变电站电气一次主接地网施工技术要点

王进兴

国网福建省电力有限公司莆田供电公司 福建莆田 351100

变电站接地网的施工对相关设备的安全以及相关工作人员有着很大的影响，所以提前设计好接地网的位置，保证基建，验收以及维护的过程中设计的质量，防止发生事故。还需要注意的是，有一些变电站的，减少会受到地理环境的影响和制约，导致变电站的接地电阻值的设计与实际要求的标准不符合，所以在进行操作的过程中，需要结合实际情况进行提前决定施工细节问题，保证电气一次主接地网施工达到最初设计的标准。

1 当下接地网建设中存在的问题

现在随着电力事业的不断发展过程，对于一次接地网运行的过程中，会有很多因素影响到了接地网的安全运行，所以仅仅在设计中运用传统的技术方法，不能有效的解决接地网设计中存在的缺陷和问题，对于所存在的问题必须及时进行总结分析，在建设完一个工程的时候要及时分析经验以及不足，同时还需要积极地学习新鲜先进的知识，这样才能更好的促进我国接地网建设的发展。以下是变电站电气一次主接地网在设计中存在的主要问题。

1.1 地网质量不合格导致出现严重腐蚀

现在的地网是直接埋入到地下土壤中，所以在使用的过程中，土壤中的物质难免会对地网的材质造成很大的腐蚀，还会腐蚀地网中的化学成分，发生氧化作用，所以在埋入地下的地网中，没有做好防腐处理，那么地网的腐蚀就会比较严重，受影响到电力系统的安全稳定运行，可能会导致网线被烧断，发生严重事故[1]。地网中用到的金属材料没有做防腐处理或者没有处理好，尤其是对于接地下线入土50cm以内的地网腐蚀就更为严重。

1.2 电压分布不均匀

均压效果不好的原因有很多方面：如接地网设计没有考虑充分，造成施工质量欠缺或者在实际的建筑过程中，没有按照图纸进行建造或者图纸设计与实际情况相差过大。在地网的连接过程中，整体的电压分布需要均匀，电压分布的梯度大，导致整体的均压效果不好，并且再对地网进行设计的时候，如果考虑不充分，那么就会造成事故，施工质量严重缺损，地网本身的电流密度分布不同，不同截面的导电率也不同，电阻率的整体分布也会受到土壤的影响，导致分布不均匀，地网之间的连接也会存在很大的电位差。

2 变电站电气一次主接地网施工技术分析

2.1 对接地网实际勘测过程中的注意事项

保证变电站安全稳定运行的重要措施就是接地网，所以需要相关的设计人员十分重视对于地网接地性能的设计。变电站的接地网设计可以为变电站的整体运行提供很大的便利。如果电力系统发生问题，可以及时排除存在的故障，及时解决故障电流，也能够有效控制地网的具体数值，保证各项电气设备正常运行。对于接地网的科学合理设置是能够保证电力系统的安全稳定运行的基础，所以在进行设计的过程中，需要提前对接地网做好侦查工作。在施工的过程需要注意加强避雷器和变压器之间的平衡，有铠甲的电缆外皮两端应接地并与支架紧密相连，随着沿途进行分流，对于变压器和变流器的二次测接地点应该选择在控制室接地等等[2]。在实地进行考察的过程中，需要保证完成以下几项工作：（1）在勘测的过程中，需要精细仔细进行勘测测量，需要对每一处地点每一个遥测点地网地方的地形，地势，地质等其他基本信息进行精确勘测，测量接地体埋设点周围的土壤电阻率以及其周围的分布情况，这样可以更好的找到有利的地质结构。（2）在对地区勘测的过程中需要观测建筑地区的雷电活动规律以及情况，然后在设计的过程中决定需要采用的防雷措施以及其对接地电阻的要求。（3）详细调查建筑地区土壤的酸碱度以及土壤对于刚接地体的年腐蚀。（4）在设计的时候必须仔细根据以上几项内容进行计算和设计，然后制定出切合实际的降租措施和施工方案。

对接地电阻有着很大影响的一个原因是土壤的电阻值，这也会影响到接地电阻是否可以满足系统的要求，对于接地系统的使用寿命以及相关配置也有着很大的影响。土壤电阻值一般来说要保持在一个比较低的数值，同时也需要根据变电站的实际情况以及分析电阻率的实际应用去进行设计和确定，进而保证整个地网接地设计的有效性。在勘察地形的时候，可以采取相应的措施减小土壤的电阻率。首先更换土壤，将之前的土壤换为黑土和砂质的土壤[3]。第二，可以增加线路埋入的深度。如果土壤的电阻率低，可以直接将接地体深埋到土壤中，减少土壤对电阻的影响。第三，结合化学的方法，可以用炉渣掺到土壤中，降低土壤的电阻率。

对于接地施工质量以及工艺往往会出现质量不高的现象，有很多的情况是因为偷工减料的原因有很多，如接地网搭接焊接不符合相关要求，焊接质量不好，螺栓连接接触面不符合要求以及在施工的过程中接地体周围的回填土壤接触松散都很有可能造成施工的质量不高甚至是留下事故隐患。因此在施工时必须严格检查细节，任何一个小细节都有可能引起整个工程的偏差，检验员必须注意每一个细节，这样才能更好的保证整个工程的质量。

2.2 降低电阻率的施工技术

接地网的施工很大程度上受到周围环境的影响，所以在对接地网进行设计的过程中需要考虑到周围环境的实际情况以及施工过程中可能会出现的各种各样的问题，包括土壤，土层结构，气候土壤电阻率，水分情况，季节因素，以及可施工面积等其他因素，这些因素也直接的影响着接地网的形状，大小，工艺材料等这些基本材料的选择，尤其是对于施工地区的第一手资料一定要十分准确十分精细，这也就要求必须要到实地进行勘察，获得最准确的信息资料。例如需要采用相应的措施应对雷电。首先可以采用深埋式接地，接地网的电阻率会随着深度的增加而减小，所以采用深埋的方式减小电阻率，并且接电体需要选择地下水比较丰富的地方；同时如果接地网附近有金属矿体的话，可以直接将接地体插入到矿体上，这样可以矿大或者延长人工接地体的几何尺寸。但是采用深埋接地体的间距应该大于20M，这样可以不同计算互相屏蔽的影响，但是最大的困难是施工比较困难，土方量比较大，价钱成本也高，如果是在岩石地带，那么困难就更大。第二，接地电阻可以降低电阻，可以在接地周围铺设降阻剂，增大接地极的外形。第三，敷设水平外延接地，由于水平外设施工费用低，这样不仅可以降低工频接地电阻，而且还可以有效地降低冲击接地电阻。第四，近几年在新建变电所中电解离子接地系统的运用越来越广泛，建筑施工的过程中可以积极采用先进的技术，这样才能将工程的准确度进一步的提高，同时也可以提高工程施工队伍的整体素质。如果以此方法延续下去，整个国家的施工质量也会有很大的提升与飞跃。

2.3 接地网的防腐的施工技术

随着电网技术的不断发展，电网的安全性以及稳定性也在不断的提高，各种各样先进的技术运用到电网中去，在这之中，接地网的腐蚀技术是一项比较重要的技术。接地网的腐蚀直接影响到接地截面减小，热稳定性不够。在土壤中含有各种的杂质以及金属物质，土壤的种类也不相同，所以会对接地网造成不同程度的腐蚀。在对接地网进行设计的过程中，需要对当地的实际条件以及环境气候等进行实地分析，确定出主要会影响接地网的因素，这些因素主要可以包括土壤的湿度，盐度，有机质，微生物，杂散电流，土壤的氧化还原电位，电场以及土壤的电导率等，这些因素相互作用会导致土壤中的金属设备的腐蚀，但是因为土壤的种类繁多以及不均匀，会使土壤中的金属腐蚀情况呈现出许多复杂的情况或者差异性，然后提出不同的解决方案，在实施的过程中，如果再次遇到另外的问题，也需要及时的向工作人员以及相关负责人员进行汇报，及时更改设计或者增加相应的防护措施，确保施工质量[4]。例如在碱性土壤中比在酸性土壤中的同一种同浓度岩对于金属的腐蚀性远远大于，主要表现为点蚀，并且点蚀坑比较深，金属失重也比较严重。这也就要求变电站对于接地网的腐蚀必须对具体的环境进行定性以及定量的分析，确定影响因素，并且即使采用降阻处理方式以及相应的防护措施。

2.4 接地网的具体施工流程

在进行施工的过程中，必须需要根据实地情况确定施工流程，还必须保证施工过程符合国家相关规定。首先需要挖开接地网需要的沟槽，其深度需要达到0．8米，然后竖直将接地极深入到地下，深度大约在3米左右，如果井比较深，可以利用钻井机进行打孔。然后要把水平接地极和其他的部分连接起来，然后灌入降阻剂，保证每个设备之间可以有效的进行连接，然后对沟槽进行填补，保证电阻在地下的深埋，最后做好周围的保护工作，确保地网不会受到破坏。具体严格的施工流程是一个工程的基础，严格把握施工流程以及施工顺训可以使整个工程更加整体化更加规范化，也从不同方面体现出施工人员的专业素质以及专业素养[5]。

2.5 严格把握施工质量

在施工的期间需要不定时的对施工质量进行检查，如果发现有不标准或者与之前设计的地方不相符的地方，需要及时做出调整，尽量在施工的时候保证施工的质量，避免在施工完成后进行验收的时候发生质量不合格的问题，否则劳财劳力。尤其是在主网施工的时候，相关的运行单位需要时刻参与到施工过程的监督检查工作中，及时做好施工记录。在接地引下线连接的时候尽量选择焊接，并且焊接面与搭接面要符合相关的规程要求。采用螺栓连接的时候，螺栓以及接地线必须使用镀锌材料。施工过程中所需要的任何材料都需要经过严格的筛选，也必须有严格的规定，这样可以更好的保证施工的质量以及规范。工程的施工质量直接影响着工程的收益以及影响力，严格把握施工质量不仅是对委托方的负责也是对自身技术的负责[6]。

3 工程实例说明

线路变压器单元接线为变电站110kV测电气，远期出线三回，本期出现二期，分别是：T接宁西一小楼一派谭线一1号主变压器，T接荔城—小楼—派潭线—2号主变压器。主变压器110kV中性点经隔离开关，放电间隙直接接地：10kV中性点经小电阻接地，曲折变接于10kV侧母线桥上。10kV接线远期为单母线四分段接线，出线36回，本期为单母线双分段接线，出线24回。无功补偿容量远期为3x2x4000kVar，分别接于10kVⅠ，分段甲，分段乙，Ⅲ段母线上。本期的无功补偿容量为2x2x4000kVar，分别接于10kVⅠ，分段甲，分段乙，段母线上[7]。

此处的变电站的110kV配电装置为户外中型布置，大概位于变电站的东侧。110kV出线从变电站的东侧进入到站中，10kV配电装置位于变电站的西侧。双列布置于综合楼首层，为中置式高压开关柜，10kV小电阻接地成套装置布置在综合楼首层的高压室中，10kV集合式关联电容器组布置于变电站西南角的户外场地上。

综上所述，变电站建设电气一次主接地网工程建设会直接影响到整个电力系统的运行，也会影响到变电站的稳定运行，所以在接地网的施工中必须给予十分重视，做好设计，检验，验收等具体监督工作。在设计初期，必须要到施工场地进行实际勘测，实地考察，记录准确精准的数字，这样才能保证，在施工的过程中可以完全按照预期进行，在施工完成后，各个设备的运行情况与预期的情况一致，保证设备运行的安全有效，采用各种有效的措施对接地网的建设进行设计以及维护。