12接地-案例题历年真题

【案例13】只有一个小题：

5．某办公楼电源10kV 侧采用低电阻接地系统，10/0.4kV 变电站接地网地表层的土壤电阻率ρs为200Ωm,若表层衰减系数Cs = 0.86，接地故障电流持续时间t=0.5S，当10kV 高压电气装置发生单相接地故障时，变电站接地装置的接触电位差不应超过下列那组数值？

A．59V B．250V C．287V D．416V

答案：[ C ]

解答过程：依据GB/T 50065-2011式4.2.2-1

Ut≤

1740.17CS1740.172000.86 = 287 V

0.5t【案例12】某办公楼供电电源10kV电网中性点为小电阻接地

系统，楼内高压与低压电气装置共用接地网。请回答下列问题，并列出解答过程：

1、关于剩余电流保护接线问题（略）。

【点评】这题可依据《配电手册》P925，（7）严禁PE线穿过RCD中电流互感器的磁回路。《民规》7.7.10三款有此规定。

2、已知高压系统计算用的流经接地网的入地短路电流为800A，请计算高压系统接地网最大允许的接地电阻是下列的哪个数值？ （A）1Ω （B）2.5Ω （C）4Ω （D）5Ω

答案【 B 】

解答过程：依据GB 50065-2011的6.1.2条，接地电阻应符合下式要求，且不应大于4Ω：

R≤2000/I = 2000/800 = 2.5Ω

【点评】考试按GB 50065-2011答题。实际设计按GB 165.10-2010执行。

3、关于间接接触电压问题（略）。

4、建筑物基础为钢筋混凝土筏基，桩基数量800根，深度t=36m，基础长边L1=180m，短边L2=90m，土壤电阻率=120Ω.m。如利用桩基础做自然接地极，计算其接地电阻R为下列哪项数值？ （A）0.287Ω （B）0.293Ω （C）0.373Ω （D）2.567Ω

答案【 C 】

解答过程：依据《配电手册》P3表14-13中n根桩基构成的基础接地极计算。

∵C1=n/A=800/（180×90）=4.9×10-2，∴K1=1.4； ∵L1/L2 =2, t/L2=0.4, ∴查图14-9得K2为0.4； R= K1 K2ρ/ L1=1.4×0.4×120/180=0.373

【点评】在此之前考的都是人工接地极。考自然接地体的接地电阻计算，是一种值得关注的新动向！

5、已知：变电所地面土壤电阻率=1000Ω.m，接地故障电流持续时间=0.5s。请问高压电气装置发生接地故障时，变电所接地装置的接触电位差Ut和跨步电位差Us不应超过下列哪项数值？ （A）Ut=100V, Us=200V （B）Ut=550V, Us=250V （C）Ut=486V, Us=1236V （D）Ut=688V, Us=1748V 答案【 C 】

解答过程：依据《配电手册》P847式14-2、14-3：

Ut≤Us≤

1740.1710001740.17f = 486V t0.51740.710001740.7f= =1236V t0.5【说明】去年答题还按DL/T 621-1997（现行所有手册的依据）。今年应依据GB 50065-2011，式中分子上新增了表层衰减系数CS（按附录C确定）。

【延伸】2012年选择题（上午）中31题为架空线路铁塔接地电阻计算，类似的题已考过两次,不难。

【案例11】某企业变电站拟新建一条35 kV架空电源线路，

属小接地电流系统，线路采用钢筋混凝土电杆、铁横担、钢芯铝绞线。请回答下列问题，并列出解答过程：

1.小接地电流系统中，无地线的架空线路杆塔在居民区宜接地，其接地电阻不宜超过下面哪项数值？

（A）1Ω （B）4Ω

（C）10Ω （D）30Ω 答案【 D 】

解答过程：依据《配电手册》P879之（3）或GB/T 50065-2011之5.1.1条。

2.下图为某钢筋混凝土电杆环形水平接地装置的示意图，已知水平接地极采用50×5的扁钢，埋深h=0.8m，土壤电阻率为500Ω.m，L1=4m,L2=2m，计算该装置工频接地电阻最接近下列哪项数值？

12

（A）48Ω （B）52Ω （C）57Ω （D）90Ω 答案【 B 】

解答过程：按《配电手册》P5表14-18计算。

L=4L1=4×4=16m， At=1.0， d=b/2=50/2=25mm=0.025m

L2500RlnAt2Lhd216162ln10.80.025 9.45721524.9736

【2011年另一题】 变电站接地网的外缘为90m×60m的矩形，站址土壤电阻率为100Ω.m。请通过简易计算确定变电站接地网的工频接地电阻为下列哪一项数值？

（A）0.38Ω （B）0.68Ω

（C）1.21Ω （D）1.35Ω 答案【 B 】

解答过程：依据《配电手册》P5表14-19：

R0.5S0.51000.68 9060

【案例10】某110 kV变电站采用全户内布置，站内设三台主

变压器，110 kV采用中性点直接接地方式。变电站内仅设一座综合建筑物，建筑物长米，宽20米，高18米；全围墙长73米，宽40米。变电站布置如图所示，请回答下列问题。

1. 该变电站110 kV配电装置保护接地的接地电阻R应满足下列哪一项？并说明依据和理由。（式中I为计算用的流经接地装置的入地短路电流。）

（A）R≤2000/I （B）R≤250/I （C）R≤120/I （D）R≤50/I 答案【 A 】

解答过程：依据DL/T 620-1997之3.1.1条，110kV应采用有效接地方式。依据DL/T 621-1997之5.1.1条，有效接地系统的保护接地电阻应符合R≤2000/I的要求。 【提示】GB 50065-2011中取消了250/I！

2. 该变电站接地网拟采用以水平接地极为主73×40（长×宽）边缘闭合的复合接地网，水平接地极采用Φ20的热镀锌圆钢，垂直接地极采用L50×50×5的热镀锌角钢，敷设深度0.8米，站区内土壤电阻率约为100Ω.m。请采用《交流电气装置的接地》DL/T 621-1997附录中A3的方法计算变电站接地网的接地电阻为下列哪项数值？

（A）0.93Ω （B）0.90Ω （C）0.81Ω （D）0.73Ω 答案【 A 】

解答过程：

（1）接地网内部均压带按“井”字形布置（如上图）。 （2）依据DL/T 621-1997的附录A3计算接地电阻：

外缘边线总长度 L0=2×73+2×40=226m 水平接地体总长度 L=2×226=452m

接地网总面积 S=73×40=2920m2；Sm 算子 B1h14.6S10.814.60.936

Sln5B2L9hdS

100292010.9361000.21350.936ln245290.80.02Re0.2131B= 0.7636+0.0352（9.918-4.68）= 0.9480Ω

13lnL0226S0.23ln0.20.97837

S226L0Rn=α1Re=0.97836×0.948=0.9275Ω 【评论】

（1）本题指明采用DL/T 621-1997附录A3的方法计算，本来照做即是。但附图中并未画出接地极的布置及尺寸，只能用试算法猜测考官的原意

按在中部布置“井”字形均压带，计算结果比较符合选项【A】,但把接地极布置在围墙基础下，也值得商榷。

如按10m左右的网格布置均压带，得：Re=0.9Ω,Rn=0.88Ω；不太符合选项【B】。

（2）此题计算复杂，条件费解；好在是出现在下午。因此，本题的最佳答案是——不选！

3. 假定该变电站110 kV单相接地短路电流为15kA,主保护动作时间30ms，断路器开断时间60ms，第一级后备保护的动作时间0.5s。问根据热稳定条件，不考虑腐蚀时，变电站接地线的最小截面应不小于下列哪项？（变电站按配有1套速动主保护、近后备等保护）

（A）160.4 mm2 （B）93.5 mm2 （C）.3 mm2 （D）37.5 mm2 答案【 A 】

解答过程：依据DL/T 621-1997之附录C：

# 配有1套速动主保护、近或远后备等保护，有或无断路失灵保护时，短路的等效持续时间 te=t0+tr=0.06+0.5=0.56 s # 钢材的热稳定系数c取70。 # 接地线的最小截面

SgIgcte150.5610370160.4 mm2

【延伸】如配有2套速动主保护、近接地后备保护、断路器失灵等保护时，短路的等效持续时间 te= tm +tf+t0。

【案例09A】某110/10kV变电站的接地网，水平接地极采用

Φ20圆钢，垂直接地极采用L50×50×5角钢；接地网埋深0.8m，按下图敷设。

小格尺寸8m×8m

1、变电站场地均匀土壤电阻率为50Ω.m，则本站复合接地网的接地电阻为哪项？（要求精确计算，小数点保留4位。）

（A）0.5886Ω （B）0.5826Ω （C）0.4741Ω （D）0.4692Ω 答案【 A？B？ 】

解答过程：依据DL/T 621-1997的附录A3计算： 外缘边线总长度 L0=5×8×4=160m 水平接地体总长度 L=40×12=480m

接地网总面积 S=40×40=1600m2；S40m 先求出算子 B1h14.6S10.814.00.9158

Re0.213S1BS5Bln2L9hd505016000.21310.915850.9158ln40248090.80.02

= 0.5101+0.01658(9.3157-4.5788)= 0.588Ω

13lnL0S160400.23ln0.20.97

L40160S0Rn=α1Re=0.97×0.588=0.5826

【点评】1）Rn为“任意形状边缘闭合接地网的接地电阻”；Re为“等

值（等面积、等水平接地极总长度）方形接地网的接地电阻”。本案为正方形接地网，本应Rn= Re，即α1=1。

2）如水平接地体为扁钢，则等效直径d=b/2。

2、假定本站接地短路时接地装置的入地短路电流为4kA，接地电阻为0.5Ω，请计算接地网地表面的最大接触电位差和最大跨步电位差应为哪一组数据？（已知最大接触电位差系数Ktmax=0.22，最大跨步电位差系数Ksmax=0.0831）

（A）202.0V，316.8V （B）450.8V，166.2V （C）507.5V，169.9V （D）592.7V，175.2V 答案【 B 】

解答过程：依据DL/T 621-1997的附录B3、B4、B7计算： 接地装置的电位 Ug=IR=4000×0.5=2000V

最大接触电位差 Utmax=KtmaxUg=0.22×2000=450.8V 最大跨步电位差 Usmax=KsmaxUg=0.0831×2000=166.2V

【注意】新版GB/T 50065-2011中接触电位差和跨步电位差的计算方法都改了！

【案例09B】某35kV架空线路，采用钢筋混凝土电杆、铁横

担、钢芯铝绞线。请回答下列问题：

1、假定杆塔处土壤电阻率ρ≥2000Ω.m，请问在雷雨季，当土壤干燥时，每基杆塔的工频接地电阻不宜超过哪一项数值？

（A）4Ω （B）10Ω （C）20Ω （D）30Ω 答案【 D 】

解答过程：依据GB/T50065 -2011的表5.1.3，该接地电阻不宜超过30Ω。

【说明】GB 50061 -2010的6.0.16条和GB/T 50065 -2011的5.1.3条中“等号”的位置不同！二者对比如下表（GB 50061的不同处用黑色表示）。

有地线的线路杆塔的工频接地电阻 土壤电阻率ρ ρ≤100 100＜ρ≤500 500＜ρ≤1000 1000＜ρ≤2000 （Ω·m） ρ＜100 100≤ρ＜500 500≤ρ＜1000 1000≤ρ＜2000 接地电阻（Ω） 10 15 20 25 ρ＞2000 ρ≥2000 30 本题中ρ≥2000Ω.m的表述看来是依据GB 50061。因选项中无25Ω，按GB/T 50065也不会答错。

因GB/T 50065-2011较新、较细，建议今后按此执行。答题时只能随机应变啦。

2、钢筋混凝土电杆放射型接地装置如下图所示，已知水平接地极为50×5的扁钢，埋深0.8m，土壤电阻率为500Ω. m。请计算该装置工频接地电阻值最接近哪项数值？(原图注明l1=l2=3m。)

12

（A）55Ω （B）57Ω

（C）60Ω （D）126Ω 答案【 C 】

解答过程：依据DL/T 621-1997附录D式D1计算：

At=2.0； L=4l1+l2=4×3+3=15m； d=b/2=50/2=25mm=0.025 m

L2500152RlnAln2t0.80.025 2Lhd2159.328260.15.3052

【案例08】某110kV变电站接地网范围为120×150m,由15

×15 m网格组成，接地体为60×8 mm2截面的扁铁，埋深0.8 m，土壤电阻率均为300Ω.m。

小格尺寸 15m×15 m

1、计算接地网的工频接地电阻。

（A）1.044Ω （B）1.057Ω （C）1.515Ω （D）0.367Ω 答案【 A 】

解答过程：依据《配电手册》P5式14-26计算： 外缘边线总长度 L0=2（120+150）=0m

水平接地体总长度 L=11×120+9×150=2670m 接地网总面积 S=120×150=18000m2；S134m 接地体等效直径 d = b/2 = 0.06/2 = 0.03 m 先求出算子 B1h14.6S10.814.61340.9733

Sln5B2L9hdS

3001800010.97333000.21350.9733ln1342267090.80.03Re0.2131B =0.9410+0.0179×6.41=1.0567

L0S134 13ln0.20.9879 3ln00.2SL01340 Rn=α1Re=0.9879×1.0567=1.0439

2、若接地电阻为1Ω，110 kV系统计算入地短路电流为10kA，短路持续时间为0.5秒，最大接触电位差系数为0.206，计算最大接触电位差数值并判断下列哪项是正确的。

（A）7940V,不满足要求 （B）2060V，满足要求

（C）2060V,不满足要求 （D）318.2V，满足要求

答案【 C 】

解答过程：依据DL/T 621-1997附录B:

接地装置电位 Ug = IR = 10×1 = 10kV = 10000V

最大接触电位差 Utmax = KtmaxUg = 0.206×10000 = 2060V 2060V超过允许值Ut≤

1740.17f1740.17300 = 318.2V t0.5 3、已知条件同2题，最大跨步电位差系数为0.126，计算最大跨步电位差数值并判断下列哪项是正确的。

（A）8740V，不满足要求 （B）1260V，满足要求

（C）1260V，不满足要求 （D）3.1V，满足要求

答案【 C 】

解答过程：依据同2题，接地装置电位 Ug =10000V。

最大跨步电位差 Usmax = KsmaxUg = 0.126×10000 = 1260V 1260V超过允许值Us≤

1740.7f1740.7300= = 3.1V

0.5t【点评】这两道题出得很好！

注意规范已改!

【案例07】某综合办公楼380/220V供电系统（TN系统）采用了接地

故障保护并进行了总等电位连接。

【说明】本题是按DL/T621出的，当时就不符合IEC标准，现在应依据GB 50065-2011 。

本题作废；录以备考。

1、下面的示意图中，连接线4代表哪项？（图略，见DL/T621。）

（A）保护线 （B）接地线

（C）总等电位联结线 （D）辅助等电位联结线 答案【 D 】

解答过程：依据DL/T 621-1997第7.2.7条图6。

【点评】

1）辅助等电位联结—是指个别设备的外露可导电部分与附近的装置外可导电部分的联结。

局部等电位联结--是指多台设备和多种管道的联结。一般是在分配电箱旁设端子板。

2）GB165.3-2004中无此图；“总等电位接地端子”称为“总接地端子”。

2、该工程电气装置的保护线由以下几部分构成，哪项不符合规范要求？

（A）多芯电缆的芯线

（B）固定的裸导线或绝缘线

（C）受机械外力，但不受化学损蚀的装置外导电部分

（D）有防止移动措施的装置外导电部分 答案【 C 】

解答过程：依据DL/T 621-1997，8.3.3、8.3.4、8.3.5条，（A）（B）（D）符合要求。

“用作保护导体的装置外可导电部分，应不受机械、化学或电化学的损蚀。” 【点评】 1）“受机械外力”这种说法不妥；通常物体均受外力。 2)在GB165.3-2004中，“装置外导电部分”改称“外部可导电部分”。3.2条中，保护导体类型不包括外部可导电部分，但中国允许将电缆托盘和电缆梯架用作保护导体。

3、某回路保护线的材质与相线相同，故障电流为1000A，保护电器的动作时间

为2s，计算系数k取150，计算保护线的最小截面。

（A）4 mm2 （B）6 mm2 （C）10 mm2 （D）16 mm2 答案【 C 】

解答过程：依据DL/T 621-1997，8.3.1条式15：

SpI2tIt100029.3 mm2 kk150【点评】DL/T621规定：“应采用最接近的标准截面积。”这不合理。 GB165.3规定：“应采用较大标准截面积的导体。”

4、假定上述回路相线截面为35 mm2，按相线截面确定的保护线最小截面应选用哪项？

（A）10 mm2 （B）16 mm2 （C）25 mm2 （D）35 mm2

答案【 B 】

解答过程：依据DL/T621，8.3.1条表5。

5、假定保护电器的动作电流为100A，计算故障回路的阻抗应小于哪项？

（A）10Ω （B）4Ω （C）3.8Ω （D）2.2Ω 答案【 D 】

解答过程：依据GB165.21-2004，413.1.3.3款： Zs ≤ Uo/Ia = 220/100 = 2.2Ω

【案例05】某企业变电所，进线电压35kV，经降压变压器后，

以10kV向厂区高压电气设备及用户供电，再经10/0.4kV配电变压器向附近低压用户供电。

1、现已知10kV系统全部以电缆馈电，其中截面95mm2的电缆总长15km，截面120mm2的长10km，试计算10kV系统单相接地电容电流最接近下列那些数值：

（A） 21A （B） 27A （C） 30A （D） 35A

答案【 C 】

解答过程：依据《工业与民用配电设计手册》，P153表4－20及表4－20，；

95mm2电缆的接地电容电流为1.0 A/km×15=15A； 120mm2电缆的接地电容电流为1.1 A/km×10=11A； 变电所增加的接地电容电流值10kV为16％； 共计：（15+11）1.16=30A。

【延伸】单相接地电容电流的计算方法见《配电设计手册》P152~ P153。

线路的单相接地电容电流：

*详细计算——电缆按式4-39、4-40, 架空线路按4-42、4-43； *每km的平均值——查表4-40；

*估算——电缆为Unl/10,架空线为Unl/350。 电力设备的电容电流（变电所增加值）：按表4－20，。

2、假设上述系统单相接地电容电流计算值为32A，若需在接地故障下运行时，试分析10kV系统选择下列那种中性点接地方式最合适，请说明原因

（A）不接地 （B）直接接地 （C）高阻抗接地 （D）消弧线圈接地 答案【 D 】 解答过程：

依据DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》第3.1.2 条，3kV～10kV电缆线路构成的系统，当单相接地故障电容电流超过30A又需在接地故障条件下运行时，应采用消弧线圈接地方式。 3、上述变电所接地网如5-1所示，如果土地电阻率ρ＝30000Ω.cm，估算该接地网工频接地电阻最接近下列哪值

（A） R=265Ω （B） R=3Ω （C） R=9Ω （D） R=300Ω

答案【 B 】 解答过程：

依据DL/T621-1997《交流电气装置的接地》附 录A，复合式接地网工频接地电阻的简易计算如下（30000Ω.cm=300Ω.m）：

R0.5

S0.53003000.52.65Ω

56.578040