水電站等電位接地網(wǎng)的設(shè)計(jì)與施工要點(diǎn)

許長(zhǎng)林

（陜西嵐河水電開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司，陜西 安康 725000）

0 引 言

為更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)水電站運(yùn)行水平的優(yōu)化提升，需要重點(diǎn)圍繞水電站的安全運(yùn)行展開(kāi)控制，確保其能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各類安全問(wèn)題的控制和規(guī)避。當(dāng)前，水電站等電位接地網(wǎng)的設(shè)計(jì)和施工安裝工作的必要性逐漸顯現(xiàn)，需要相關(guān)人員針對(duì)整個(gè)水電站系統(tǒng)展開(kāi)全方位分析，了解等電位接地網(wǎng)布置需求，進(jìn)而合理設(shè)計(jì)處理方案，提升系統(tǒng)運(yùn)行效益。

1 方案概述

金淌水電站位于嵐皋縣田埡村境內(nèi)漢江二級(jí)支流滔河中游，屬跨流域工程。該水電站中的引水系統(tǒng)裝設(shè)三臺(tái)立式機(jī)組，單機(jī)容量為3 500 kW，總裝機(jī)容量為10 500 kW，電站保證出力為2 081 kW，年平均發(fā)電量達(dá)4 750萬(wàn)kW·h，年利用實(shí)現(xiàn)4 520 h。四季河引水系統(tǒng)電站裝設(shè)兩臺(tái)臥式機(jī)組，單機(jī)容量為2 500 kW，總裝機(jī)容量為5 000 kW。電站保證出力為1 114 kW，年平均發(fā)電量為2 450萬(wàn)kW·h，年利用小時(shí)數(shù)為4 900 h。電站發(fā)電機(jī)電壓側(cè)采用三臺(tái)立式發(fā)電機(jī)連接一臺(tái)變壓器和二臺(tái)臥式發(fā)電機(jī)連接一臺(tái)變壓器的擴(kuò)大單元接線，發(fā)電機(jī)電壓為6.3 kV，發(fā)電機(jī)主引出線采用電纜引出。電站110 kV側(cè)則采用單母線接線，兩回進(jìn)線，兩回110 kV出線，一回接入藺河口水電站，一回引自上游小水電站[1]。

在該水電站當(dāng)前的改造中，同樣也涉及到大量的二次設(shè)備，對(duì)等電位接地網(wǎng)的布置提出了較高的要求。其主要采用裸銅排、絕緣電纜等設(shè)計(jì)處理，其中裸銅排采用100 mm2（4 mm×25 mm）以上的截面尺寸材料，絕緣電纜則采用VV-1×120 mm2型號(hào)，在具體應(yīng)用中展現(xiàn)出較強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，整體應(yīng)用安全度較高。為確保整個(gè)水電站所有二次設(shè)備都能實(shí)現(xiàn)較好等電位接地，需要保障其統(tǒng)一連接至一次主接地網(wǎng)。結(jié)合該水電站的具體布置狀況，還需進(jìn)行區(qū)域性二次等電位接地體的有效布置，更好地實(shí)現(xiàn)了全方位安全防護(hù)。此外，在水電站中還針對(duì)端子箱與控制屏等進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，確保其能體現(xiàn)更好的等電位接地網(wǎng)布置效果，更好地實(shí)現(xiàn)管控效率的優(yōu)化。

2 水電站等電位接地網(wǎng)的應(yīng)用必要性分析

嚴(yán)格控制水電站等電位接地網(wǎng)的具體設(shè)計(jì)，能夠較好地實(shí)現(xiàn)對(duì)各類潛在威脅的防控，尤其是在短路問(wèn)題的深層次危害控制方面，其規(guī)避效果顯著。通過(guò)水電站等電位接地網(wǎng)的有效設(shè)置，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)二次設(shè)備的保護(hù)，并借助于屏蔽層的構(gòu)建，降低高電壓的存在可能性，安全防護(hù)效果較為明顯。在水電站運(yùn)行系統(tǒng)日益復(fù)雜的背景下，二次設(shè)備的管控要求越來(lái)越高，實(shí)現(xiàn)安全性的保障必然需要從接地網(wǎng)構(gòu)建入手，確保整體可靠性。同時(shí)，對(duì)等電位接地網(wǎng)進(jìn)行合理設(shè)置還能夠較好地實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)電纜的全方位保護(hù)，確保電纜兩端等電位效果，實(shí)現(xiàn)對(duì)干擾信號(hào)的有效防控，提升其整體系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。當(dāng)前，在電纜運(yùn)行中存在的干擾信號(hào)逐漸增多，要求相關(guān)人員重點(diǎn)把握好對(duì)等電位接地網(wǎng)的合理布置，促使其具備更強(qiáng)的防護(hù)效果。此外，等電位接地網(wǎng)的設(shè)置應(yīng)用能夠減少一些誤動(dòng)問(wèn)題的發(fā)生，確保各二次設(shè)備的基準(zhǔn)點(diǎn)位一致，減小出現(xiàn)錯(cuò)誤的幾率[2]。

3 水電站等電位接地網(wǎng)設(shè)計(jì)與施工要點(diǎn)

在水電站等電位接地網(wǎng)設(shè)計(jì)與施工建設(shè)中，加強(qiáng)對(duì)基本處理要點(diǎn)的關(guān)注必不可少，應(yīng)盡量保障建設(shè)的規(guī)范性，減少后續(xù)長(zhǎng)期應(yīng)用中可能存在的缺陷隱患。

（1）明確等電位接地網(wǎng)設(shè)計(jì)需求。在實(shí)施水電站等電位接地網(wǎng)的設(shè)計(jì)與施工處理之前，需首先明確其基本需求，使后續(xù)相關(guān)工作具備明確的方向，并盡量規(guī)避可能形成的較大偏差和缺陷。例如，在設(shè)計(jì)前需要針對(duì)整個(gè)水電站的基本情況展開(kāi)詳細(xì)調(diào)查，尤其是對(duì)控制電纜與二次設(shè)備，更需要進(jìn)行全方位掌握，力求每一個(gè)控制電纜都能夠在兩側(cè)設(shè)置等電位接地網(wǎng)，提升安全防護(hù)效果。由于水電站相關(guān)設(shè)備分布極為分散，等電位接地網(wǎng)的設(shè)計(jì)難度較大，需要在前期準(zhǔn)備工作中進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查了解，明確各方面的基本需求[3]。對(duì)于部分規(guī)模較大的水電站，可不必在所有控制電纜的兩側(cè)進(jìn)行等電位接地網(wǎng)設(shè)計(jì)，而應(yīng)結(jié)合實(shí)際需求進(jìn)行分析探討。

（2）規(guī)范等電位接地網(wǎng)設(shè)計(jì)方式。在具體水電站等電位接地網(wǎng)設(shè)計(jì)處理中，需要結(jié)合實(shí)際狀況進(jìn)行具體分析，確保其能夠表現(xiàn)出較強(qiáng)的規(guī)范性和適宜性，從而使相應(yīng)設(shè)計(jì)方式更具可行性。例如，需對(duì)水電站內(nèi)的二次盤柜室進(jìn)行重點(diǎn)分析處理，確保其能夠形成較為理想的等電位接地網(wǎng)布置效果，避免因該區(qū)域的集中分布狀況形成明顯隱患。對(duì)出線場(chǎng)同樣也需要進(jìn)行等電位接地網(wǎng)的合理設(shè)置，確保其能夠體現(xiàn)出更強(qiáng)的適宜性。此外，在對(duì)任何區(qū)域進(jìn)行等電位接地網(wǎng)的布置時(shí)，皆需要最終統(tǒng)一到主接地網(wǎng)中，確保其能夠?qū)崿F(xiàn)一點(diǎn)連接處理，最終形成全水電站的等電位接地網(wǎng)體系。

（3）規(guī)范材料元件的選擇。對(duì)于水電站等電位接地網(wǎng)的施工安裝處理，除要確保其完全按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行規(guī)范執(zhí)行外，還需加大對(duì)各類材料及元件的詳細(xì)審查，確保其能夠體現(xiàn)出理想的適宜性和匹配性，為未來(lái)水電站的安全運(yùn)行水平的提升奠定基礎(chǔ)。例如，對(duì)等電位接地網(wǎng)中最為常用的等電位接地銅排材料，應(yīng)從具體材料性能與尺寸指標(biāo)方面開(kāi)展詳細(xì)審查，確保其在接地方面具備更強(qiáng)的實(shí)際效益，保障接地連接較為穩(wěn)固可靠[4]。當(dāng)然，在不同區(qū)域，因其需求不同，在材料元件應(yīng)用方面存在著明顯差異，需結(jié)合實(shí)際情況規(guī)范要求，提升整體等電位接地網(wǎng)的運(yùn)行效果。

（4）注重施工安裝的系統(tǒng)性和整體性。在水電站等電位接地網(wǎng)施工處理中，需確保安裝具備理想的整體性效果，能夠在整個(gè)水電站內(nèi)部形成統(tǒng)一處理，避免因各區(qū)域均利用獨(dú)立的系統(tǒng)，最終影響整體安全性。在具體實(shí)施時(shí)，需要針對(duì)整個(gè)水電站進(jìn)行詳細(xì)分析，尤其是要確保二次系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)得到較好關(guān)注，全方位了解其在等電位接地網(wǎng)方面的基本需求，從而在安裝處理中更加重視其全面性和系統(tǒng)性效果，避免可能形成的矛盾和干擾問(wèn)題。結(jié)合水電站等電位接地網(wǎng)的具體處理，一般需要確保其僅有一點(diǎn)與主接地網(wǎng)連接，而當(dāng)實(shí)際情況較為復(fù)雜時(shí)，需進(jìn)行獨(dú)立設(shè)置的系統(tǒng)，合理進(jìn)行銅纜的單獨(dú)鋪設(shè)，促使其能夠接入最近的等電位接地網(wǎng)，避免自身作用價(jià)值無(wú)法發(fā)揮[5-6]。

（5）做好全面檢查驗(yàn)收工作。重視水電站等電位接地網(wǎng)的有效施工布置，可確保其在后續(xù)長(zhǎng)期運(yùn)行中發(fā)揮出較強(qiáng)的運(yùn)行保障作用。而通過(guò)對(duì)后續(xù)檢查與驗(yàn)收工作的嚴(yán)格控制，可進(jìn)一步體現(xiàn)出系統(tǒng)的規(guī)范性效果。應(yīng)針對(duì)整個(gè)水電站等電位接地網(wǎng)的各個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行詳細(xì)審查，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求開(kāi)展匹配性檢測(cè)，逐一糾正存在的異常問(wèn)題，提升整體可靠性。此外，還需重點(diǎn)圍繞水電站等電位接地網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行效果實(shí)施試驗(yàn)檢測(cè)分析，確保其能對(duì)各個(gè)方面形成有效保護(hù)，實(shí)現(xiàn)全面的防電源漏電與屏蔽效果，避免水電站設(shè)備在運(yùn)行時(shí)對(duì)人員造成安全威脅。

4 結(jié) 論

對(duì)水電站等電位接地網(wǎng)實(shí)施有效的設(shè)計(jì)和施工安裝可作為確保水電站正常運(yùn)行的重要保障條件，需要圍繞具體需求展開(kāi)詳細(xì)分析，確保相應(yīng)等電位接地網(wǎng)更具實(shí)效性，從而有效規(guī)避水電站運(yùn)行中存在的各類隱患。