風(fēng)力發(fā)電機組接地技術(shù)規(guī)范IIII目 次范圍 1引標(biāo)準(zhǔn) 1語定義 1一規(guī)定 3風(fēng)發(fā)機接裝的接電允值 4風(fēng)發(fā)機接裝的接電差跨電差允值 5善地措施 5接材選擇 7地料穩(wěn)校核 8材防蝕9發(fā)機接裝10發(fā)機接裝的連接 13發(fā)機的電14機內(nèi)電連接 14塔內(nèi)電連接 14筒部電連接 15發(fā)機接裝15發(fā)機接裝16附錄A土和的阻參考值 17附錄B地算短電流 18附錄C接材的穩(wěn)計算核 20附錄D廣地鋼接網(wǎng)土腐性估法 22附錄E人接極頻地電的算 25附錄F風(fēng)發(fā)機接裝置典形式 28附錄G風(fēng)發(fā)機接裝置收錄表 31PAGEPAGE27風(fēng)力發(fā)電機組接地技術(shù)規(guī)范范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了風(fēng)力發(fā)電機組接地裝置設(shè)計要求、施工要求、電氣設(shè)備等電位連接要求、接地裝置與電氣設(shè)備等電位連接驗收方法以及運行維護(hù)要求。本標(biāo)準(zhǔn)適用于裝機容量100kW及以上風(fēng)力發(fā)電機組。（GB16895.3-2004建筑物電氣裝置第5-54部分：電氣設(shè)備的選擇和安裝接地配置、保護(hù)導(dǎo)體和保護(hù)聯(lián)結(jié)導(dǎo)體GB18451.1-2001GB50057-1994建筑物防雷設(shè)計規(guī)范GB50169-2006電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規(guī)范GB50343-2004建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范GBJ149-1990DL/T475-2006接地裝置工頻特性參數(shù)的測量導(dǎo)則DL/T621-1997交流電氣裝置的接地DL/T5383-2007風(fēng)力發(fā)電場設(shè)計技術(shù)規(guī)范DL/T5091-1999水力發(fā)電廠接地設(shè)計技術(shù)導(dǎo)則DL/T5191-2004風(fēng)力發(fā)電場項目建設(shè)工程驗收規(guī)程IECTR61400-24：2002Windturbinegeneratorsystems-part24：LightningprotectionIEEESTD80-2000GuideforSafetyinACSubstationGroundingIEEESTD837-2002QualifyingPermanentConnectionsUsedinSubstationGrounding地Ground/Earth[TB/T3074-2003，定義3.8]Grounded將電力系統(tǒng)或建筑物中電氣裝置、設(shè)施的某些導(dǎo)電部分，經(jīng)接地線連接至接地極。[DL/T621-1997，名詞術(shù)語2.1]WorkinggroundSystemground[DL/T621-1997，名詞術(shù)語2.2]Protectiveground[DL/T621-1997，名詞術(shù)語2.3]Lightningprotectiveground為雷電保護(hù)裝置(避雷針、避雷線和避雷器等)向大地泄放雷電流而設(shè)的接地。[DL/T621-1997，名詞術(shù)語2.4]體）Groundingelectrode埋入地中并直接與大地接觸的金屬導(dǎo)體，稱為接地極。[DL/T621-1997，名詞術(shù)語2.6]體）Naturalearthingelectrode[GB50169-2006，術(shù)語和定義2.0.2]Groundingconductor電氣裝置、設(shè)施的接地端子與接地極連接用的金屬導(dǎo)電部分。[DL/T621-1997，名詞術(shù)語2.7]Groundingconnection621-1997Groundinggrid[DL/T621-1997，名詞術(shù)語2.9]Concentratedgroundingconnection為加強對雷電流的散流作用、降低對地電位而敷設(shè)的附加接地裝置，一般敷設(shè)3～5根垂直接地極。在土壤電阻率較高的地區(qū)，則敷設(shè)3～5根放射形水平接地極。[DL/T621-1997，名詞術(shù)語2.10]Groundresistance[DL/T621-1997，名詞術(shù)語2.11]Potentialofgroundingconnection電流經(jīng)接地裝置的接地極流入大地時，接地裝置與大地零電位點之間的電位差。[DL/T621-1997，名詞術(shù)語2.12]Touchpotentialdifference1.0m1.8m[DL/T475-20063.11]Steppotentialdifference接地短路電流流過接地裝置時，地面上水平距離為1.0m的兩點間的電位差。[DL/T475-2006，術(shù)語和定義3.10]Divertingpotential（[DL/T621-1997，名詞術(shù)語2.15]Exposedconductivepart平時不帶電壓，但故障情況下能帶電壓的電氣裝置的容易觸及的導(dǎo)電部分。[DL/T621-1997，名詞術(shù)語2.16]Extraneousconductivepart2.17]Equipotentialbonding各外露導(dǎo)電部分和裝置外導(dǎo)電部分的電位實質(zhì)上相等的電氣連接。[DL/T621-1997，名詞術(shù)語2.21]Bondingnetwork(BN)由一個系統(tǒng)的諸外露導(dǎo)電部分作等電位連接的導(dǎo)體所組成的網(wǎng)絡(luò)。[GB50343-2004，術(shù)語2.0.15]Mainequipotentialearthingterminalboard（MEB）[GB50343-2004，術(shù)語2.0.12]Localequipotentialearthingterminalboard（LEB）[GB50343-2004，術(shù)語2.0.14]Equipotentialbondingconductor為確保等電位連接而使用的保護(hù)線。[DL/T621-1997，名詞術(shù)語2.22]DL/T475-20068.3參考值見附錄A。7（10～15年慮系統(tǒng)中各接地中性點間的短路電流分配，以及避雷線中分走的接地短路電流。5.25.3的要求。風(fēng)力發(fā)電機組接地裝置的工頻接地電阻應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)具體情況，分別按式（1）、（2）、4Ω。5Ω（）30Ω（）6.1、6.2、6.3200R 1）I12R 高與壓置地） （2）I25R （高電裝） （3）I式中：R——考慮到季節(jié)變化的最大接地電阻，Ω；I——計算用的流經(jīng)接地裝置的入地短路電流，A。計算方法見附錄B。17土壤電阻率Ω·mρ≤500500＜ρ≤1500土壤電阻率Ω·mρ≤500500＜ρ≤15001500＜ρ≤20002000＜ρ≤30003000＜ρ≤5000接地電阻Ω1015202530注：在土壤電阻率ρ＞5000Ω·m的地區(qū)，可采用6～8根長度不超過100m的放射形接地極，沖擊接地電阻不作要求。在110kV及以上有效接地系統(tǒng)和6～35kV1740.17ftUt （4）t1740.7ftUt （5）t式中：Ut——V；Us——V；f——人腳站立處地表面的土壤電阻率，Ω·m；t——接地短路(故障)電流的持續(xù)時間，s。3～66kVUt500.05fUt500.2f

（6）（7）7.17.1、7.223。2結(jié)構(gòu)材料名稱結(jié)構(gòu)層最小厚度cm建議的高電阻率路面結(jié)構(gòu)層最小厚度cm黑色（瀝青或渣油）碎石和瀝青（渣油）灌入碎石48瀝青（渣油）表面處理1～2.52～5碎石（礫石）及其它粒料6～815～203高電阻率路面結(jié)構(gòu)層材料名稱潮濕狀態(tài)電阻率（Ω·m）礫石11670碎石5830卵石5000瀝青路面＞46600塊石混凝土地面10003kV～10kV要求風(fēng)力發(fā)電機組所有3kV～10kV閥型避雷器在暫態(tài)電壓下不應(yīng)動作時，接地裝置的工頻接地電阻應(yīng)為：UgfUxgeRw

1.8I

（8）式中：Ugf——3kV～10kV閥型避雷器工頻放電電壓下限值，kV；Uxge——電力網(wǎng)標(biāo)稱相電壓，kV；I——計算用的入地短路電流值，kA；3kV～10kV閥型避雷器工頻放電電壓下限值和風(fēng)力發(fā)電機組接地裝置工頻接地電阻允許值參見表4。表43kV～10kV閥型避雷器工頻放電電壓下限和工頻接地電阻允許值系統(tǒng)標(biāo)稱電壓kV閥型避雷器工頻放電電壓下限值kV不同I（kA）值時的工頻接地電阻允許值Ω12468103942.01.000.670.500.461673.51.751.170.880.71026115.52.751.831.381.1注：當(dāng)選用無間隙金屬氧化物避雷器時，對3kV、6kV、10kV系統(tǒng)標(biāo)稱電壓可分別按表中接地電阻允許值的80%、85%、90%確定。引向機組內(nèi)的設(shè)施，應(yīng)采取以下隔離措施：層））（層（15m55種類規(guī)格及單位地上地下屋內(nèi)屋外圓鋼直徑（mm）81012扁鋼截面（mm2）75100120厚度（mm）344角鋼厚度（mm）2.534鋼管管壁厚度（mm）2.534扁銅截面（mm2）505050厚度（mm）222銅絞線直徑（mm）1.8（每根）1.8（每根）1.8（每根）截面（mm2）252525銅包鋼棒直徑（mm）151515護(hù)套厚度（mm）222鍍銅鋼棒直徑（mm）141414鍍層厚度（μm）10010010066名稱截面積(mm2)明敷的裸導(dǎo)體4絕緣導(dǎo)線1.5電纜的接地芯或與相線包在同一保護(hù)外殼內(nèi)的多芯導(dǎo)線的接地芯1（10～15年短路電流持續(xù)時間按保護(hù)故障持續(xù)時間考慮。400℃450℃600℃100℃。不接地、消弧線圈接地和高電阻接地系統(tǒng)中，在遠(yuǎn)景接線情況（10～15年）系統(tǒng)最大運行方式下，接地體流過單相接地故障電流時，長時間溫度不應(yīng)超過下列數(shù)值：≤150≤100如按70℃的允許載流量曲線選定接地材料的截面，對敷設(shè)在地上的接地體所用電流應(yīng)采用流過接地體的計算用單相接地故障電流的60%，對敷設(shè)在地下的接地體應(yīng)采用流過接地體的計算用單相故障電流的75%。41.5（9）UxgeIZdZb

（9）式中：I——短路電流，A；Uxge——電力網(wǎng)的標(biāo)稱相電壓，V；Zd——變壓器正序負(fù)序和零序阻抗的算術(shù)平均值，Ω；Zb——相線與中性線回路的總阻抗，Ω。0.6Ω/km41.50.6Ω/km計算。在較長的鋼導(dǎo)線架空線路上，容量大于500kVA的變壓器，Zb可忽略不計。當(dāng)按式（9）計算的短路電流值不符合9.3條的要求時，應(yīng)裝設(shè)能自動切除接地故障的保護(hù)裝置。C。6～66kV9.1.3a）計及腐蝕影響后，接地裝置的設(shè)計使用年限，應(yīng)與地面工程的設(shè)計使用年限相當(dāng)。b）接地裝置的防腐蝕設(shè)計，宜按當(dāng)?shù)氐母g數(shù)據(jù)進(jìn)行。c）D。1.57。7腐蝕等級ⅠⅡⅢⅣⅤ平均腐蝕速率(g/dm2·a)<11～33～55～7>7平均腐蝕深度(mm/a)<0.01270.0127～0.03820.0382～0.06350.0635～0.0889>0.0889（500Ω·m及以下（500Ω·m223E。單臺風(fēng)電機組接地裝置放射形接地極每根的最大長度不宜超過表8的規(guī)定。典型單臺風(fēng)電機組接地裝置的形式可參考圖1。8土壤電阻率Ω·m≤500≤1000≤2000≤5000最大長度m406080100(1a) (1b) (1c)(1d) (1e) (1f)123。(2a)(2b)(2c) (2d)2(3a)(3b) (3c) (3d)(3e) (3f)3(4a)(4b)(4c) (4d)(4e) (4f) (4g) (4h)49土壤電阻率Ω·mρ≤500500＜ρ≤15001500＜ρ≤20002000＜ρ≤25002500＜ρ≤30003000＜ρ≤5000機組間距m臺數(shù)20003～45～76～77～129～1840002～33～44～55～88～1560002～33～43～44～77～130.5-5m雙根互連接地導(dǎo)體平行間距較遠(yuǎn)時的布置。線100mm線2（36倍。6倍。扁鋼與鋼管、扁鋼與角鋼焊接時，為了連接可靠，除應(yīng)在其接觸部位兩側(cè)進(jìn)行焊接（（）（）線））100～300mm100mm240×4mm280mm2，50mm220mΩ50mm2。機艙避雷針應(yīng)以單獨的接地引下線與總等電位接地端子板連接，截面積不應(yīng)小于50mm21m30cm。25、16、10mm21.5。150mm2柔性電纜應(yīng)滿足機械強度、轉(zhuǎn)動可靠性及運行環(huán)境要求，柔性電纜總截面積不應(yīng)小于150mm2。30m230m20～30m4mm2；4）電纜橋架的起始端和終點端應(yīng)分別與機艙底座和接地網(wǎng)可靠連接。331200。13.3.1240×4mm。13.1.213.3.313.1.413.1.725、16、10mm21.5。DL/T475（）；G。15（）1-3附錄A（資料性附錄）類別名 稱電阻率近似值Ω·m不同情況下電阻率的變化范圍Ω·m較濕時(多雨區(qū))較干時(漠區(qū))地下水含鹽堿時土陶粘土105～2010～1003～10泥炭、泥灰?guī)r、沼澤地2010～3050～3003～30搗碎的木炭40———黑土、園田土、陶土白堊土、粘土506030～10050～30010～30砂質(zhì)粘土10030～30080～100010～80黃土200100～20025030含砂粘土、砂土300100～10001000以上30～100河灘中的砂—300——煤—350——多石土壤400———上層紅色風(fēng)化粘土、下層紅色頁巖500(30%濕度)———表層土夾石、下層礫石600(15%濕度)———砂砂、砂礫1000250～10001000～2500—地面黏土深度不大于1.5m底層多巖石1000———巖石礫石、碎石多巖山地花崗巖5000—————————5000200000混凝土在水中在濕土中在干土中在干燥的大氣中40～55————————————100～200500～130012000～18000礦金屬礦石0.01～1———附錄B接地計算用短路電流（規(guī)范性附錄）（10～15年）計算用入地短路電流應(yīng)按B.2.1條進(jìn)行計算，也可按B.2.2條進(jìn)行估算。所內(nèi)或所外發(fā)生接地短路時，流經(jīng)接地裝置的電流可分別按下式計算：I(ImaxIn)(1Ke1)IIn(1Ke2)式中：I——入地短路電流，A；Imax——接地短路時的最大接地短路電流，A；

（B1）（B2）In——發(fā)生最大接地短路電流時，流經(jīng)接地中性點的最大接地短路電流，A；Ke1、Ke2——分別為所內(nèi)和所外短路時，避雷線的工頻分流系數(shù)。I值。013E01單相接地：

Ijd

X2X

（B3）兩相接地：

IjL

EX1X

//X0

（B4）Ijd

IjL

（B5）X1X1X0X1X0IjL——E——系統(tǒng)電源電勢；X1——X0——110kV及以上有效接地系統(tǒng)，在驗算接地線截面時應(yīng)計算單相接地和兩相接地的情況并考慮兩者中的較嚴(yán)重的工況。消弧線圈接地系統(tǒng)中，計算用的接地故障電流應(yīng)采用下列數(shù)值：1.25倍。30A。附錄C接地材料的熱穩(wěn)定計算校核（規(guī)范性附錄）C1根據(jù)熱穩(wěn)定條件，未考慮腐蝕時，接地線的最小截面應(yīng)符合下式要求：IgcteSgIgcteg式中：S——接地線的最小截面，mm2；gIg——流過接地線的短路電流穩(wěn)定值，A（根據(jù)系統(tǒng)10～15年發(fā)展規(guī)劃，按系統(tǒng)最大運行方式確定）；te——短路的等效持續(xù)時間，s；c——接地線材料的熱穩(wěn)定系數(shù)，根據(jù)材料的種類、性能及最高允許溫度和短路前接地線的初始溫度確定。在校驗接地線的熱穩(wěn)定時，Ig、te及c應(yīng)采用表C1所列數(shù)值。接地線的初始溫度一般取40℃。在爆炸危險場所，應(yīng)按專用規(guī)定執(zhí)行。C1Ig、te和c值系統(tǒng)接地方式Igtec鋼鍍銅鋼接地棒30%導(dǎo)電率鍍銅鋼絞線銅有效接地單(兩)相接地短路電流見和）70135176210低電阻接地單(兩)相接地短路電流2s70135176210異點兩相接地短路電流2s701351762102te（C2）tetmtf

to

（C2）式中：tm——主保護(hù)動作時間，s；tf——斷路器失靈保護(hù)動作時間，s；to——斷路器開斷時間，s。1（te（C3）tetotr

（C3）式中：tr——第一級后備保護(hù)的動作時間，s；C2根據(jù)熱穩(wěn)定條件，未考慮腐蝕時，接地裝置接地極的截面不宜小于連接至該接地裝置的接地線截面的75%。附錄DD1土壤腐蝕性評估方法

（資料性附錄）廣東地區(qū)鋼質(zhì)接地網(wǎng)土壤腐蝕性評估方法分為以下兩種：1、土壤腐蝕性三指標(biāo)評估方法見表D2和表D3，測量土壤質(zhì)地、pH值、土壤電阻率；2、土壤腐蝕性八指標(biāo)評估方法見表D4和表D5：測量土壤質(zhì)地、含鹽量、pH值、含水量、腐蝕電位、土壤電阻率、Cl-+2SO42-（水溶性）含量。D2-D8。D2土壤質(zhì)地土壤質(zhì)地的鑒別方法見表D1。表D1土壤質(zhì)地鑒別方法質(zhì)地類別在手掌中研磨時的感覺用放大鏡或肉眼觀察的形狀干燥時的狀態(tài)潮濕時的狀態(tài)揉成細(xì)條時的狀態(tài)砂土有砂粒感覺幾乎完全由砂粒組成土粒分散，不成團流砂不成團不能揉成細(xì)條砂粉土不均質(zhì)，主要是砂的感覺，也有細(xì)土粒的感覺主要是沙粒，也有很細(xì)的土粒土塊用手指輕壓后，易碎無可塑性揉成細(xì)條時裂成若干小段粉土不均質(zhì)，有相當(dāng)量的粘質(zhì)粒主要是沙粒，有20—30%的粘土粒用手指破壞土塊需用較大的力可塑性物揉成細(xì)條時易裂成小辮粉壤土感到砂質(zhì)和粘質(zhì)土粒大致相同還能見到沙粒用手指難于破壞干土塊可塑粘壤土感到有少量砂粒主要有粉粒和粘粒，沙粒幾乎沒有不可能用手指壓碎干土塊可塑性良好能揉成完整的細(xì)條，但在卷成圓環(huán)時有裂痕粘土很細(xì)的均質(zhì)土，難于磨成粉末均質(zhì)的細(xì)粉末，沒有沙粒可塑性良好，呈粘糊體揉成的細(xì)條易卷成圓環(huán)，不發(fā)生裂痕D3土壤含鹽量H2O2105～110℃D4土壤pH值1mol/L0.0lmol/L氯化鈣2.5：130minpHD5土壤含水量采用烘干法測量土壤含水量。D6腐蝕電位mVD7土壤電阻率采用Wenner四電極法測量土壤電阻率。D8Cl-和SO42-含量用51SO42-含量。表D2土壤腐蝕性三指標(biāo)評估方法綜合評分表項目單位數(shù)值分?jǐn)?shù)指數(shù)土壤質(zhì)地砂土-6Z1砂粉土-4粉土，粉壤土0粘壤土4粘土6土壤pH值>8.5-4Z27.0-8.5-25.5-7.004.5-5.52<4.54土壤電阻率Ω.m>50-2Z320-500<202表D3三指標(biāo)評估方法土壤腐蝕等級評價表Z1+Z2+Z3腐蝕等級≤-6Ⅰ-5~0Ⅱ1~4Ⅲ5~8ⅠV≥9V表D4土壤腐蝕性八指標(biāo)評估方法綜合評分表項目單位數(shù)值分?jǐn)?shù)指數(shù)土壤質(zhì)地砂土-6Z1砂粉土-4粉土，粉壤土0粘壤土4粘土6土壤含鹽量%<0.01-5Z20.01-0.05-30.05-0.100.1-0.753>0.755土壤pH值>8.5-4Z37.0-8.5-25.5-7.004.5-5.52<4.54土壤含水量%<3-3Z43-7或>40-17-10或30-40010-12或25-30112-253腐蝕電位-V<0.15-2Z50.15-0.30-10.30-0.4500.45-0.551>0.552土壤電阻率Ω.m>50-2Z620-500<202Cl-+2SO42-（水溶性）mmol/kg<3-2Z73-10-110-30030-1001>1002表D5八指標(biāo)評估方法土壤腐蝕等級評價表Z1+Z2+…+Z7腐蝕等級<-8Ⅰ-8~-1Ⅱ0~6Ⅲ7~10ⅠV>10V附錄E人工接地極工頻接地電阻的計算（資料性附錄）E1垂直接地極的接地電阻可利用下式計算(圖E1)：當(dāng)l>>d時： R (lnV

（式E1）式中：RV——垂直接地極的接地電阻，Ω；——土壤電阻率，Ω·m；l——垂直接地極的長度，m；d——接地極用圓鋼時，圓鋼的直徑，m[(d1；b扁鋼，d ；等邊角鋼，d2122212

；不等邊角鋼，1d0.714bb1

b2b2]。圖E1 接極示圖 圖E2 幾式鋼的算尺寸E2不同形狀水平接地極的接地電阻可利用下式計算： Rh2L(lnhdA)式中：Rh——水平接地極的接地電阻，Ω；L——水平接地極的總長度，m；h——水平接地極的埋設(shè)深度，m；d——水平接地極的直徑或等效直徑，m；A——水平接地極的形狀系數(shù)。水平接地極的形狀系數(shù)可采用表E1所列數(shù)值。

（式E2）E1A水平接地極形狀形狀系數(shù)A-0.6-0.1800.480.89水平接地極形狀形狀系數(shù)A12.193.034.715.65E3水平接地極為主邊緣閉合的復(fù)合接地極（接地網(wǎng)）的接地電阻可利用下式計算：Rn1Re

（式E3）S1S

0.2 SL0SeR0.213Se

1Bln

S9hd

5BhSB 1hS14.6式中：Rn——任意形狀邊緣閉合接地網(wǎng)的接地電阻，Ω；Re——等值（即等面積、等水平接地極總長度）方形接地網(wǎng)的接地電阻，Ω；S——接地網(wǎng)的總面積，m2；d——水平接地極的直徑或等效直徑，m；h