變電站電氣一次主接地網(wǎng)的設(shè)計(jì)思路

李繼紅

【摘?要】在進(jìn)行變電站設(shè)計(jì)時(shí)，要重視電氣一次主接地網(wǎng)設(shè)計(jì)工作，保證電氣一次主接地網(wǎng)設(shè)計(jì)的合理性和可行性，保證人生和設(shè)備的安全，促進(jìn)變電站施工質(zhì)量的提升，進(jìn)而為整個(gè)電網(wǎng)安全可靠的運(yùn)行提供保障，促進(jìn)供電質(zhì)量的提升，以滿足社會(huì)生產(chǎn)和人們?cè)谌粘Ｉ钪袑?duì)用電質(zhì)量的要求，為電力行業(yè)持久長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】變電站;電氣一次;主接地網(wǎng);設(shè)計(jì)思路

1變電站電氣一次主接地網(wǎng)設(shè)計(jì)原則

變電站主接地網(wǎng)的設(shè)計(jì)主要依據(jù)國(guó)家制定的法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程、規(guī)范，結(jié)合工程實(shí)際，在保證安全性、供電可靠性、滿足各項(xiàng)規(guī)程規(guī)范要求的前提下，顧及檢修、運(yùn)行、日常維護(hù)的方便，最大程度的節(jié)約資金，因地制宜，爭(zhēng)取接地網(wǎng)設(shè)計(jì)的先進(jìn)性和可靠性，堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、方便適用、安全可靠的原則。同時(shí)，還要考慮接地網(wǎng)的腐蝕問(wèn)題。（1）一般規(guī)定：為保證人生和設(shè)備安全，電氣設(shè)備宜接地或接零，交流電氣設(shè)備應(yīng)充分利用自然接地體接地;但應(yīng)校驗(yàn)自然接地體的熱穩(wěn)定;為了將各種不同用途和各種不同電壓的電氣設(shè)備接地，應(yīng)使用一個(gè)總的接地裝置，接地裝置接地電阻應(yīng)滿足其中接地電阻最小的電氣設(shè)備的要求。如做接地裝置有困難時(shí)，允許用絕緣臺(tái)來(lái)維護(hù)和操作電氣設(shè)備，但不能同時(shí)接觸電氣設(shè)備的不接地部分和與地有連接的建筑物部分。電壓為1kV以下的直流電氣設(shè)備中性點(diǎn)可直接接地或不接地。在中性點(diǎn)直接接地的低壓電力網(wǎng)中，電力設(shè)備外殼宜采用低壓零保護(hù)。在中性點(diǎn)非直接接地的低壓電力網(wǎng)中，應(yīng)防止變壓器高低壓繞組間絕緣擊穿引起的危險(xiǎn)，變壓器低壓側(cè)的中性線或一個(gè)相線上必須裝設(shè)擊穿保險(xiǎn)器。電氣設(shè)備的人工接地體應(yīng)盡可能使在電氣設(shè)備所在地點(diǎn)附近對(duì)地電壓分布均勻。大接地短路電流電氣設(shè)備，一定要裝設(shè)環(huán)形接地體，并加裝均壓帶。設(shè)計(jì)接地裝置時(shí)，應(yīng)考慮到一年四季中，均能保證接地電阻要求值。在確定發(fā)電廠變電站接地裝置的型式和布置時(shí)，應(yīng)降低接觸電勢(shì)和跨步電勢(shì)，使其不超過(guò)規(guī)定值。（2）接地范圍：電機(jī)、變壓器、電器、攜帶式及移動(dòng)式電器底座和外殼，電氣設(shè)備傳動(dòng)裝置，互感器二次線組，配電屏與控制屏框架，屋外配電裝置金屬和鋼筋混凝土構(gòu)架以及靠進(jìn)帶電部分的金屬遮攔和金屬門(mén)，電纜金屬外皮、布線鋼管，鎧裝控制電纜外皮及非鎧裝或非金屬護(hù)套電纜屏蔽線芯。

2具體設(shè)計(jì)內(nèi)容

接地網(wǎng)的設(shè)計(jì)內(nèi)容比較復(fù)雜，接地網(wǎng)這一部分設(shè)計(jì)對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行有著極其重要的意義，如果接地網(wǎng)設(shè)計(jì)存在問(wèn)題就可能會(huì)使全站所有電氣設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題，甚至在運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)危險(xiǎn)的運(yùn)行情況，在完成主接線設(shè)計(jì)之后，還需要將其他的自動(dòng)裝置以及配電裝置進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。，選擇與主接線以及接地電網(wǎng)契合度較高的電氣設(shè)備，計(jì)算電力負(fù)荷以及短路情況下的電力情況，提前設(shè)計(jì)好應(yīng)對(duì)這兩方面問(wèn)題的措施，保證額定值的高度針對(duì)性，保證設(shè)備即使出現(xiàn)短路的情況，電網(wǎng)運(yùn)行仍舊不會(huì)受到影響，同時(shí)還需要將電網(wǎng)的斷流能力有效提升，選擇最為合理的安裝方式。由于本文設(shè)計(jì)的電網(wǎng)有接地需要，因此需要保證接地設(shè)計(jì)的合理性，合理性的第一方面就是保證安全性，防止出現(xiàn)爆炸以及機(jī)械性故障等電網(wǎng)運(yùn)行事故，接地設(shè)計(jì)是一項(xiàng)難度較大的電網(wǎng)設(shè)計(jì)內(nèi)容，尤其是在對(duì)接地體進(jìn)行敷設(shè)的時(shí)候，需要對(duì)敷設(shè)區(qū)域有所明確，選擇合適的接地線，保證接電線的質(zhì)量，對(duì)不同的接地體進(jìn)行區(qū)分，對(duì)自然接地體以及人工接地體進(jìn)行劃分。

3設(shè)計(jì)問(wèn)題

3.1電氣一次主接地網(wǎng)的設(shè)計(jì)不達(dá)標(biāo)

電氣一次主接線是設(shè)計(jì)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，它對(duì)變電站的電氣設(shè)備、裝置的布局以及變電站的保護(hù)和控制都會(huì)產(chǎn)生重要的影響，如果電變電站氣一次主接地網(wǎng)設(shè)計(jì)達(dá)不到規(guī)程規(guī)范要求，會(huì)對(duì)電氣設(shè)備的正常運(yùn)行和人身安全帶來(lái)嚴(yán)重的不良影響，甚至發(fā)生安全事故。

3.2接地網(wǎng)腐蝕

由于接地網(wǎng)存在腐蝕性，無(wú)法確保其能夠始終保持低電阻狀態(tài)，但是這對(duì)接地網(wǎng)的整體運(yùn)行質(zhì)量造成了負(fù)面影響，表現(xiàn)為容易出現(xiàn)接線的腐蝕問(wèn)題。由于不同土壤酸堿度不同，并且鹽和微生物類型不同，所以接地網(wǎng)的實(shí)際腐蝕率也與相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)間存在一定的差異，事實(shí)上接地網(wǎng)的腐蝕問(wèn)題無(wú)法避免，但是可通過(guò)一些技術(shù)手段延緩其腐蝕速度，確保其運(yùn)行安全。但是就實(shí)際作用效果上來(lái)看，當(dāng)前的一個(gè)重要問(wèn)題為對(duì)于施工區(qū)域的土壤檢測(cè)不準(zhǔn)，或者未能落實(shí)對(duì)于接地網(wǎng)的抗腐蝕處理工作。

4變電站電氣一次主接地網(wǎng)的設(shè)計(jì)思路

4.1降低電阻率

土壤電阻率在一定程度上影響接地電阻值，經(jīng)過(guò)計(jì)算要明確接地電阻值是否滿足規(guī)程規(guī)范的要求、接地網(wǎng)使用壽命與配置。在對(duì)變電站環(huán)境進(jìn)行勘查時(shí)，為降低土壤電阻率，需要采用以下有效措施：1）更換高電阻率的原有土壤，可以采用土壤電阻率低的土壤替換原有土壤;2）采取深埋式接地的方式，在整個(gè)方案設(shè)計(jì)過(guò)程中，如地下較深處土壤電阻率較低，為了降低接地電阻值，保證接地網(wǎng)設(shè)計(jì)符合規(guī)程要求值，可采取深埋式接地體，使接地體深入地層，埋設(shè)地點(diǎn)的選取，多為地下水較多的區(qū)域。3）應(yīng)用化學(xué)方法，填充電阻率較低的物質(zhì)，進(jìn)而降低土壤的電阻率，已達(dá)到降低接地電阻值的目的4）所處環(huán)境對(duì)接地網(wǎng)的施工有很大影響，在設(shè)計(jì)施工方案之前，應(yīng)勘查周邊的地質(zhì)情況，獲取信息資料，考慮所有影響建設(shè)項(xiàng)目的因素，包括土層結(jié)構(gòu)、氣候、土壤等，這些在一定程度上都對(duì)接地網(wǎng)設(shè)計(jì)有影響。5）敷設(shè)引外接地體，如在變電站附近1公里以內(nèi)有電阻率較低的土壤，可敷設(shè)引外接地體以降低站內(nèi)接地電阻值。6）敷設(shè)水下接地網(wǎng)，充分利用水工建筑物（水塔、水井、水池等）以及其他與水接觸的金屬部分作為自然接地體。此時(shí)水下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物內(nèi)綁扎成的許多鋼筋網(wǎng)中，選擇一些縱橫交叉點(diǎn)加以電焊，并與接地網(wǎng)連接起來(lái)。

4.2主接地網(wǎng)相關(guān)的勘測(cè)設(shè)計(jì)

在與主接地網(wǎng)相關(guān)的勘測(cè)設(shè)計(jì)工作中，要重視環(huán)境因素的分析工作，同時(shí)重視各類地質(zhì)問(wèn)題的處理工作，為主接地網(wǎng)設(shè)計(jì)的合理性提供保障。此外，要采取合理的措施降低土壤電阻率，保證主接地網(wǎng)設(shè)計(jì)工作順利進(jìn)行，以實(shí)現(xiàn)提升主接地網(wǎng)設(shè)計(jì)中勘測(cè)設(shè)計(jì)正確性和準(zhǔn)確性的目的。

4.3主接地網(wǎng)相關(guān)的防雷設(shè)計(jì)

在與主接電網(wǎng)相關(guān)的防雷設(shè)計(jì)工作中，要選擇質(zhì)量?jī)?yōu)良的防雷裝置，同時(shí)在總平面設(shè)計(jì)中指定的位置安裝防雷裝置，盡可能保證防雷裝置在中線點(diǎn)的位置，為防雷裝置安裝工作的質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。此外，要根據(jù)行業(yè)技術(shù)規(guī)范的要求和主接地網(wǎng)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)工作，保證防雷設(shè)計(jì)工作的合理性和可行性，降低雷雨天氣對(duì)主接地網(wǎng)的影響，為主接地網(wǎng)運(yùn)行水平的提升奠定基礎(chǔ)，從而促進(jìn)變電站運(yùn)行水平的提升。

5結(jié)束語(yǔ)

在主接地網(wǎng)設(shè)計(jì)工作中，要根據(jù)變電站工程實(shí)際情況，對(duì)主接地網(wǎng)設(shè)計(jì)工作的可靠性進(jìn)行分析和研究，在結(jié)合基礎(chǔ)資料的基礎(chǔ)上，保證每個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的合理性，同時(shí)減小土壤電阻率，明確施工設(shè)計(jì)方案，促進(jìn)變電站施工質(zhì)量的提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]李發(fā)明.變電站電氣一次主接地網(wǎng)施工技術(shù)要點(diǎn)思路構(gòu)建[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2018，15（28）：62+64.

[2]朱贇，房鑫炎.變電站電氣設(shè)備故障分析方法[J].電世界，，60（8）：6-11.

[3]李發(fā)明.變電站電氣一次主接地網(wǎng)施工技術(shù)要點(diǎn)思路構(gòu)建[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2018，15（28）：62+64.

（作者單位：內(nèi)蒙古呼和浩特供電局設(shè)計(jì)院）