三峡水利枢纽接地技术的研究

1  前言

    三峡水利枢纽工程规模巨大，电站共安装26台单机容量700MW的水轮发电机组，在电力系统中占有举足轻重的地位。三峡工程的接地装置设计能否满足要求是关系到电站安全运行的重大问题。由于三峡枢纽工程地处花岗岩地带，属高电阻率地区。按DL/T 5091－1999《水力发电站接地设计技术导则》规定，大接地短路电流系统的水电厂接地装置的接地电阻要满足R≤2000/I。三峡电站网外发生500 kV单相接地短路故障的最大入地短路电流可达到33.3 kA，电站接地电阻应不超过0.06 W。若电站接地装置所在地区的等效电阻率为1 kW·m，可估算出接地装置的面积为S = (0.5ρ/R)2 = (0.5/0.06)2 = 69.5km2, 这是不可能的。为此，1995年提出了“九五” 国家攻关课题《三峡枢纽接地技术研究》，承担单位有长江水利委员会设计院，武汉水利电力大学(现武汉大学)，任务是编制立体接地装置分布、立体电阻率分布的接地电阻计算程序。若接地装置允许电位升高超过2000V需研究该值还允许提高到多少，以及如何采取电站接地网的均压、防反击和隔离措施等。

2  三峡水利枢纽接地装置的布置

    三峡枢纽工程的各种构筑物有大量的结构钢筋，在接地设计中应充分利用枢纽建筑物的自然接地体。根据三峡枢纽的布置，接地装置由6部分组成：①大坝接地装置；②左岸电站接地装置；③右岸电站接地装置；④泄水闸接地装置；⑤永久船闸接地装置；⑥临时船闸和升船机接地装置。

2.1  大坝接地装置

    三峡大坝全长约为2km，大坝上游迎水面结构表层钢筋网孔为20m×20m，作为垂直地网面积为239000m2。在上游库底敷设人工接地网，网孔为50m×50m，水平地网面积为245000m2。