5.2 三峽樞紐接地電阻的計(jì)算 由于三峽樞紐接地裝置的面積很大，同接地體材料為鋼材，具有較大的內(nèi)電感，接地網(wǎng)是個(gè)不等電位體，按等電位體的計(jì)算程序計(jì)算應(yīng)加以修正，計(jì)算的接地電阻修正系數(shù)為1.75。電站初期的運(yùn)行水位為：夏季洪水期上游水位為135m，下游水位為70m，冬季枯水期上游蓄水位為135m，下游水位為66m；電站終期的運(yùn)行水位為：夏季洪水期上游防洪水位為145m，下游水位為66m，冬季枯水期上游蓄水位為175m，下游水位為66m。根據(jù)水下接地網(wǎng)面積用程序計(jì)算得到三峽電站接地電阻值如下： （1）初期洪水期樞紐接地電阻值為0.199Ω。 （2）初期枯水期樞紐接地電阻值為0.200Ω。 （3）終期洪水期樞紐接地電阻值為0.168Ω。 （4）終期枯水期樞紐接地電阻值為0.162Ω。 初期左岸電站分二廠運(yùn)行時(shí)，接地裝置電位升高不超過3650V；終期左岸電站分二廠運(yùn)行時(shí)，接地裝置電位升高不超過3066V。當(dāng)左岸電站為一廠運(yùn)行時(shí)，接地裝置電位升高為6660V，若要接地裝置電位升高不超過5000V，則左岸電站運(yùn)行機(jī)組不能超過11臺(tái)。最終的運(yùn)行機(jī)組臺(tái)數(shù)應(yīng)根據(jù)接地電阻的測(cè)量結(jié)果決定。 6 三峽電站地網(wǎng)電位允許升高值 按規(guī)范要求“大接地短路電流系統(tǒng)的水力發(fā)電廠接地裝置的接地電阻宜符合R≤2000/I”，即要求接地裝置的電位不宜超過2000V。這對(duì)三峽電站顯然是不現(xiàn)實(shí)的，可以提高多少？需進(jìn)行一系列的試驗(yàn)研究，關(guān)鍵是低壓裝置、控制電纜和繼電器的工頻伏秒特性。 電纜的工頻伏秒特性是比較平坦的，當(dāng)電纜的屏蔽層剝掉4cm，電纜可承受工頻電壓15kV。繼電器的工頻伏秒特性更平坦，在0～30s的范圍內(nèi)可以認(rèn)為是一條水平直線，繼電器可承受工頻電壓5.5kV。故電站接地裝置的允許電位升高到5000V應(yīng)該是容許的，只需將電纜的屏蔽層剝掉1cm就可以了。 7 三峽電站接地裝置的均壓和隔離措施 7.1 均壓措施 由于三峽電站入地電流較大，接地裝置電位較高，使接觸電位和跨步電壓增高，會(huì)危及人身安全，因此必須對(duì)高壓配電裝置的接地裝置進(jìn)行均壓設(shè)計(jì)。廠壩間副廠房82m高程布置有500kV主變壓器、并聯(lián)電抗器、避雷器等電氣設(shè)備，若利用樓板的結(jié)構(gòu)鋼筋焊成5m×5m的網(wǎng)孔，接觸系數(shù)Kj為0.048，跨步系數(shù)KK為0.3，而允許接觸系數(shù)Kj為0.071， 允許跨步系數(shù)KK為0.12，跨步電壓不滿足要求，需敷設(shè)帽檐。布置在主變壓器室樓上的500kV GIS，同樣可利用樓板結(jié)構(gòu)鋼筋焊成5m×5m的網(wǎng)孔，其接觸系數(shù)Kj為0.048， 允許接觸系數(shù)Kj為0.1。布置有高壓電氣設(shè)備的副廠房頂，由屋頂結(jié)構(gòu)鋼筋焊成5m×5m的網(wǎng)孔，其接觸系數(shù)Kj為0.048， 允許接觸系數(shù)Kj為0.071。因此應(yīng)在82m高程地網(wǎng)邊緣經(jīng)常有人出入的通道處敷設(shè)與接地網(wǎng)相連的“帽檐式”均壓帶。 此外，對(duì)于所有明敷金屬管道，都應(yīng)有多點(diǎn)良好的接地以避免對(duì)人身安全帶來的危害。 7.2 改善地網(wǎng)內(nèi)部的電位差 由于三峽樞紐地網(wǎng)較大，地網(wǎng)對(duì)角線達(dá)3500m，地網(wǎng)電位差達(dá)100％，左岸電站地網(wǎng)對(duì)角線600m，地網(wǎng)電位差也達(dá)到50％，為了減少地網(wǎng)電位差，在有可能對(duì)低壓設(shè)備產(chǎn)生較高電位差的高程上，敷設(shè)1根銅帶以減少地網(wǎng)電位差。左岸電站共敷設(shè)4條貫穿全廠的200 mm2銅帶，在副廠房82m高程下部和75.3m高程下部各敷設(shè)1條貫穿左岸電站的銅帶； GIS室樓板內(nèi)橫向敷設(shè)2條銅帶，以減小控制設(shè)備和低壓電氣設(shè)備所承受的地網(wǎng)電位差，這樣電位差可控制在5％以下。如地網(wǎng)允許電位升高到5000V， 控制設(shè)備和低壓電氣設(shè)備上的電位差也不會(huì)超過250V。不會(huì)對(duì)這些設(shè)備產(chǎn)生危害。 電站內(nèi)未安裝低壓避雷器，較低電壓等級(jí)的避雷器只有10 kV金屬氧化物避雷器，避雷器額定電壓為17.5 kV。接地裝置的電壓升高到5 kV時(shí)暫態(tài)電壓為9 kV，也不會(huì)對(duì)避雷器產(chǎn)生反擊。 7.3 轉(zhuǎn)移電位的隔離措施 三峽電站對(duì)外通信采用光纖傳輸，左、右岸電站間通信線和信號(hào)線也采用光纖傳輸。電站無低壓配電線路向電站外送電，左、右岸電站間僅有10kV廠用電有電氣聯(lián)系，而10kV電壓等級(jí)的絕緣能耐壓28kV水平。 接地裝置區(qū)域內(nèi)的金屬管道應(yīng)與接地裝置多點(diǎn)連接，以避免在廠區(qū)發(fā)生危險(xiǎn)，引出接地裝置外的金屬管道宜埋入地中引出。 8 結(jié)論 （1）建立了三峽電站接地電阻計(jì)算模型，采用邊界元法編制計(jì)算電站復(fù)雜接地網(wǎng)和不同散流介質(zhì)分布的接地電阻計(jì)算程序，并對(duì)計(jì)算程序進(jìn)行了一系列的驗(yàn)證試驗(yàn)，誤差在10%以內(nèi)。 （2）物探部門提供的三峽樞紐電阻率遠(yuǎn)高于經(jīng)在臨時(shí)船閘實(shí)測(cè)并通過計(jì)算程序試算得出的樞紐電阻率，說明長(zhǎng)期浸泡在水中的巖石電阻率遠(yuǎn)低于完全干燥的巖石電阻率。 （3）通過對(duì)電纜和繼電器的工頻伏秒特性進(jìn)行試驗(yàn)，電站接地裝置的電位升高到5000V是容許的。 （4）三峽電站500kV系統(tǒng)在地網(wǎng)內(nèi)和地網(wǎng)外發(fā)生單相短路時(shí)，左岸電站一廠運(yùn)行時(shí)入地電流分別為20.6kA和33.3kA，二廠運(yùn)行時(shí)入地電流分別為11.27kA和18.25kA。 （5）利用計(jì)算程序計(jì)算得到三峽電站初期運(yùn)行水位樞紐接地電阻為0.200Ω，終期運(yùn)行水位樞紐接地電阻為0.168Ω。初期和終期左岸電站分二廠運(yùn)行時(shí)接地裝置的電位升高不超過3650V。左岸電站以一廠運(yùn)行時(shí)運(yùn)行機(jī)組不超過11臺(tái)時(shí)接地裝置電位升高不超過5000V。 （6）三峽接地裝置材質(zhì)為鋼材，具有內(nèi)電感，地網(wǎng)內(nèi)電位差較大。為改善地網(wǎng)內(nèi)部的電位差，可敷設(shè)幾條銅質(zhì)接地帶以減小接地鋼帶上的電位差。

參考文獻(xiàn)

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