变电站电气一次主接地网设计探究

变电站电气一次主接地网设计探究

房哲名吴铎

国网大庆供电公司

摘要：接地网在变电站的运行中是十分关键的，接地网对整个变电站的稳定运行有着重要的作用，尤其是接地网设计，接地网设计环节在接地网的建设中是非常关键的，但是我国的变电站电气接地网在设计的过程中还存在着很多的问题，如果没有将这些问题合理的解决，那么就会影响着变电站的稳定运行。

关键词：变电站；接地网设计；电气

电力行业的发展是离不开变电站的平稳运行的，变电站电气一次主接地网设计就是影响着地变电站的重要因素，我国变电站电气一次主接地网设计还存在着很多的问题，在设计上并不成熟，这就导致了变电站一次主接地网设计工作存在着很大的问题，这些问题的出现有对接地网的建设有着很大的影响，需要引起我们的重视。本文就是对变电站一次主接地网设计进行分析，为相关的研究提供借鉴。

一、变电站电气一次主接地网设计中存在的问题

变电站电气一次主接地网设计阶段是十分关键的，在设计的时候需要将图纸准备好，在设计的过程中，需要附带简单的说明，还要对没有入地的电阻率进行设计上的解说，提供说明书。但是现在的变电站主接地网设计中还存在着很多的问题，没有对需要的问题进行解说，在设计的时候如果出现了问题，没有相应的说明书解说，那么就会出现问题，对与这些问题的出现，地网的电阻值在可信度上就会降低。

在设计的时候会出现很多与实际情况不符的问题，从整体的布置上来看，还要在整体上进行考虑，整体的布置图在设计的之后也要将主干线画出，但是有很多的设计人员都没有进行备注，也没有进行特殊设备的连接的解说，例如电缆沟，电缆沟在建设的时候，在1m之外的地方就要有主干线，但是有很多的人都没有进行解说，这样就导致了干线在连接的时候没有找到连接点，从整体上看，在设计的时候没有对较为密集的地区考虑，而且设计图纸上有很多的地方没有主线，这样的图纸，施工人员在使用的过程中，无法辨别主线，会导致很多问题的发生，消耗材料，浪费时间，在实际建设的过程中，如果使用的是不完整的设计图纸，那么在投入使用的时候就会出现较大的问题。变电站电气一次主接地网的设计还包括防雷措施，防雷装置的位置也要注意，在出现问题的时候，还要及时的进行处理，尤其是周边的环境，如果没有将这些问题处理好，那么变电站电气一次主接地网设计就是失败的，这样的设计图纸是无法满足基本的要求的。

二、变电站电气一次主接地网设计的解决措施

面对变电站电气一次主接地网设计中出现的问题，提出以下的解决措施对这些问题进行具体的分析：

（一）电气的主接线设计

电气的主接线设计是整个设计的主体部分，这一部分是设计的核心，电气的主角的主接线设计影响着电气的建设和电力使用水平，在电气设备、配电设备的布置、继电保护和控制方式上也有着要求，电气的主接线设计作为变电站电气一次主接地网设计中的核心，在设计的时候一定要注意，需要将试点选在接线设计中占地较小的位置，这样可以减少能量的消耗，做大程度的降损，实现资源的可持续利用。

（二）现场的勘测

现场的勘测在变电站电气一次主接地网设计中也是非常重要的，现场勘测是进行设计的基础，如果没有将勘测工作做好，那么在设计的时候就无法满足整个接地网建设的要求。主接地网的勘测主要包括以下内容：占地测量、地质勘察和土壤的电阻。在进行土壤电阻的测量中，土壤电阻率是接地网如何设计的关键步骤，它直接影响到接地电阻能否满足要求、接地系统的成本和接地系统的寿命。因土壤电阻率主要受四大因素影响：（1）土壤类型。（2）土壤的疏密度。（3）土壤的温度。（4）土壤水分含量。因此测量结果要考虑到土壤温度及水分对接地网设计的影响，尤其是水分的影响，应据地质详细分析，择好的依据而定。若电阻率过高不便施工布设，应减小土壤电阻率。减小土壤电阻率的方法有：（1）更换土壤。如：砂质粘土、黑土电阻率较低，可做首选使用。（2）增加下埋的深度。此做法可有效避免因土壤结冰及干旱问题使土壤电阻率升高。（3）做化学处理。如：锅炉渣与土壤混合可大幅度降低土壤的电阻率。（4）外因接地处理法。如：在金属引线的帮助下将接地体埋入电阻率较低的土壤里。

（三）接地技术

接地的设计对保证电气设备的正常工作及防止人身触电起到关键性的作用。接地的目的有以下几个：（1）防止电气设备的机械性损坏。（2）防止人身触电。（3）防止火灾及爆炸。（4）控制地网额定电位的具体数值。所以接地技术是接地网设计中不可或缺的环节。接地体的接地装置是由接地线和接地体两部分组成。接地线通常才用扁钢或者圆钢，接地体通常采用角钢来铺设。一个好的接地装置，接地体是至关重要的，接地体可分为自然接地体与人工接地体两类：（1）自然接地体即利用与地有可靠性连接的各种金属结构、管道和设备作为接地体，在变电所周围进行敷设。如果自然接地体的电阻能满足要求并不对自然接地体产生安全隐患，在没有强制规范时就可以用来做接地体。（2）人工接地体即人为埋入地下作为接地装置导体的接地体。一般将符合接地要求截面的金属物体埋入适合深度的地下，电阻符合规定要求，则做为接地体。

（四）合理选择电气设备

合理选择电气设备需遵守：（1）短路条件下时，电气设备的动、热额定值。（2）根据工作环境、安装地点来选择适合的电气设备，例如：水分交的的土壤应选用质地厚的设备，并涂上防潮油。（3）正常工作时电气设备的额定数值。这是选择电气设备的基础条件，根据一般工作下的额定值可以大体确定主变压器的台数及内、外引下的敷设数目。而后在根据城区的供电条件、负荷性质及城区经济和电力技术做详细选择。

（五）防雷设计

雷电对于接地网存在较高的危害性，做好防雷设计是保护接地网安全的重要手段。（1）自然情况下直击雷是最为常见的，这就需要变电站的配电装置采用全户内布置，采用屋顶避雷带防止雷击。如在屋顶避雷带采用扁钢与接地网接地网进行连接并热镀锌进行隔离。（2）雷电压过大会造成接地网的整体崩塌，所以防止线路侵入的雷电波过电压是防雷设计的关键。

三、具体方案的设计

具体方案设计应按照现场勘测的土壤电阻率数值和变电站复合接地的总体设计，加以分析运算来进行符合性接地布设。具体施工流程如下：（1）使用科学的辅助工具，挖掘接地极需要的沟槽。（2）利用合理的工具将竖直接地极埋入地下。（3）将水平接地极摆放整齐并埋置沟槽底。（4）把水平接地极与竖直接地极与其他敷设部分进行连接。（5）变电站里各个重要电气设备与接地极进行多点式连接。（6）在深井里倒入降阻剂。（7）将沟槽回填，清理作业地方。

四、结论

变电站建设电气一次主接地网工程建设要以降低工程量、节约资金投入、保证设计与施工安全为原则的基础下，以使工程安全、顺利、节约效率，使城网建设快速的发展策略。使变电站在符合相关规范与设计要求的前提下稳定、安全、高效地运行。

参考文献

[1]牟道奎.发电厂变电站电气部分[J].重庆大学.2013（07）.

[2]黄纯华.发电厂电气部分课程设计参考资料[J].水利电力.2012（13）.