变电站电气一次主接地网的设计探析杨玉珍

变电站电气一次主接地网的设计探析杨玉珍

杨玉珍

许昌鲲鹏电力设计咨询有限公司河南省许昌市461000

摘要：随着我国国民经济发展的不断加快，人们对电力的需求和服务质量要求也在不断的上升。因而在变电站建设过程中，就必须做好各项设计工作，才能从根本上确保变电站施工质量，进而为整个电网的安全运行奠定坚实的基础。因而本文正是基于这一背景，以变电站电气施工设计中的一次主接地网的设计为核心，就如何加强变电站电气一次主接地网的设计进行了论述。旨在与同行进行业务交流，以不断促进设计水平的提升，为整个变电站电气施工质量的提升奠定坚实的基础，从而以更加优质高效地服务满足广大电力客户的需要。

关键词：变电站；电气施工；一次主接地网；设计策略

1、关于加强变电站电气一次主接地网设计应进行的基本工作分析

为了更好地加强变电站电气一次主接地网的设计，笔者认为，作为设计人员应在做好以下几点基本工作：

一是加强可行性设计研究。为了更好地开展此项设计工作，作为设计人员，在设计之前，应严格按照变电站建设过程的特点以及变电站电气一次主接地网设计规范和注意事项等，对其开展可行性设计研究工作，以最大化的确保其设计满足变电站工程建设的需要，以更好地为整个变电站工程施工提供精准的施工依据，并在整个研究过程中严格按照规范设计流程进行，以最大化地确保所设计的变电站的建设达到标准，进一步夯实变电站建设工程的质量。

二是在做好可行性设计研究的基础上，作为设计人员，还应对变电站的原始数据资料进行查询和掌握，即对变电站工程所在的地质条件、周边环境以及交通和地震烈度等基础数据资料进行查询并掌握，并加强与工程建设各方的沟通和交流，以最大化的确保设计的可行性和科学性。

2、变电站电气一次主接地网的方案设计

变电站电气一次主接地网的设计方案应当结合变电站的实际情况以及接地网的整体分布情况，准确的选择接地网的电阻率，尽可能的满足变电站的要求。下面以某大型电力公司为例，研究该公司在接地网方面的设计方案，首先，这家公司在地极的设置上十分科学，都是采用垂直布设的方式，地极使用的是镀锌材质，为了防止接地网存在某些漏洞，该企业将地极的长度设为2.5米，并根据接地网的具体位置对角度进行合理的调控，垂直地极依照组别进行分布，组与组之间的距离要求保持在5-7米，绝对不能存在跨极分布的情况。此外，该企业采取深井保护措施，在变电站的四周设置深井，并在井的内部放置钢管，以此掌控地网的具体分布情况；最后，将接地网和变电站连接起来，特别要注重两者之间的设备连接是否到位，避免接地网出现漏洞的现象。

3、变电站电气一次主接地网的设计分析

在对电气一次主接地网进行设计时，会涉及到许多的项目，以下主要对主接地线、勘测、技术和防雷这四个方面进行分析。

3.1主接地线设计

作为接地网不可或缺的一部分，主接地线的设计是否科学对变电站运行能力的高低有很大影响。进行主接地线设计最重要的目的就在于为变电站内的运行设备营造一个舒适的工作氛围，避免某些干扰因素的存在。在主接地线的设计过程中，要尽量减少能耗、提高工作效率，尤其要注重减小变电站的整体运行面积，确保运行高效、顺畅。

3.2勘测设计

电气一次主接地网的现场设计是勘测设计主要内容，在进行勘测的同时实施网络敷设。在对接地网进行设计时，由于变电站环境因素的影响，尤其是地质信息，给接地网的设计带来了很大的困难。一般来说，电力企业会把主要精力集中在勘测设计的电阻率分配问题上，以此稳定接地网的电阻率，进而延长变电站的使用寿命。由于接地网或多或少会受土壤所影响，扰乱电阻率，影响勘测设计的精准度，因此电力企业必须依照变电站接地网的设计方法，尽量减小土壤电阻率，进而降低接地网的设计难度。较为常用的降低电阻率的方法有：（1）由于砂质土壤的电阻率很低，因此可以采用含沙量较大的砂质土壤取代含泥量较大的土壤，这样做在一定程度上有助于更好的进行接地网设计；（2）确定科学的勘测深度，一般来说，深层土壤较表层土壤的电阻率更低，为了避免表层土壤给勘测设计带来负面影响，应当选择适当的勘测深度；（3）在进行勘测设计时，应当适度的加设化学方式，用地质元素间的化学反应来降低土壤本身的电阻率，以此减小勘测设计的难度；（4）外接法，要是以上的措施都没有办法减小勘测设计中的电阻率，那么就要使用外接的方法，通过特定的金属线进行疏导，将土壤中的电阻率进行分流。

3.3技术设计

为了保证变电站拥有稳定的工作方式，电气一次主接地网的设计必须要采用接地技术对变电站进行控制；技术设计的目标很明确，就是确保变电站能够安全、准确的运行，对电气一次主接地网进行技术设计，不仅有利于提高应对突发事件的能力，还能有效的减少触电、火灾等事故的影响。比方说：某电力企业在对接地网进行技术设计时，使用接地装置进行连接，共同形成接地体，确保设备接地准确无误。该电力企业把技术设计分成了以下两种，其一是自然设计，利用连接接地网相关的设备，使其自然转变为接地网，相对于其他的技术设计方式来说，自然设计拥有较高的的安全性，对于提升接地网的质量优很大帮助；其二是人工设计，该企业对这种设计方式的使用较少，这是由于该方式需要进行很多的参数设计，并且对技术指导存在一定的要求，极易出现问题；只有在自然设计无法达到接地网的设计要求时，才会选择使用人工设计，把接地装置当做一个外置的导体，放置到土壤中，作为接地的物体。

3.4防雷设计

电气一次主接地网有很强的保护功能，在很多情况下它都能保护变电站免受雷电的袭击；由于变电站和接地网之间的构成十分特别，因此极易遭受雷电的干扰。下面以某电力企业的电气一次主接地网设计为例，重点研究该企业在防雷方面的设计。该企业之前采取的是电压防雷的方式。在接地网的进线处，设置一些避雷装置，在变电站的主变位置，侧方牵引母线，将母线当成避雷装置的保护伞，以此保护变电站不受雷电的干扰，但依旧无法达到防雷的目的。在进行防雷设计时，要确定中性点所在何处，只有这样，才能确保避雷器的安装位置正确无误，才能使防雷设计达到最佳的设计效果，进而展现接地网设计的优越性。

3.5具体方案的设计

就具体方案的设计分析，必须仔细对现场的土壤电阻率数值和变电站复合接地的总体设计进行勘测，同时在此过程中应用分析运算的方法来完成符合性接地布设。根据笔者多年的实际经验而言，可以归结出具体的施工流程，主要体现在以下几个方面：（1）利用合理的辅助工具，同时在现场挖掘接地极所必须的沟槽。（2）通过适合的工具把竖直接地极埋入地下。（3）把水平接地极尽可能低摆放好，并将水平接地极埋置沟槽底。（4）将水平接地极与竖直接地极和其他敷设部分连接在一起。（5）在具体方案的设计过程中，变电站中的各个重要电气设备必须与接地极进行多点式连接，这是变电站中必须可少的一个环节。（6）接着，在深井中将降阻剂导入。（7）最后进行沟槽回填，保持作业地方的整洁。

4、结束语

综上所述，对变电站电气一次主接地网设计进行论述具有十分重要的意义。作为新时期背景下的设计人员，应紧密结合变电站工程的需要，认真分析变电站电气一次主接地网设计的可行性，在分析相关基础资料的基础上，掌握设计内容，采取有效的策略降低土壤的电阻率，并精心确定施工设计方案，科学确定施工流程，为整个工程质量的提升奠基。

参考文献：

[1]刘宝成.低电压大电流法检测接地网技术的研究与应用[J].天津电力技术.2000（02）：37-41+50

[2]覃予春.35kV变电站电气一次部分设计技术分析[J].科学之友.2012，（14）：22-23

[3]李泽宏.浅谈变电站电气一次主接地网的设计[J].中国新技术新产品.2013（18）：80