高土壤电阻率地区变电站的接地技术应用

张慧娟　张颖

摘要：本文主要研讨变电站在高土壤电阻率地区的接地技术应用，保证变电站的运行稳定与安全，降低工程造价。希望本文能给从事变电站设计的同仁带来帮助，进一步完善变电站接地技术。

关键词：变电站接地；高土壤电阻率

变电站分布具有一定的规范性，在一定范围内必须设立变电站以达到对电力调节的功能保障，同时变电站分布又具有一定的随机性，在电力网延伸的过程中，变电站可以被规划出现在任何的地点。如果变电站出现在高土壤电阻率的地区，将会给变电站接地工程提出独特的要求，不但会增加变电站建设的成本，并且会提高变电站运行的风险。电力建设和施工中一般对变电站土壤高阻率采用加强接地技术的方式，通过控制电阻率和控制短路容量等途径，做到变电站建设和使用中人身、系统和设备的安全，为变电站的技术、管理水平的提升，提供安全、结构、体系上的保障。

一、高土壤电阻率区域的变电站设计工作

变电站在系统上承担电力传输和电流导向的行业功能，同时变电站接地系统又负责将雷击电流迅速下引指搭地的任务，在雷击频发和破坏性大的区域，需要做好变电站的防雷设计，通过有效降低土壤电阻和提高电流下泄能力，来避免雷电对变电站和人身安全的伤害。传统的设计中.应该采用系统中性点的设计方式，通过对变电站电力设备外壳和底座的有效连接，控制变电站混凝土金属部位的接地方式，使影响变电站的雷击电流能够有效地下引至地下，避免对变电站金属设施和构件的破坏，以达到在保障人身安全和设备稳定。对于高土壤电阻率的区域，行业一般采用敷设环状或网格状的接地装置来做到电阻的降低和电流的下泄，在设计中可以等距的外圆闭合的网格状下引线，以0.6 m的水平埋深和2.5m的垂直埋深敷设各类接地体，使土壤高电阻满足相关的设计需要。在具体的设计和施工中，要避免接地网中电阻值过大而出现的安全和障碍问题，要避免因接地网电阻过大而出现威胁变电站设备和人员安全问题。同时，又要避免因雷电反击而使变电站低压设备和高压保护装置的误动，要以变电站运行人员和设备的安全作为出发点，防止反击电力对低压和高压设备的破坏作用，进而控制事故产生的危险和不良后果。如果变电站出现避雷系统接地连接不顺畅、电阻过高时，会因雷击时出现避雷器正常放电障碍，进而使变电站避雷系统的损坏，既不能形成对变电站的接地防护，又会形成对雷击损坏的下引效应，出现对变电站各类设备更大层次的破坏。应该在变电站设计中做好高土壤电阻率区域的工作，应该有目的地加大接地面积、提高接地体横截面、控制接地电阻大小，以便实现对变电站防雷效果的有效提升。

二、短路容量给变电站接地设计带来的问题

变电站短路容量直接关系到变电站的安全运行，由于变电站发生短路时会出现短路电流，而瞬间短路电流的容量将会直接影响变电站的功能与安全。对于主变电站的技术和设计工作来说，要确保入地短路电流〉15kA以此来实现变电站接地电阻0.5Ω时，4kA短路电流的基本要求。在变电站的设计和接地施工中应该从工程技术、地质条件出发，以技术和经济为中心，设计出变电站施工的方案，这样可以提高变电站接地电阻的控制水平，在控制短路容量的基础上，预防盲目的投资，浪费资源，做到对变电站接地要求和变电站安全的有效保障。

三、变电站接地技术应用中应该注意的要点

1.要采取必要的措施

为防止转移电位引起的危害，对可能将接地网的高电位引向站外或将低电位引向站内的设施，采取隔离措施。接地网电位升高时，站内的3～10kV金属氧化物避雷器不应动作。同时，应该在变电站的接地设计中验算人体允许接触电压和跨步电压，通过跨步电压和接触电压的计算来确定变电站接地的形式和降低接地电阻的措施，以达到变电站地网设计要求的满足。

2.要注意对变电站电阻的影响因素

应该优先控制变电站接地导体的尺寸，接地导体尺寸与其散流的故障电流有关，即导体的热稳定。合理设置变电站故障的切除时间，故障切除时间越快，故障对人的危害就越小。要完善变电站接地网上表面的电位分布形式，接地网的均压导体一般都等间距布置，由于端部和邻近效应，接地网的边角处泄漏电流远大于中心处，使地电位分布很不均匀，边角网孔电势大大高于中心网孔电势，而且这种差值随接地网面积和网孔数的增加而加大，均匀土壤表面的电位分布。应该根据变电站电阻的需要和土壤电阻率的边和，合理对变电站地表面的进行硬化处理，要有目的地提高变电站地表的硬化程度，因为接触电压和跨步电压与地表面的土壤电阻率成正比，地表硬化程度越高则允许值越高，对人越安全。此外，要建立起变电站运行的安全行为规范和技术应用措施，使变电站生产和运行人员工作纳入到合理和科学体系，做到对变电站电阻更为准确而有效地控制。

四、结语

变电工程出现在土壤高电阻的区域巳经成为电力工程的实际问题，在变电站的设计和施工中，应该针对土壤高电阻的实际现象，以科学地手法降低变电工程的接地电阻阻值。同时，应该结合接触电压和跨步电压展开控制与校验工作，通过科学结网和合理布设，使变电站各主要设备接地网的电压趋于稳定，建设成本得到进一步控制，在提高技术运用的效率和合理性的同时，以更好的社会效益和环境效益，来实现变电工程接地技术更为全面而彻底地应用，达到变电工程建设的系统性和整体性的稳定与安全目标。

参考文献

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