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接地网接地电阻的计算方法详解

2022-02-28 15:49分类:电工安全知识 阅读:

 

相关接地网接地线电阻的计算方式,随意样子接地网的接地线电阻计算方法,与矩量法数值较为,与边界元法数值较为,带短竖直接地装置的接地网等。

接地网接地线电阻的计算方式

随意样子接地网的接地线电阻计算方法:

Rn——随意样子边沿合闭接地网的接地线电阻,Ω;

Re——等价(即等总面积、等水准接地装置总长)正方形接地网的接地线电阻,Ω;

ρ——土壤电阻率,Ω·m;

S——接地网的占地面积,m2;

d——水准接地装置的直徑或等效电路直徑,m;

h——水准接地装置的基础埋深,m;

L0——水准接地网的边缘边框线总长,m;

Ls——水准接地装置的总长,m。

(1)式是以参考文献[1]得出的Re公式计算为标准,考虑到样子修正系数α1而得到的[2]参考文献[1]推论Re公式计算的假定标准是:无竖直接地装置,即Re公式计算只适用测算水准接地网的接地线电阻。因而(1)式只有适用水准接地网。当竖直接地装置总长在接地网中常占占比很钟头,用(1)式数值积分复合型接地网的接地线电阻也是能够的。

可是,伴随着电器设备的微型化和大城市配电站征收土地的艰难,配电站可占有的总面积愈来愈小,只靠水准接地网做到所规定的接地线电阻值较为艰难,且仅限于自然环境又十分难实施引外接地装置以减少接地线电阻。

因而,设计方案工作人员试图延长竖直接地装置以减少接地线电阻、接地装置电位差、触碰电势差和腰部电势差。在这类状况下要(1)式测算复合型接地网的接地线电阻便会造成非常大的偏差。

一、随意样子接地网接地线电阻通用性计算方法

在(1)式的基本上,从物理概念考虑,引进修正系数,并运用电子计算机模拟计算梳理出随意样子复合型接地网的接地线电阻计算方法:

式中 Rnc——随意样子边沿合闭的复合型接地网的 接地线电阻,Ω;

Rec——等价(即等总面积、等水准接地装置总长)正方形复合型接地网的接地线电阻,Ω;

L——接地装置的总长,m,L=Ls Lc;

Ls——水准接地装置的总长,m;

Lc——竖直接地装置的总长,m;

k——Ls对L的比率,K=Ls/L;

l——单条竖直接地装置的总长度,m;

别的标记与(1)式含意同样。

当l=0(Lc=0)即水准接地网时,则有L=Ls,k=l,(2)式化简可变成(1)式。

严苛地讲,L的关系式应是[3]:

L=Ls σiLci σpLcp(3)

在其中,Lci和Lcp各自为接地网內部和边缘边框线上的竖直接地装置总长;σi和σp为相对应的电流强度指数。这儿,取σi=σp=l。即假定内、外界竖直接地装置的电流强度同样。

二、(2)式的认证举例说明

理应强调:在下列的测算中,当用(1)式测算复合型接地网的接地线电阻时,都按参考文献[4]用“Ls Lc”替代(1)式中的Ls。那样解决才不容易太过夸大其词(1)式的数据误差。

1、与矩量法数值较为

图1复合型接地网的主要参数:S=20m ×20m,Ls=120m,d=0.02m,h=0.5m;竖直接地装置l=10 m, d0=0.02m,总数量no为4~9根,ρ=100Ω·m 。

Y·L·Chow等用矩量法测算程序流程[5]、大家用(1)式和(2)式各自对图l复合型接地网的接地线电阻作了测算,結果纳入表1中。

从表1由此可见:(1)式的数据误差为18.4%~29.4%;(2)式的数据误差为1.0%~7.91%。

当n。=0(l=0)时,图1变成水准接地网。用矩量法求出的接地线电阻Rc=2.55Ω;用(1)式算出的接地线电阻为2.51Ω,数据误差为-1.18%。

2、与边界元法数值较为

图2复合型接地网的主要参数:S=40m × 40m,h=3m,Ls=240m,d=0.02m,单条竖直接地装置的长短为l,d。=0.02m,ρ=l127Ω·m。求l在0~100m转变 时的复合型接地网的接地线电阻。其数值见表2。

从表2由此可见:当l=l00m时,(1)式的数据误差为95.50%,(2)式的为7.76%。

3、与OCJIOH的数值较为

4、带短竖直接地装置的接地网

复合型接地网的主要参数为S=100m × 50 m,Ls=750m,h=0.5m; d=0.0l m,l=2.5m,n0=60(垂立即接地装置总数量),d0=0.05,ρ=l000·m,60根竖直接地装置匀称布局在边缘网上。试测算其接地线电阻。

A.B·OCJI0H得出的接地线电阻Rc=0.6550;用(2)式算出的Rnc=0.669Ω,数据误差为2.14%;用(1)式算出的Rn=0.6950,偏差为6.11%。

4、带长度接地装置的复合型接地网

接地网的主要参数:S=100 m × 50m,h=0.5m,Ls=750m,d=0.01m;竖直接地装置总数量n。=66根(在其中,l1=2.5m的60根,l2=25m的6根),ρ=100Ω·m,试明确其接地线电阻。

单条竖直接地装置的总长度2=4.545m。

用A·B·OCJI0H得出的公式计算,算出的接地线电阻Rc=0.6100,用(2)式算出的接地线电阻Rnc=0.639Ω,数据误差为4.75%;用(1)式算出Rn=0.6780,数据误差为11.11%。

6、某配电站复台接地网测算

某大城市110kV配电站接地网主要参数:S=140m×124m,h=0.6m,d=0.025m,均夹件21根× 21根(Ls=5544m);l=50m,d。=0.05m(φ50mm无缝钢管),n。=4(布局在4角连接点上),ρ=960Ω·m(评测)。试估计其接地线电阻值。

用广西大学和广西省电力工程工业局协同研发的电子计算机数值计算方法程序流程GROUND算出该接地网的接地线电阻Rc=2.933Ω;用(2)式测算得到的接地线电阻Rnc=2.903Ω,数据误差为-l.02%;用(1)式测算得到Rn=3.2210,偏差为9.83%。

三、汇总

1、在我国电力企业规范《交流电气装置的接地》所强烈推荐的接地线电阻计算方法(1),用于测算无竖直接地装置的水准接地网的接地线电阻是精准的;用于测算含有较多、较长竖直接地装置的复合型接地网的接地线电阻时通常会发生很大的数据误差。

2、文中扩展的接地网接地线电阻计算方法(2),对水准接地网和复合型接地网全是可用的,而且当单条竖直接地装置的长短l远高于接地网等效电路方形的周长(如l=2.5√S)和竖直接地装置总长超过水准接地装置总长时(如Lc=1.67√Ls),其数据误差仍低于10%。s

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