变电站电气一次主接地网的设计

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摘要:本文针对变电站电气一次主接地网的设计存在的问题，分析给出实例进行，总结变电站电气一次主接地网的设计的要点，为变电站电气一次主接地网的设计提供一定的借鉴意义。

关键词:变电站;电气; 一次主接地网; 设计

一、综述

变电站电气，其运行安全性非常重要。在这其中，接地网起着至关重要的作用。接地网一定程度上能够为站内的各种各样的电气设备提供一个公共参考地。同时，如果某时发生系统故障，接地网能够迅速地安全地排泄掉故障产生的电流。而且，接地网还可以降低站内的地电位升。我们可以说，接地网的相关的接地性能的好坏是可以直接地关系到全部的站内工作人员其人身安全的，其次，还影响到各种的电气设备相关的运行的安全及正常。在中国，一方面伴随着目前的电力工业的迅速发展，出现一次接地网普遍在运行中，表现出的安全问题是已经越来越多；而另一方面，目前，接地网的设计，没有进步，仍然是传统的方法。于是，这就使得变电站的一次主接地网，关于它的设计工作和实际的安全运行之间，逐渐凸显矛盾，并变得非常突出。可以说，目前，业界迫切需要设计出一种全新的，安全的，并且更为科学有效的接地网的方法。

二、变电站电气一次主接地网在设计中存在的问题

伴随着电力工业其迅速发展，一次接地网在运行中，安全因素越来越多，传统的所谓经验的公式，当用于设计复杂工程的条件下的相对的大型接地网时，表现出明显存在缺陷。关于这些缺陷，主要有：(1) 在设计手册上，相关经验的公式并未将土壤存在不均匀性考虑在内。(2) 在设计手册上，经验的公式并未考虑到接地网上存在的不等电位分布。(3) 在设计手册上，经验的公式并未考虑到，某种情况下，电流的注入点位置如果存在不同，那么其对接地网的相关安全性能会造成影响。(4) 在设计手册上，经验的公式是仅仅只能初步的进行估算，以得到变电站内其相关地表电位升，得到的相对平均值，无法分析出变电站内的任意一点的接触电压与跨步电压。因此，无法估计出这些点是否存在安全问题。(5) 在设计手册上，经验的公式并未考虑到，如果出现的现实情况是，不仅仅相关其它的电气设备，接在接地网接上，接地与接地网并且构成回路。如果万一发生故障，那么，则这些个电气设备也就是会仍然地相当于接于接地网上。于是，就会出现与接地网之间会存在相互影响的现象。(6) 在设计手册上，经验的公式不能解决，逐渐受到重视的日益严重的电力系统的电磁兼容问题。(7) 另外，把总体布置图，有的设计者将其作为竣工图纸，直接给运行单位是不妥的。这是因为实际在施工中，还是会出现不少的改动和增减。

三、工程实例

（一）工程概况

要设计施工的是某变电站。主要设计的是110 kV侧的电气主接地线，是线路变压器的相关单元接线。且110 kV远期更出线三回。主要的，在本期是出线二回，详细情况是：T接XX1―小楼―派潭线―1号主变压器；T接XX2―小楼―派潭线―2号主变压器。

（二）现场勘测

施工实际实例中，这一现场勘测的步骤是在做设计工作的准备时，不可缺少的重要环节。勘测包括三个相关方面：对地形地质的详细勘察、现场的占地测量以及土壤电阻率的测量。 土壤电阻率测量的意义：土壤电阻率是影响到接地电阻的最重要的一个相关的参数。

（三）方案设计依据变电站的复合接地体所进行的整体布置和实际测量的土壤的电阻率结果，经分析计算，综合考虑各种因素，包括变电站要设计的接地网其相关的接地电阻，该变电站工程的现场地形以及周边的地质情况等等。进一步制定出初步的具体的一次主接地网的相关方案设计。详细的设计如下：(1)相关的变电站设计的接地网的垂直接地极的埋设。共105根。 (2) 深井的挖掘。四周边打6个深度为35m的深井，每个深井打入1根镀锌钢管。深井内铺设降阻剂。 (3) 水平接地网可以采用镀锌圆钢，间隔宽度为5―11m(中间比较稀疏，两边比较密集)。(4) 设计的接地系统不仅是要与站内的主要电气设备进行多点连接，并且与自然接地极还要进行连接。

（四）施工的步骤

必要的，在进行施工之前，设计师首先地要对即将进行施工的现场地形进行周密详细的勘察。以便于详细了解到施工及设计的有关情况。同时，还要注意在进行接地极埋设步骤时，务必应注意到全力避开已经存在的地下电缆以及其他管道。施工具体地步骤是：(1) 关于接地极设置的沟槽的相关开挖工作。在进行挖沟时，可以将各种挖沟工具进行合理地使用。0.8 m为沟槽的深度的最小极限。(2) 施工时，使用合适的工程工具，把垂直接地极成功的打入地中，且深度为3 m。(3) 将水平的接地极放入到沟槽中，并理直紧贴沟底。(4) 把水平的接地极进行连接好，然后，牢靠地将垂直的接地极进行连接。(5) 将变电站内，主要设备要进行多点连接。(6) 在深井内，进行加灌降阻剂。(7) 进行回填土，且夯实、清理。

四、总论

本文针对变电站电气一次接地的问题进行了探讨。得出如下的结论：(1) 关于接地材料方面：进行铜与钢的相比较，则会发现铜的导电性以及耐腐蚀性好，而且可以认为所需要的最小截面积相对小，造价低；关于导体连接方式的方面：得出放热焊接法与其它的接法相比较，会发现更加节约铜材。并且这种接法生成的连接头的品质相对地较好。(2)在接地网结构恰好与土壤的条件大致相同时，会发现，钢接地网，其相关的接地阻抗，在与网内电位差上所占总电位的比值，都会较钢材的偏小。(3)针对于大中型模式存在的接地网来说，若想降低接地电阻，那么采用垂直接地体不会起效，因为其所起到的降阻作用很小。(4)而大型存在的钢材接地网，一定会产生圈套间存在的网内电位差，一定程度上，并且其值间接地随地网的面积成正比例影响。但是相反的，随接地导体的相关半径的增加和均压导体的根数的增加而减小。还有，短路电流设置的入地点物理距离上偏离地网中心相对的越近，就会发现网内电位差产生值就会越大。(5) 接地网在面积相同的情况下，其有效面积内若导体间距越小，则不但可降低最大暂态GPR值。同时，最大暂态GPR相对的持续时问也随之会变短。(6)在土壤和雷电流参数保持不变之情况下，地网冲击接地的电阻值会随着接地网的面积其不断增大，发生很快减小且趋于某一定值的现象。而且，当接地网的面积在超过一定值时，这一种影响，表现出的作用就会变得及其微弱。由此得出，在雷电流存在的作用下，因此产生的冲击接地阻抗，它会随接地网的面积，会出现变化，且变化的情况会与工频有关系，且时而有所不同．

变电站在工程建设等方面，即电气一次主接地网建设中，需要遵循以下的原则进行：减少工程的工作量、节约功臣费用资金、尽量降低工程的风险和提升施工的安全等，最终保证工程可以顺利有效安全的进行。

参考文献

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