變電站電氣一次主接地網的設計思路

李繼紅

【摘?要】在進行變電站設計時，要重視電氣一次主接地網設計工作，保證電氣一次主接地網設計的合理性和可行性，保證人生和設備的安全，促進變電站施工質量的提升，進而為整個電網安全可靠的運行提供保障，促進供電質量的提升，以滿足社會生產和人們在日常生活中對用電質量的要求，為電力行業持久長遠的發展奠定基礎。

【關鍵詞】變電站;電氣一次;主接地網;設計思路

1變電站電氣一次主接地網設計原則

變電站主接地網的設計主要依據國家制定的法規、標準、規程、規范，結合工程實際，在保證安全性、供電可靠性、滿足各項規程規范要求的前提下，顧及檢修、運行、日常維護的方便，最大程度的節約資金，因地制宜，爭取接地網設計的先進性和可靠性，堅持經濟運行、方便適用、安全可靠的原則。同時，還要考慮接地網的腐蝕問題。（1）一般規定：為保證人生和設備安全，電氣設備宜接地或接零，交流電氣設備應充分利用自然接地體接地;但應校驗自然接地體的熱穩定;為了將各種不同用途和各種不同電壓的電氣設備接地，應使用一個總的接地裝置，接地裝置接地電阻應滿足其中接地電阻最小的電氣設備的要求。如做接地裝置有困難時，允許用絕緣臺來維護和操作電氣設備，但不能同時接觸電氣設備的不接地部分和與地有連接的建筑物部分。電壓為1kV以下的直流電氣設備中性點可直接接地或不接地。在中性點直接接地的低壓電力網中，電力設備外殼宜采用低壓零保護。在中性點非直接接地的低壓電力網中，應防止變壓器高低壓繞組間絕緣擊穿引起的危險，變壓器低壓側的中性線或一個相線上必須裝設擊穿保險器。電氣設備的人工接地體應盡可能使在電氣設備所在地點附近對地電壓分布均勻。大接地短路電流電氣設備，一定要裝設環形接地體，并加裝均壓帶。設計接地裝置時，應考慮到一年四季中，均能保證接地電阻要求值。在確定發電廠變電站接地裝置的型式和布置時，應降低接觸電勢和跨步電勢，使其不超過規定值。（2）接地范圍：電機、變壓器、電器、攜帶式及移動式電器底座和外殼，電氣設備傳動裝置，互感器二次線組，配電屏與控制屏框架，屋外配電裝置金屬和鋼筋混凝土構架以及靠進帶電部分的金屬遮攔和金屬門，電纜金屬外皮、布線鋼管，鎧裝控制電纜外皮及非鎧裝或非金屬護套電纜屏蔽線芯。

2具體設計內容

接地網的設計內容比較復雜，接地網這一部分設計對整個電網的安全可靠運行有著極其重要的意義，如果接地網設計存在問題就可能會使全站所有電氣設備出現問題，甚至在運行狀態時，會出現危險的運行情況，在完成主接線設計之后，還需要將其他的自動裝置以及配電裝置進行合理設計。，選擇與主接線以及接地電網契合度較高的電氣設備，計算電力負荷以及短路情況下的電力情況，提前設計好應對這兩方面問題的措施，保證額定值的高度針對性，保證設備即使出現短路的情況，電網運行仍舊不會受到影響，同時還需要將電網的斷流能力有效提升，選擇最為合理的安裝方式。由于本文設計的電網有接地需要，因此需要保證接地設計的合理性，合理性的第一方面就是保證安全性，防止出現爆炸以及機械性故障等電網運行事故，接地設計是一項難度較大的電網設計內容，尤其是在對接地體進行敷設的時候，需要對敷設區域有所明確，選擇合適的接地線，保證接電線的質量，對不同的接地體進行區分，對自然接地體以及人工接地體進行劃分。

3設計問題

3.1電氣一次主接地網的設計不達標

電氣一次主接線是設計過程中的重要環節，它對變電站的電氣設備、裝置的布局以及變電站的保護和控制都會產生重要的影響，如果電變電站氣一次主接地網設計達不到規程規范要求，會對電氣設備的正常運行和人身安全帶來嚴重的不良影響，甚至發生安全事故。

3.2接地網腐蝕

由于接地網存在腐蝕性，無法確保其能夠始終保持低電阻狀態，但是這對接地網的整體運行質量造成了負面影響，表現為容易出現接線的腐蝕問題。由于不同土壤酸堿度不同，并且鹽和微生物類型不同，所以接地網的實際腐蝕率也與相關設計標準間存在一定的差異，事實上接地網的腐蝕問題無法避免，但是可通過一些技術手段延緩其腐蝕速度，確保其運行安全。但是就實際作用效果上來看，當前的一個重要問題為對于施工區域的土壤檢測不準，或者未能落實對于接地網的抗腐蝕處理工作。

4變電站電氣一次主接地網的設計思路

4.1降低電阻率

土壤電阻率在一定程度上影響接地電阻值，經過計算要明確接地電阻值是否滿足規程規范的要求、接地網使用壽命與配置。在對變電站環境進行勘查時，為降低土壤電阻率，需要采用以下有效措施：1）更換高電阻率的原有土壤，可以采用土壤電阻率低的土壤替換原有土壤;2）采取深埋式接地的方式，在整個方案設計過程中，如地下較深處土壤電阻率較低，為了降低接地電阻值，保證接地網設計符合規程要求值，可采取深埋式接地體，使接地體深入地層，埋設地點的選取，多為地下水較多的區域。3）應用化學方法，填充電阻率較低的物質，進而降低土壤的電阻率，已達到降低接地電阻值的目的4）所處環境對接地網的施工有很大影響，在設計施工方案之前，應勘查周邊的地質情況，獲取信息資料，考慮所有影響建設項目的因素，包括土層結構、氣候、土壤等，這些在一定程度上都對接地網設計有影響。5）敷設引外接地體，如在變電站附近1公里以內有電阻率較低的土壤，可敷設引外接地體以降低站內接地電阻值。6）敷設水下接地網，充分利用水工建筑物（水塔、水井、水池等）以及其他與水接觸的金屬部分作為自然接地體。此時水下鋼筋混凝土結構物內綁扎成的許多鋼筋網中，選擇一些縱橫交叉點加以電焊，并與接地網連接起來。

4.2主接地網相關的勘測設計

在與主接地網相關的勘測設計工作中，要重視環境因素的分析工作，同時重視各類地質問題的處理工作，為主接地網設計的合理性提供保障。此外，要采取合理的措施降低土壤電阻率，保證主接地網設計工作順利進行，以實現提升主接地網設計中勘測設計正確性和準確性的目的。

4.3主接地網相關的防雷設計

在與主接電網相關的防雷設計工作中，要選擇質量優良的防雷裝置，同時在總平面設計中指定的位置安裝防雷裝置，盡可能保證防雷裝置在中線點的位置，為防雷裝置安裝工作的質量奠定基礎。此外，要根據行業技術規范的要求和主接地網設計的標準，進行防雷設計工作，保證防雷設計工作的合理性和可行性，降低雷雨天氣對主接地網的影響，為主接地網運行水平的提升奠定基礎，從而促進變電站運行水平的提升。

5結束語

在主接地網設計工作中，要根據變電站工程實際情況，對主接地網設計工作的可靠性進行分析和研究，在結合基礎資料的基礎上，保證每個設計環節的合理性，同時減小土壤電阻率，明確施工設計方案，促進變電站施工質量的提升。

參考文獻：

[1]李發明.變電站電氣一次主接地網施工技術要點思路構建[J].科技創新導報，2018，15（28）：62+64.

[2]朱贇，房鑫炎.變電站電氣設備故障分析方法[J].電世界，，60（8）：6-11.

[3]李發明.變電站電氣一次主接地網施工技術要點思路構建[J].科技創新導報，2018，15（28）：62+64.

（作者單位：內蒙古呼和浩特供電局設計院）