变电站电气一次主接地网的设计思路

变电站电气一次主接地网的设计思路

李晨阳

天津市津源电力工程设计有限公司 天津市 300161

摘要：现当今，随着我国经济的快速发展，变电站的建设也在加快。作为关系变电站稳定运行的重要组成部分，电气一次主接地网设计质量的提高，有利于增加变电站运行过程中的经济效益，降低其故障发生率。因此，在开展变电站电气一次主接地网设计工作的过程中，设计人员应考虑多个方面的影响因素，有效的避免设计中出现各类问题，影响设计方案质量可靠性的同时给变电站的稳定运行带来潜在的威胁。因此，需要运用先进的设计理念及科学的设计方法，提高变电站电气一次主接地网的设计质量，为变电站的运行稳定性打下坚实的基础。

关键词：变电站;电气;一次主接地网;设计思路

引言

在变电站施工之前，要将相关的准备工作落实到位，尤其是与变电站施工有关的设计工作，因为设计工作对变电站整个施工的进度和施工质量都会产生影响。在对变电站进行设计时，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工作的合理性和可行性，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。

1变电站电气一次主接地网设计中的相关基础工作

在实施变电站电气一次主接地网设计作业计划时，应落实好相关的基础工作，促使后期的设计作业计划得以顺利实施，为整个设计工作的按期完成打下坚实的基础。这些基础工作包括：①结合电气一次主接地网设计工作的实际需要，结合设计中所需的各种资料，从而为各种设计参数确定提供必要的参考依据，确保主接地网设计质量可靠性；②由于不同形式的主接地网实际的作用效果有所差异，因此，在开展主接地网设计工作时，应充分地考虑设计方案的可行性及经济性，结合实际情况开展设计工作，避免设计中出现与实际情况不相符的问题，增强变电站电气一次主接地网设计合理性；③做好主接地网设计中的整体规划设计，合理设置相关的技术指标，促使设计得到的主接地网设计应用中能够达到预期效果，为后续设计作业计划的顺利实施打下坚实的基础。

2变电站电气一次主接地网在设计中存在的问题

伴随着变电站运行安全的要求越来越高，在运行中影响一次接地网安全运行的因素逐渐突出。主接地网在设计中存在以下问题：土壤电阻率的测量是工程接地设计重要的第一手资料，由于受到测量设备、方法等条件的限制，土壤电阻率的测量往往不够准确。现在的实测，往往只取2～3个测点，过于简单，影响接地网设计数据的准确性。另外，变电站内一次线对二次线的影响问题随着系统容量的增大及系统短路水平的提高，变电站内一次线对二次线的影响问题越来越突出。系统发生接地短路时，强大的人地电流经地网向地中流散，在接地网上将产生强大的电位升，使接地网上的二次设备和二次电缆呈现很高的电位，很可能造成二次电缆或二次绝缘的击穿或烧毁，这就是反击事故。再者，接地网水平接地体、垂直接地体、接地引下线等接地体的接头焊接不牢靠，特别是铜与钢的普通焊接不牢靠，经过长期的锈蚀或腐蚀造成接地网上的开路。接地网中采用铜材与钢材混合的接地网，若铜材与钢材同时处于土壤中并连接时，则会形成原电池效应，加速土壤中钢材的腐蚀，极大影响接地效果。

3变电站电气一次主接地网设计要点分析

3.1主接地网相关的接地线设计

在与主接地网相关的接地线设计过程中，首先要保证接地引线的质量满足主接地网运行的要求，同时要充分的分析对主接地网运行产生影响的环境因素，实现优化相关的主接地线设计形式的目的，在保证主接地线运行水平的基础上，促进变电站运行质量的提升。此外，要从节能消耗的角度出发，将相关接地线设计工作落实到位，合理设置变电站运行的面积，使主接地线服务功能得到充分发挥，促进主接地线运行水平的提升。

3.2主接地网相关的勘测设计

结合当前变电站电气一次主接地网现场设计的发展现状，可知其中的勘测设计在现场设计中占据着重要地位。在开展勘测设计作业时，应考虑各种环境因素，加强对勘测中各类地质问题的高效处理，增强主接地网设计合理性。与此同时，为了提高主接地网现场设计中勘测设计精度，应加强对土壤电阻率的严格控制，减少主接地网设计难度。主接地网服务区域现场勘测设计中降低土壤电阻率的措施包括：①考虑用砂质土壤取代含泥量较大的土壤，降低土壤电阻率，确保主接地网设计中接地设计有效性；②运用专业的勘测设备及各种理论知识，确定勘测深度，避免影响勘测结果准确性。同时，勘测设计中也应考虑化学方式的实际作用：一定条件下若不同地质元素之间发生了化学反应，将会降低土壤电阻率，获取可靠的勘测数据，提高勘测设计作业效率；③勘测设计中应注重外接法的合理运用。在外接法的支持下，通过发挥金属导线的疏导作用，能够对勘测区域的土壤电阻率进行分流，促使主接地网设计中的土壤电阻率得以降低。

3.3具体设计内容

这种比较特殊的接地电网的设计内容比较丰富，包括对其接线进行设计，尤其主接线这一部分设计对整个电网的顺利运行存在重要的意义，如果主接线存在问题就会使与主接线相连的各种电器设备出现质量问题，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。除了对主接线进行设计之外还需要对电气设备进行设计，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灯电网运行事故，接地建设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，选择合适的接电线，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，敷设接地体的时候，需要先将其底部进行处理，处理成尖端之后再开展深埋，保证高度可靠性。

3.4主接地网相关的防雷设计

雷电条件下可能会给变电站电气一次主接地网的安全使用带来潜在威胁，需要采取科学的防雷设计方法予以保护。具体表现在：①选用经济性良好、故障率低的防雷装置，置于主接地网设计中指定的位置；②确保中性点设置的最佳位置，提高防雷装置安装质量；③结合行业技术规范及主接地网设计的具体要求，优化防雷设计方案，保持主接地网实际工作中良好的防雷设计水平。在这些不同防雷举措的支持下，有利于提升变电站电力一次主接地网防雷设计水水平，促使主接地网长期使用能够有效的应对雷雨天气条件下所带来的各种影响，确保电力生产效益的持续增加。因此，需要在主接地网设计中明确防雷设计要点，增强其设计合理性，确保主接地网的使用安全性，主接地网防雷设计中不同额定电压下的相关技术指标。

结语

近年来，随着科技的快速发展，我国对用电安全的要求越来越高，因此变电站电气一次主接地网的设计也变的极为重要，设计人员要紧密结合变电站工程的具体需求，认真分析变电站电气一次主接地网设计的安全性与实用性，在分析相关专业资料的基础上，熟悉掌握每个设计环节，采取有效措施以降低土壤的电阻率，并仔细确定施工设计方案，科学确定施工流程，保证整个工程能高质量完成。

参考文献

［1］李泽宏．浅谈变电站电气一次主接地网的设计［J］．中国新技术新产品，2018(18):74．

［2］赵明．变电站电气一次主接地网的设计论述［J］．科技与企业，2019(24):233．

［3］吴波．变电站电气一次主接地网的设计解析［J］．华东科技:学术版，2017(4):247．

［4］马志峰．变电站电气一次主接地网的设计思路初探［J］．工程技术:全文版，2018(12):00073．