發變電站良好的接地是電力系統安全運行的根本保證。隨著電力系統電壓等級的不斷提高和系統容量的不斷增大,接地故障電流和發變電站接地網的面積也不斷增大,生產運行部門對于降低地網接地電阻、接觸電壓和跨步電壓,保障電力系統安全、可靠運行的呼聲越來越高。要確保人身和設備的安全,維護電力系統的可靠運行,需要改變僅強調降低接地電阻的傳統觀念,樹立主要考慮地面接觸電壓和跨步電壓所帶來的危害這一新概念。

為了減小水平地網對垂直接地極的屏蔽作用,垂直接地極一般布置在水平地網的外圍,與外圍接地導體相連。其中虛線為垂直極計算半徑r2取3.5m時的接地電阻,用于模擬采用爆破接地技術施工的垂直接地極,實線為垂直接地極的半徑r2取0.025m時的接地電阻,用于模擬常規尺寸的普通垂直接地極。

    垂直極根數變化對地網接地電阻的影響:其它條件不變,接地系統的接地電阻R隨垂直極根數N的增加而降低,當布置的垂直接地極根數達到一定數量時,接地電阻R的減小趨于飽和,其主要原因是垂直接地極間距減小后,相互之間屏蔽作用增強的緣故。另外,垂直極顯然對水平網散流有抑制作用。即添加垂直極后接地系統總的接地電阻并不是垂直極與水平網的接地電阻的簡單并聯,而是存在一個屏蔽系數,垂直極的根數越多,屏蔽系數越大。垂直極半徑取3.5m時的降阻效果明顯比半徑取0.025m時要強。

    垂直極半徑取3.5m是考慮到爆破制裂之后的效果。因此可以看出,采用爆破接地技術對垂直接地極進行施工,增大垂直接地極的半徑,能更有效地降低接地系統的接地電阻。垂直極對接觸電壓和跨步電壓的影響。增設垂直極對于降低地表面的zui大接觸電壓和跨步電壓也具有較大的影響。水平網同上節討論的情況相同,垂直極計算半徑取0.025m。

    增設垂直接地極對于降低接觸電壓和跨步電壓具有非常顯著的作用,當垂直極為12根時,接觸電壓就可降低約40%;當垂直極為32根時,接觸電壓可降低63.49%。而降低接觸電壓正是電力系統接地安全設計的主要目標之一。

為了減小水平地網對垂直接地極的屏蔽作用,垂直接地極一般布置在水平地網的外圍,與外圍接地導體相連。其中虛線為垂直極計算半徑r2取3.5m時的接地電阻,用于模擬采用爆破接地技術施工的垂直接地極,實線為垂直接地極的半徑r2取0.025m時的接地電阻,用于模擬常規尺寸的普通垂直接地極。

    垂直極根數變化對地網接地電阻的影響:其它條件不變,接地系統的接地電阻R隨垂直極根數N的增加而降低,當布置的垂直接地極根數達到一定數量時,接地電阻R的減小趨于飽和,其主要原因是垂直接地極間距減小后,相互之間屏蔽作用增強的緣故。另外,垂直極顯然對水平網散流有抑制作用。即添加垂直極后接地系統總的接地電阻并不是垂直極與水平網的接地電阻的簡單并聯,而是存在一個屏蔽系數,垂直極的根數越多,屏蔽系數越大。垂直極半徑取3.5m時的降阻效果明顯比半徑取0.025m時要強。

    垂直極半徑取3.5m是考慮到爆破制裂之后的效果。因此可以看出,采用爆破接地技術對垂直接地極進行施工,增大垂直接地極的半徑,能更有效地降低接地系統的接地電阻。垂直極對接觸電壓和跨步電壓的影響。增設垂直極對于降低地表面的zui大接觸電壓和跨步電壓也具有較大的影響。水平網同上節討論的情況相同,垂直極計算半徑取0.025m。

    增設垂直接地極對于降低接觸電壓和跨步電壓具有非常顯著的作用,當垂直極為12根時,接觸電壓就可降低約40%;當垂直極為32根時,接觸電壓可降低63.49%。而降低接觸電壓正是電力系統接地安全設計的主要目標之一。

確保高土壤電阻率地區發變電站接地系統的安全性是電力部門關心的問題,將接地系統向縱深方向發展是解決高土壤電阻率地區及城區地網安全性的重要措施。采用數值計算方法分析了垂直接地極對接地系統的接地電阻、接觸電壓及跨步電壓等的影響。分析表明,增設垂直接地極能有效減低接地系統的接地電阻、減小發變電站的接觸電壓和跨步電壓、減小季節因素對地網安全性的影響。但在有限的地網面積范圍內布置過多的垂直接地極時,垂直接地極的效果將趨于飽和。分析結果能為電力設計及運行部門提供參考。