变电站电气一次主接地网的设计思路

李继红

【摘 要】在进行变电站设计时，要重视电气一次主接地网设计工作，保证电气一次主接地网设计的合理性和可行性，保证人生和设备的安全，促进变电站施工质量的提升，进而为整个电网安全可靠的运行提供保障，促进供电质量的提升，以满足社会生产和人们在日常生活中对用电质量的要求，为电力行业持久长远的发展奠定基础。

【关键词】变电站;电气一次;主接地网;设计思路

1变电站电气一次主接地网设计原则

变电站主接地网的设计主要依据国家制定的法规、标准、规程、规范，结合工程实际，在保证安全性、供电可靠性、满足各项规程规范要求的前提下，顾及检修、运行、日常维护的方便，最大程度的节约资金，因地制宜，争取接地网设计的先进性和可靠性，坚持经济运行、方便适用、安全可靠的原则。同时，还要考虑接地网的腐蚀问题。（1）一般规定：为保证人生和设备安全，电气设备宜接地或接零，交流电气设备应充分利用自然接地体接地;但应校验自然接地体的热稳定;为了将各种不同用途和各种不同电压的电气设备接地，应使用一个总的接地装置，接地装置接地电阻应满足其中接地电阻最小的电气设备的要求。如做接地装置有困难时，允许用绝缘台来维护和操作电气设备，但不能同时接触电气设备的不接地部分和与地有连接的建筑物部分。电压为1kV以下的直流电气设备中性点可直接接地或不接地。在中性点直接接地的低压电力网中，电力设备外壳宜采用低压零保护。在中性点非直接接地的低压电力网中，应防止变压器高低压绕组间绝缘击穿引起的危险，变压器低压侧的中性线或一个相线上必须装设击穿保险器。电气设备的人工接地体应尽可能使在电气设备所在地点附近对地电压分布均匀。大接地短路电流电气设备，一定要装设环形接地体，并加装均压带。设计接地装置时，应考虑到一年四季中，均能保证接地电阻要求值。在确定发电厂变电站接地装置的型式和布置时，应降低接触电势和跨步电势，使其不超过规定值。（2）接地范围：电机、变压器、电器、携带式及移动式电器底座和外壳，电气设备传动装置，互感器二次线组，配电屏与控制屏框架，屋外配电装置金属和钢筋混凝土构架以及靠进带电部分的金属遮拦和金属门，电缆金属外皮、布线钢管，铠装控制电缆外皮及非铠装或非金属护套电缆屏蔽线芯。

2具体设计内容

接地网的设计内容比较复杂，接地网这一部分设计对整个电网的安全可靠运行有着极其重要的意义，如果接地网设计存在问题就可能会使全站所有电气设备出现问题，甚至在运行状态时，会出现危险的运行情况，在完成主接线设计之后，还需要将其他的自动装置以及配电装置进行合理设计。，选择与主接线以及接地电网契合度较高的电气设备，计算电力负荷以及短路情况下的电力情况，提前设计好应对这两方面问题的措施，保证额定值的高度针对性，保证设备即使出现短路的情况，电网运行仍旧不会受到影响，同时还需要将电网的断流能力有效提升，选择最为合理的安装方式。由于本文设计的电网有接地需要，因此需要保证接地设计的合理性，合理性的第一方面就是保证安全性，防止出现爆炸以及机械性故障等电网运行事故，接地设计是一项难度较大的电网设计内容，尤其是在对接地体进行敷设的时候，需要对敷设区域有所明确，选择合适的接地线，保证接电线的质量，对不同的接地体进行区分，对自然接地体以及人工接地体进行划分。

3设计问题

3.1电气一次主接地网的设计不达标

电气一次主接线是设计过程中的重要环节，它对变电站的电气设备、装置的布局以及变电站的保护和控制都会产生重要的影响，如果电变电站气一次主接地网设计达不到规程规范要求，会对电气设备的正常运行和人身安全带来严重的不良影响，甚至发生安全事故。

3.2接地网腐蚀

由于接地网存在腐蚀性，无法确保其能够始终保持低电阻状态，但是这对接地网的整体运行质量造成了负面影响，表现为容易出现接线的腐蚀问题。由于不同土壤酸碱度不同，并且盐和微生物类型不同，所以接地网的实际腐蚀率也与相关设计标准间存在一定的差异，事实上接地网的腐蚀问题无法避免，但是可通过一些技术手段延缓其腐蚀速度，确保其运行安全。但是就实际作用效果上来看，当前的一个重要问题为对于施工区域的土壤检测不准，或者未能落实对于接地网的抗腐蚀处理工作。

4变电站电气一次主接地网的设计思路

4.1降低电阻率

土壤电阻率在一定程度上影响接地电阻值，经过计算要明确接地电阻值是否满足规程规范的要求、接地网使用寿命与配置。在对变电站环境进行勘查时，为降低土壤电阻率，需要采用以下有效措施：1）更换高电阻率的原有土壤，可以采用土壤电阻率低的土壤替换原有土壤;2）采取深埋式接地的方式，在整个方案设计过程中，如地下较深处土壤电阻率较低，为了降低接地电阻值，保证接地网设计符合规程要求值，可采取深埋式接地体，使接地体深入地层，埋设地点的选取，多为地下水较多的区域。3）应用化学方法，填充电阻率较低的物质，进而降低土壤的电阻率，已达到降低接地电阻值的目的4）所处环境对接地网的施工有很大影响，在设计施工方案之前，应勘查周边的地质情况，获取信息资料，考虑所有影响建设项目的因素，包括土层结构、气候、土壤等，这些在一定程度上都对接地网设计有影响。5）敷设引外接地体，如在变电站附近1公里以内有电阻率较低的土壤，可敷设引外接地体以降低站内接地电阻值。6）敷设水下接地网，充分利用水工建筑物（水塔、水井、水池等）以及其他与水接触的金属部分作为自然接地体。此时水下钢筋混凝土结构物内绑扎成的许多钢筋网中，选择一些纵横交叉点加以电焊，并与接地网连接起来。

4.2主接地网相关的勘测设计

在与主接地网相关的勘测设计工作中，要重视环境因素的分析工作，同时重视各类地质问题的处理工作，为主接地网设计的合理性提供保障。此外，要采取合理的措施降低土壤电阻率，保证主接地网设计工作顺利进行，以实现提升主接地网设计中勘测设计正确性和准确性的目的。

4.3主接地网相关的防雷设计

在与主接电网相关的防雷设计工作中，要选择质量优良的防雷装置，同时在总平面设计中指定的位置安装防雷装置，尽可能保证防雷装置在中线点的位置，为防雷装置安装工作的质量奠定基础。此外，要根据行业技术规范的要求和主接地网设计的标准，进行防雷设计工作，保证防雷设计工作的合理性和可行性，降低雷雨天氣对主接地网的影响，为主接地网运行水平的提升奠定基础，从而促进变电站运行水平的提升。

5结束语

在主接地网设计工作中，要根据变电站工程实际情况，对主接地网设计工作的可靠性进行分析和研究，在结合基础资料的基础上，保证每个设计环节的合理性，同时减小土壤电阻率，明确施工设计方案，促进变电站施工质量的提升。

参考文献：

[1]李发明.变电站电气一次主接地网施工技术要点思路构建[J].科技创新导报，2018，15（28）：62+64.

[2]朱贇，房鑫炎.变电站电气设备故障分析方法[J].电世界，，60（8）：6-11.

[3]李发明.变电站电气一次主接地网施工技术要点思路构建[J].科技创新导报，2018，15（28）：62+64.

（作者单位：内蒙古呼和浩特供电局设计院）