工业电气设计|变压器接地设计
1. 接地类型选择
(1)工作接地(系统接地)
中性点接地方式:有效接地系统(大电流接地):110kV及以上系统通常采用
1. 接地类型选择
(1)工作接地(系统接地)
中性点接地方式:有效接地系统(大电流接地):110kV及以上系统通常采用中性点直接接地,短路电流大,需快速切除故障。非有效接地系统(小电流接地):35kV及以下系统常采用经消弧线圈或电阻接地,限制接地电流,提高供电连续性。不接地系统:适用于低压配电或特殊场合,但需绝缘监测。(2)保护接地
变压器外壳、铁芯、夹件等金属部分需可靠接地,防止漏电危险。2. 接地电阻要求
高压侧(≥110kV):中性点直接接地时,接地电阻一般≤0.5Ω。中压侧(10~35kV):经消弧线圈接地:接地电阻按补偿电流计算。经电阻接地:电阻值通常为5~20Ω,限制接地电流在10~100A。低压侧(400V):TN系统:中性点直接接地,接地电阻≤4Ω。TT系统:设备单独接地,电阻≤1Ω(重要场合)。3. 接地装置设计
接地网材料:镀锌扁钢(≥40×4mm)或铜排(≥25×3mm)。敷设方式:水平放射状或网状布置,埋深≥0.6m,高土壤电阻率地区可采用深井接地或降阻剂。连接要求:变压器中性点、外壳分别用独立引下线接至接地网(两点接地)。焊接长度≥扁钢宽度的2倍,并进行防腐处理。4. 特殊考虑
冲击接地电阻:雷电多发区需满足冲击接地电阻要求(如≤10Ω)。等电位连接:变压器室所有金属构件(门、管道等)与接地网连接,防止电位差。绝缘配合:中性点接地设备(如避雷器、间隙)需与系统绝缘水平匹配。5. 标准参考
国际标准:IEEE Std 80、IEC 60364。国内标准:GB/T 50065-2011《交流电气装置的接地设计规范》DL/T 621-1997《交流电气装置的接地》6. 设计流程
确定系统参数:电压等级、短路电流、土壤电阻率。选择接地方式:根据系统类型(TN、TT、IT)及中性点运行方式。计算接地电阻:采用公式或软件仿真(如CDEGS)。设计接地网:布局、材料、防腐措施。验证与测试:施工后测量接地电阻,确保符合标准。常见问题
高土壤电阻率:采用降阻剂、延长接地极或外引接地。地电位升高:需评估对通信设备的影响,必要时隔离。腐蚀防护:选用铜材或镀锌材料,避免异种金属连接。通过合理设计,可确保变压器在故障时可靠动作,同时减少对人员和设备的危害。实际工程中需结合具体系统条件和当地规范进行优化。