大纲要求1)熟悉电气接地的设计;2)了解直流输电系统接地的基本要求;3)熟悉高土壤电阻率地区接地设计;4)掌握接地电阻、接触电位差、跨步电位差的计算。高频考点提示本章在整个考试中分值大概占25分,其中专业知识占15分左右,案例占10分左右。考点集中,考试题目难度一般。答题依据主要有《电力工程电气设计手册电气一次部分》第十六章、《交流电气装置的接地》(DL/T621—1997)、《水力发电厂接地设计技术导则》(DL/T5091一1999)等。重点考查接地相关概念、接地电阻计算、接触电位差和跨步电位差的计算、接地装置热稳定校验、人工接地及工频接地电阻的计算、最大接触电位差的概念和最大接触电位识差的计算等。单项选择题(1)110kV有效接地系统的配电装置,如地表面的土壤电阻率为500Ω·m,单项接地短路电流持续时闯为4s,则配电装置允许的接触电位差和跨步电位差最接近以下哪组数据?(2012)A.259V、524VB.75V、150VC.129.5V、262VD.100V、200V(2)关于接地装置,以下哪项不正确?A.通过水田的铁塔接地装置应敷设为环形B.中性点非直接接地系统在居民区的无地线钢筋混凝土杆和铁塔应接地C.电杆的金属横担与接地引线间应有可靠连接D.土壤电阻率为300Ω·m有地线的杆塔工频接地电阻不应大于200Ω(3)风电场的测风塔顶部应装设有避雷装置,接地电阻不应大于()。(2011)A.5ΩB.10ΩC.4ΩD.20Ω(4)架空线路杆塔的接地装置由较多水平接地极或垂直接地极组成时,垂直接地极的间距及水平接地极的间距应符合下列哪一规定?(2011)A.垂直接地极的间距不应大于其长度的两倍;水平接地极的间距不宜大于5mB.垂直接地极的间距不应小于其长度的两倍;水平接地极的间距不宜大于5mC.垂直接地极的间距不应大于其长度的两倍;水平接地极的间距不宜小于5mD.垂直接地极的间距不应小于其长度的两倍;水平接地极的间距不宜小于5m(5)变电所中,GIS配电装置的接地线设计原则,以下哪项是不正确的?(2011)A.在GIS配电装置间隔内,设置一条贯穿GIS设备所有间隔的接地母线或环行接地母线,将GIS配电装置的接地线接至接地母线,再由接地母线与变电所接地网相连B.GIS配电装置宜采用多点接地方式,当采用分相设备时,应设置外壳三相短接线,并在短接线上引出接地线至接地母线C.接地线的截面应满足热稳定要求,对于只有两或四条时其截面热稳定校验电流分别取全部接地电流的35%和70%D.当GIS为铝外壳时,短接线宜用铝排,钢外壳时,短接线宜用铜排(6)某变电所中接地装置的接地电阻为0.12Ω,计算用的入地短路电流为12kA,最大跨步电位差系数、最大接触电位差系数计算值分别为0.1和0.22,请计算,最大跨步电位差、最大接触电位差分别为下列何值?(2011)A.10V、22VB.14.4V、6.55VC.144V、316.8VD.1000V、454.5V(7)架空送电线路每基杆塔都应良好接地,降低接地电阻的主要目的是()。(2011)A.减小入地电流引起的跨步电压B.改善导线绝缘子串上的电压分布(类似于均压环的作用)C.提高线路的反击耐雷水平D.良好的工作接地,确保带电作业的安全(8)某电力工程中的220kV户外配电装置出线门型架构14m,出线门型架构旁有一冲击电阻为20Ω的独立避雷针,独立避雷针与出线门型架构间的空气距离最小应大于等于()。(2011)A.6mB.5.4mC.5mD.3m(9)在低阻接地系统中,流过接地线的单相接地电流为20kA,短路电流持续时间为0.2s,接地线材料为钢质,按热稳定条件(不考虑腐蚀,接地线初始温度为40℃)应选择接地线的最小截面为()。(2008)A.96mm2B.17mm2C.130mm2D.190mm2参考答案:1.答案:[D]依据:《交流电气装置的接地》(DL/T621—1997)第3.4条式1和式2。分析:接触电位差和跨步电位差经常考,要注意区分电压等级。110kV及以上电压等级的计算公式和3~66kV电压等级的计算公式不同。2.答案:[D]依据:根据《交流电气装置的接地》(DL/T621—1997)第6.3条可知A答案对,根据第4.1条第k款可知B答案对。根据《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》(DL/T620—1997)第6.1.7条可知C答案对,根据6.4.1条及表8可知D答案错。3.答案:[C]依据:《风电场风能资源测量方法》(GB/T18709—2002)第6.1.4条:“测风塔顶部应有避雷装置,接地电阻不应大于4Ω”。4.答案:[D]依据:《交流电气装置的接地》(DL/T621—1997)第6.3.4条:“当接地装置由较多水平接地极或垂直接地极组成时,垂直接地极的间距不应小于其长度的两倍;水平接地极间距不宜小于5m。”5.答案:[C]依据:《交流电气装置的接地》(DL/T621一1997)第6.2.14条。C答案应该改为对于只有两或四条时其截面热稳定校验电流分别取全部接地电流的70%和35%。6.答案:[C]依据:《交流电气装置的接地》(DL/T621—1997)式B3、式84、式87:7.答案:[C]依据:《交流电气装置的接地》(DL/T621一1997)第5.1.2条:“宜适当选取杆塔的接地电阻,以减少雷电反击过电压的危害。”8.答案:[B]依据:《交流电气装置的接地》(DL/T621一1997)式15:Sa≥0.2Ri+0.1h=(0.2×20+0.1×14)m=5.4m9.答案:[C]依据:根据《交流电气装置的接地》(DL/T621—1997)式(C1)及表C1可得分析:C为接地线材的热稳定系数,可由表C1查得。考虑低电阻接地对钢质材料C取为70。多项选择题(1)水电站接地电阻当难以满足运行要求时,因地制宜采用下列哪几条措施是正确的?(2012)A.水下接地B.引外接地C.深井接地D.将钢接地极更换为铜质接地极(2)下列电力设备的金属部件,哪几项均应接地?(2012)A.SF6全封闭组合电器(GIS)与大电流封闭母线外壳B.电力设备传动装置C.互感器的二次绕组D.标称电压220kV及以下的蓄电池室内的支架(3)变电所内,下列哪些电气设备和电力生产设施的金属部分可不接地?(2011)A.安装在已接地的金属架构上的电气设备的金属部分可不接地B.标称电压220V及以下的蓄电池室内的支架可不接地C.配电、控制、保护用的屏及操作台等的金属框架可不接地D.箱式变电站的金属箱体可不接地(4)一般情况下当三相短路电流大于单相短路电流时,单相短路电流的计算成果常用于下列哪几种计算中?(2011)A.接地跨步电压计算B.有效接地和低电阻接地系统中,发电厂和变电所电气装置保护接地的接地电阻计算C.电气设备热稳定计算D.电气设备动稳定计算(5)下列变电所中接地设计的原则中,哪些表述是正确的?(2011)A.配电装置构架上的避雷针(含挂避雷线的构架)的集中接地装置应与主接地网连接,由连接点至主变压器接地点沿接地体的长度不应小于15mB.变电所的接地装置应与线路的避雷线相连,且有便于分开的连接点。当不允许避雷线直接和配电装置构架相连时,避雷线接地装置应在地下与变电所的接地装置相连,连接线埋在地中的长度不应小于15mC.独立避雷针(线)宜设独立接地装置,当有困难时,该接地装置可与主接地网连接,但避雷针与主接地网的地下连接点至35kV及以下设备与主接地网的地下连接点之间,沿接地体的长度不得小于10mD.当照明灯塔上装有避雷针时,照明灯电源线必须采用直接埋入地下带金属外皮的电缆或穿入金属管的导线。电缆外皮或金属管埋地长度在10m以上,才允许与35kV电压配电装置的接地网及低压配电装置相连(6)高压直流输电大地返回运行系统的接地极址宜选在()。(2011)A.远离城市和人口稠密的乡镇B.交通方便,没有洪水冲刷和淹没C.有条件时,优先考虑采用海洋接地极D.当用陆地接地极时,土壤电阻率宜在1000Ω·m以下(7)下列哪些是属于A类电气装置的接地?(2008)A.电动机外壳接地B.铠装控制电缆的外皮C.发电机的中性点D.避雷针引下线(8)对B类电气装置,下类哪些可用作保护线?(2008)A.多芯电缆的缆芯B.固定的裸导线C.煤气管道D.导线的金属导管参考答案:1.答案:[A、B、C]依据:《水力发电厂接地设计技术导则》(DL/T5091—1999)6.1、6.2、6.3标题。分析:有关水电厂接地、过电压保护与绝缘配合在2012年的题目里多次出现,应引起重视。2.答案:[A、B、C]依据:《变流电气装置的接地》(DL/T621一1997)第4.1条。分析:根据第4.2条规定标称电压220kV及以下的蓄电池室内的支架可不接地。3.答案:[A、B]依据:《交流电气装置的接地》(DL/T621—1997)第4.1条、第4.2条。4.答案:[A、B]依据:《交流电气装置的接地》(DL/T621—1997)有关跨步电位差计算公式、接地电阻计算相关公式以及《导体和电器选择设计技术规定》(DL/T5222—2005)短路电流计算相关内容。5.答案:[A、B]依据:根据《交流电气装置的接地》(DL/T621一1997)第6.2.15条可知A答案正确;根据《交流电气装置的接地》(DL/T621—1997)第6.2.4条可知B答案正确;根据《交流电气装置的过电压保护与绝缘配合》(DL/T62一1997)第7.1.6条可知C答案错误,应该改为不得小于15m;根据《交流电气装置的过电压保护与绝缘配合》(DL/T620—1997)第7.1.10条可知D答案错误。6.答案:[A、B、C]依据:根据《高压直流输电大地返回运行系统设计技术规定》(DL/T5224—2005)第5.1.4条,可知A、B、C答案正确;根据第5.1.5条可知,当采用陆地接地极时,要求接地极址具有宽阔而又导电性能良好的散流区,特别是在极址附近的土壤电阻率宜在100Ω·m以下,可知D答案错误。7.答案:[A、B]依据:根据《交流电气装置的接地》(DL/T621—1997)第4.1条规定。8.答案:[A、B、D]依据:《交流电气装置的接地》(DL/T621—1997)第8.3.8条。分析:煤气管道显然不能作为保护线。案例题题1:某风力发电场,一期装设单机容量1800kW的风力发电机组27台,每台经箱式变升压到35kV,每台箱式变容量为2000kVA,每9台箱变采用1回35kV集电线路送至风电场升压站35kV母线,再经升压变升至110kV接入系统,其电气主接线如图8-1所示。(1)35kV架空集电线路经30m三芯电缆接至35kV升压站母线,为防止雷电侵入波过电压,在电缆段两侧装有氧化锌避雷器,请判断下列图8-2中避雷器配置及保护接线正确的是()。(2)主接线图中,110kV变压器中性点避雷器的持续运行电压和额定电压应为下列何值?A.56.7kV71.82kVB.72.75kV90.72kVC.74.34kV94.5kVD.80.64kV90.72kV(3)已知变压器中性点雷电冲击全波耐受电压为250kV,中性点避雷器标准放电电压下的残压取下列何值更为合理?A.175kVB.180kVC.185kVD.187.5kV(4)已知风电场110kV变电站110kV母线最大短路电流l=Izt/2=Izt=30kA,热稳定时间t=2s,导线热稳定系数为87,请短路热稳定条件校验110kV母线截面应选择下列何种规格?A.LGJ300/30B.LGJ400/35C.LGJ500/35D.LGJ600/35(5)已知每一回35kV集电线路上接有9台2000kV的箱式变压器,其集电线路短路时的热效应为1067kA2'S,铜芯电缆的热稳定系数为115,电缆在土壤中敷设时的综合校正系数为1,请判断下列哪种规格的电缆既满足载流量又满足热稳定要求?注:缆芯工作温度在80℃,周围环境温度为25℃。A.3×95B.3×120C.3×100D.3×185题2:某220kV变电所,总占地面积为12000