多为点焊，经过长时间的腐蚀，从焊口处开路。
2、接地网水平接地体的接头处焊接不符合要求，经过长时间的腐蚀形成电气上的开路。
3、变电所扩建时没有扩建接地网，而是把新投设备的接地线直接接到电缆沟的接地带。由于电缆沟内阴暗潮湿，容易发生腐蚀，一旦电缆沟内接地带焊接头因腐蚀断开，那么串接的设备接地就失去了与接地网的连接。
4、设备接地引下线的截面小，经过长时间的锈蚀，从地下锈断。
5、有些设备接地引下线与设备外壳用螺丝连接，经过长时间会锈蚀，在连接处由于生锈形成开路。
6、一些设备通过混凝士基础或构架的内筋接地，而这些基础或内筋在施工时又没有进行可靠的电气连接和试验，从而造成了电气上的开路。
7、有的早期变电所接地网的水平接地体因腐蚀已多处锈断，更有甚者，有些变电所根本就没有接地网。
三、接地引下线及接地体的截面偏小满足不了短路电流的热稳定
经检查这种现象较为普遍，由于接地体或设备的接地引下线不能满足短路电流热稳定的要求，在发生接地短路时，接地引下线往往被烧断，使设备外壳上有较高的过电压，有时会反击到低压二次回路，使事故扩大。有的用户就是因为设备的接地引下线截面不够，在设备发生接地短路时，高压窜入低压回路，烧坏二次保护、控制电缆，使事故扩大。造成接地引下线或主接地体截面不够的主要原因如下：
1、设计时只考虑当时电网的短路电流，没有考虑到电网的发展，随着接地短路电流增大，以致于设备的接地线已不能满足热稳定要求。
2、设计时只考虑接地线的截面能满足接地短路电流热稳定的要求，而没有在寿命期内作腐蚀校核。经过若干年的腐蚀，接地线和接地体已不能满足接地短路电流热稳定的要求。
3、有些变电所是经过若干次扩建而成的，对接地网或扩建部分的接地引下线，在扩建时仅考虑了新增部分，而对原来的地网和接地引下线没有及时进行改造，以致于在一个变电所内，有部分设备的接地线和地网符合要求，而又有一部分接地线和地网不符合要求，这在不断扩建的变电所存在此类问题较多。
4、对接地问题重视程度不够，如一些设计就没有进行接地短路电流的热稳定校核，而是套用图纸，或者本着减少投资的前提出发，选用截面较小的接地线。
5、不按图施工，因接地工程是一个隐蔽性工程，一旦施工完就不容易检查，所以有的偷工减料，不按图施工，在新建时留下事故隐患，这种情况在用户变电所的接地工程施工中常见。
四、接地装置的腐蚀问题
接地装置的腐蚀是一个普遍存在的问题，变电所接地网最容易发生腐蚀的是接地引下线。由于腐蚀，接地线不能满足接地短路电流热稳定的要求，或者形成电气上的开路，使设备失去接地。还有电缆沟内的接地带也容易发生腐蚀，尤其是各焊接头。如果再串接有设备的接地引下线，则会造成若干设备或设备单元失去接地。
五、水平接地体的埋深不满足要求
标准规定水平接地体要埋深0.6m以下，可是通过开挖检查发现许多水平接地体埋深不足0.3m，有的甚至浮在地表。由于水平接地体埋深不够，往往会造成以下一些不良后果：
1、接地电阻受季节影响，尤其受土壤干湿度影响较大，由于表层土壤容易干燥，所以造成接地装置的接地电阻不稳定。
2、由于水平接地体的埋深不够，就影响接地网的均压，在发生接地短路时，地面的跨步电压较大，对巡视人员构成威胁。
3、上层土壤的含氧浓度高，容易发生腐蚀，这也是水平接地体容易损坏的主要原因。
六、接地电阻超标问题
在检查时发现有的变电所接地电阻超标，接地电阻超标主要有两方面的原因：
1、先天性缺陷。由于各种条件的限制，在变电所建成时接地电阻就超标，这些情况一般发生在山区变电所等土壤电阻率较高的地方；
2、后天原因造成。由于腐蚀使接地网部分和主地网断开，促使腐蚀使接地体的电阻变大。
七、接地网的运行维护问题
对地面的电气设备，规程都明确规定了大小修周期，即使实行状态检修，也要定期检查和测试设备的各种性能，如不能满足要求就会及时安排大修或小修。但是由于接地装置常被埋在地下，不便于检查，也很少受到人们的重视，即使试验也仅仅是定期测量接地电阻，这样就使许多接地装置带故障运行，有时直到事故发生后，才引起重视。
变电所、电厂的接地装置中还存在如接地体所用材质、设备的接触电压、电缆沟的均压和微机控制系统的接地等问题，但主要是以上所说的七个方面的问题，这些问题如不能很好的解决会影响到设备和人身的安全，因而必须认真地对待，按各种规程和规范要求对变电所、发电厂的接地装置进行整改。