云口水电站接地措施设计.pdf

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1、水利水电技术第47卷2016年第7期沈勃1，梅岭2，梅炼2，田甜2，黄戡2(1．武汉大学电气工程学院，湖北武汉430072；2．湖北省水利水电规划勘测设计院，湖北武汉430064)关键词：云口水电站；接地措施；接地电阻；设计doi：10．13928／j．cnki．wrahe．2016．07．023中图分类号：TM862文献标识码：B文章编号：1000．0860(2016)07—0089—041工程概况云口水电站位于湖北省郁江干流上游支流乌泥河河口，是郁江干流六级电站中的第二级，装机容量2X15MW

2、，多年平均发电量0．92亿kW·h，年利用3067h，电能通过110kV线路送至龙桥220kV变电站再接人省网。枢纽建筑物主要由大坝、洞式溢洪道、进水闸、发电洞及厂房、变电站等组成。水电站主接线为：两台发电机与一台变压器接成两机一变扩大单元接线，主变为一台SFl0—40000／110110／10．5kV双绕组无励磁调压变压器，110kV高压侧接线采用单母线接线，110kV出线二回，一回至龙桥220kV变电站，导线型号及距离为LGJ一240／8．5km，另一回备用。电气主接线示意如图1所示。肛拆口箭

3、¨j舀舀舀舀坝2×15MW厂变图1电气主接线示意地面布置，土建工程岩石开挖量大，弃方外运困难，成本高，经方案比较，选择户外屋顶布置型式，采用ZCW8—126敞开式组合电器布置方案，变电站布置在主变压器室、高低压配电室房顶高程为597．28m的平台上，面积为37X9．5m2。变电站平面布置如图2所示。2接地措施设计2．1降阻措施目前常用的降阻措施¨。4’有：利用自然接地体、扩大接地网面积、外引接地、降阻模块、降阻剂、局部换土和垂直接地极等。(1)自然接地体。尽可能充分利用周围的自然接地体。水电站自然

4、接地体包括大坝、溢洪道、进水闸、发电洞、厂房等建筑物混凝土中的钢筋网及拦污栅槽、闸门槽等埋件。(2)扩大接地网面积。增大接地网面积是一种降低接地电阻的有效方法。在均匀土壤条件下，接地网的接地电阻与接地网面积平方根近似成反比，接地网面积越大，接地电阻值就越低。(3)外引接地。通过外引措施引至低电阻率地区进行降阻。水电站大多建在山区狭谷高电阻率地区，接地电阻值较大，若水电站附近有低电阻率地区，如水塘、沟渠等，可在这些地区敷设外引接地，从而降低接地电阻。(4)降阻模块。降阻模块是一种以非金属材料为主体的

5、接地体，由导电性、稳定性较好的非金属矿物站区两岸岸坡陡峻，河谷狭窄，为典型的“V”型收稿日期：2016一04_05河谷，110kV变电站受到厂区地形限制，采用常规作者简介：沈勃(1991--)，男，硕士研究生。WaterResourcesandH】，dropowerEngineenn$V01．47No．7沈勃，等∥云口水电站接地措施设计趣丽盟E二±二±士!二芒=士二士封二±二j二jj蹬二二二二二!习图2110kV变电站平面布置(高程单位：m；尺寸单位：mm)质和电解物质组成。降阻模块耐高、低温，耐

6、酸碱，导电率低，性能稳定，埋人土壤中不会降解，不含腐蚀性离子，使用寿命长。电解质为离子缓释填料，对接地体无腐蚀性，具有吸湿保湿性能，因此能减少接地网占地面积，提高接地效率，尤其适合于山区高电阻率地区。(5)降阻剂。降阻剂由化学和物理降阻剂组成。化学降阻剂以电解质为导电主体，只有在水渗人时，电解质才能电离出来带电离子，从而成为导电主体，电介质浓度越高，其降阻效果越好，化学降阻剂会对金属导电体产生腐蚀作用。物理降阻剂是以非电解质的固体粉末为导电材料，固体粉末起到主要降阻作用。(6)局部换土。土壤电阻率

7、的高低可直接影响到接地装置接地电阻的大小，在高土壤电阻率地区，如无法采用其他降阻措施时，可以采用局部换土的方法。用土壤电阻率较低的土壤(黑土、园田土、陶土、白垩土、粘土等)来置换接地装置周围的高电阻率土壤，以获得较低的接地电阻。(7)垂直接地极。当地下较深处的土壤电阻率较低时，可采用垂直接地极方法来降低接地电阻，土壤电阻率通常沿纵深方向分布是不均匀的，不同深度电阻率是不同的。土壤越深电阻率越稳定，采用垂直接地极与主接地网并联也可有效降低接地电阻。2．2接地措施设计云口水电站厂房位于龙桥下游20～3

8、0m右岸一冲沟口，厂房与山体中的发电洞相接。厂址基岩裸露，岩性为中至厚层微晶灰岩、含泥质白云岩，夹极90薄层钙质页岩，底部见极薄层、薄层白云质灰岩与白云质页岩互层，土壤电阻率高达2500—3500Q·m，平均电阻率3000n·m，属于高电阻率土壤地区。站区由于其特定的地形、地貌和地质条件，采用扩大接地网面积降阻难以实现，且也不适用垂直接地极方法降阻，而降阻剂会腐蚀金属导电体。因此，接地措施设计拟考虑自然接地体、外引接地(坝前水下接地)、局部换土(尾水渠两侧换土)、降阻模块四个措施。