[发明专利]一种高土壤电阻率地区的能源站接地网及其降阻优化方法

说明书

本发明专利公开了一种高土壤电阻率地区的能源站接地网及其降阻优化方法，包括复合接地网，复合接地网包括水平接地网和布置在水平接地网外边缘的垂直接地网，水平接地网包括水平接地导体，水平接地导体采用不等间距布置，垂直接地网包括垂直接地导体，垂直接地导体包括电极和极管，电极周围填充有回填料，极管上端和下端分别设置了水分吸水孔和用于离子交换的离子释放孔。本发明专利采用水平接地网+电离子接地极的接地方案，达到更好的均压及散流效果，有效地降低接地电阻，优化了技术经济指标、降低了施工难度和施工周期，满足了智慧能源站安全可靠的运行。

技术领域

本发明专利涉及电力技术领域，尤其涉及一种高土壤电阻率地区的能源站接地网及其降阻优化方法。

背景技术

智慧能源站包括变电站、数据中心站、综合能源站三部分，集成变电站、数据中心站、综合能源站(包含储能站、电动汽车充电站、分布式光伏)等功能于一体。综合能源站配置储能设备，可一定程度上“削峰填谷”，优化负荷曲线，缓解该区域峰谷差过大带来的运行压力。数据中心需消耗大量的电能，与变电站共站建设，可满足数据中心的供电需求，充分利用变电站资源构建数据中心，支撑信息化发展。推行“统一规划、功能整合、模块建设、共享共赢”的智慧能源站建设模式，降低建设及运维成本、减少占地，提供综合能源服务及数据共享服务是未来的发展方向。

智慧能源站的接地网是确保智慧能源站工作接地、保护接地、防雷保护接地和防静电接地的必要设施，也是保障人身和设备安全、保证智慧能源站安全可靠运行的重要手段。

然而，一些智慧能源站站址范围内整体土壤电阻率高达到1500Ω·m，且地质勘察未揭露地下水层，常规的复合接地网无法满足接地电阻的要求；其次，综合能源站采用数据中心和变电站联合建设，长期以来高压输变电系统和信息通信系统难以共存，变电站发生接地故障时产生的电位升会通过通信设备的接地或与大地接触的部分耦合到设备上，使通信设备受到一个外来电位的影响，可能会破坏通信设备的正常工作以及造成人员伤害。数据中心与高压变电站共站建设时，高压变电站侧接地短路故障引起的地电位升会危及通信数据中心的设备及人员的安全是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明专利是为了克服现有技术中常规的复合接地网无法满足高土壤电阻率地区的接地电阻的要求，不够经济有效可靠，且高压变电站侧接地短路故障会破坏通信设备的正常工作以及造成人员伤害的技术问题，提供一种高土壤电阻率地区的能源站接地网及其降阻优化方法，采用水平接地网+电离子接地极的接地方案，达到更好的均压及散流效果，有效地降低接地电阻，优化了技术经济指标、降低了施工难度和施工周期，满足了智慧能源站安全可靠的运行。

为了实现上述目的，本发明专利采用以下技术方案：

一种高土壤电阻率地区的能源站接地网，包括复合接地网，所述复合接地网包括水平接地网和布置在水平接地网外边缘的垂直接地网，所述水平接地网包括水平接地导体，所述水平接地导体采用不等间距布置，所述垂直接地网包括垂直接地导体，所述垂直接地导体包括电极和极管，所述电极周围填充有回填料，所述极管上端和下端分别设置了水分吸水孔和用于离子交换的离子释放孔。水平接地网采用不等间距布置，垂直接地极布置在接地网外边缘，可以达到更好的均压及散流效果，有效地降低接地电阻，优化了技术经济指标、降低了施工难度和施工周期。

作为优选，所述的能源站包括数据中心和变电站，所述变电站主接地网和数据中心主接地网采用互联敷设的方式。通过采用数据中心和变电站接地网联合敷设的设计方案，能有效的均衡地电位差，最大程度的减小高压变电站接地短路故障对数据中心的设备及人员的危害，满足了智慧能源站安全可靠的运行。

本发明的一种高土壤电阻率地区的能源站接地网及其降阻优化方法，包括以下步骤：

步骤一、对能源站站址区进行勘测，获取站址气候条件、土壤电阻率实测值和地质勘察情况，确定水平接地网接地导体的选择模型，并根据不同接地导体的导电性能、热稳定性和截面选择，计算接地导体是否满足要求；