变电站电气一次主接地网的设计探究

郝宗磊 孙斐

摘要：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。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，促进变电站运行安全性的提升，从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，以满足人们对用电质量的要求。

关键词：变电站;电气一次;主接地网;设计

1变电站电气一次主接地网在设计中的问题

随着变电站运行安全的要求越来越高，在运行中主接地网的功能和作用也逐渐突出。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，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。系统在运行的过程中，一旦出现接地短路现象，强大的入地电流在地网的帮助下，在地中逐渐的流散，导致接地网上会出现明显的电位升，接地网上的二次设备电位变高，同样接地网上的二次电缆电位也会变高，会发生击穿或烧毁二次电缆或二次绝缘的情况，造成反击事故的出现。另外，接地网水平接地体和垂直接地体等接头焊接工作质量不高，焊接容易出现松动的情况，长时间使用之后，受外界因素的影响，接地网上容易发生开路的情况。如果使用铜材和钢材混合的接地网，同时将铜材和钢材放置于土壤中，并对二者进行连接，则会出现原电池效应，使土壤中钢材的腐蚀速度变快，接地效果不理想。

2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：第一，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;第二，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;第三，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。某变电站电气一次主接地网的连接示意图如图1所示。

3加强设计的基本工作分析

3.1加強可行性设计研究

为更好地开展此项设计工作，设计人员在设计之前，应严格按照变电站建设过程的特点以及变电站电气一次主接地网设计规范和注意事项等，并在整个研究过程中严格按照规范设计流程进行，以最大程度地确保所设计的变电站的建设达到标准，进一步夯实变电站建设工程的质量。

3.2做好可行性设计研究的基础

设计人员还应该对变电站的原始数据资料进行查询和掌握，即对变电站工程所在的地质条件、周边环境以及交通和地震烈度等基础数据资料进行查询并掌握，并加强与工程建设各方的沟通和交流，以确保设计的可行性和科学性。

4变电站电气一次主接地网设计要点

4.1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网设计形式的目的，在保证主接地网运行水平的基础上，促进变电站运行质量的提升。此外，要从节能降耗的角度出发，将相关接地网设计工作落实到位，合理设置变电站运行的面积，使主接地网服务功能得到充分发挥。

4.2主接地网相关的技术设计

为增强变电站的运行稳定性，充分发挥主接地网实际应用中对变电站的保护作用，应注重电气一次主接地网设计中接地技术的灵活运用，促使变电站运行稳定性能够得到保障。加强主接地网相关的技术设计，有利于提升变电站长期运行中的风险预控水平，降低触电事故发生率，增强变电站设备接地可靠性。在开展变电站电气一次主接地网技术设计作业时，应从以下方面入手：第一，注重自然设计方式的合理运用。通过对变电站中各种设备分布状况的深入分析，合理利用站内已有自然接地体，进而转变为符合变电站稳定运行的主接地网一部分，提高其设计质量;第二，加强人工设计方式的合理运用。在进行主接地网参数设计工作时，采用自然接地体如果难以达到主接地网设计要求时，应考虑人工设计方式。具体的设计要点是将性能可靠的接地装置置于土壤中，实现对较大电流疏导，确保变电站设备运行安全性。

4.3主接地网相关的勘测设计

在与主接地网相关的勘测设计工作中，要重视环境因素的分析工作，同时重视各类地质问题的处理工作，为主接地网设计的合理性提供保障。此外，要采取合理的措施降低土壤电阻率，例如用砂质土壤代替含泥量较大的土壤、外接法，采用降阻剂等等，保证接地电阻满足标准规范的要求，使主接地网设计工作顺利进行。

4.4主接地网相关的防雷设计

在与主接电网相关的防雷设计工作中，要选择质量优良的防雷装置，同时在主接地线设计中指定的位置安装防雷装置，尽可能保证防雷装置在中线点的位置，为防雷装置安装工作的质量奠定基础。此外，要根据行业技术规范的要求和主接地网设计的标准，进行防雷设计工作，保证防雷设计工作的合理性和可行性，降低雷雨天气对主接地网的影响，为主接地网运行水平的提升奠定基础。

5结语

总之，变电站电气一次主接地网设计工作是提升变电站运行水平的有效手段，同时也是提升电网运行水平重要的方法。在主接地网设计中，要根据变电站工程实际情况，对主接地网设计工作的可靠性进行分析和研究，在结合基础资料的基础上，保证每个设计环节的合理性，同时采取措施减小土壤电阻率，明确施工设计方案，促进变电站施工质量的提升。另外，结合信息化时代的发展形势，应将计算机软件设计应用于变电站电气一次主接地网设计过程中，提高设计效率，增强设计方案可靠性，促使设计中存在的各种问题得以高效处理。

参考文献

[1]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.

[2]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，2016.

[3]姚航海.变电站电气一次主接地网施工技术要点[J].南方农机，2019.