关于变电站电气一次主接地网的设计思路

罗奇

湖南电力工程咨询有限公司 湖南长沙 410000

变电站的电气一次主接地网建设很容易受到地理环境的影响，导致变电站的相关设计不能达到设计要求，因此，要结合施工地区的实际情况确定电气一次主接地网的设计方案，保证电气一次主接地网的施工质量。

1 变电站电气一次主接地网设计的基础工作

对于变电站电气一次主接地网的设计工作而言，其可以分为以下两个方面：①相关人员在进行变电站设计时要收集接地网的设计资料，并对其中涉及的参数和数据进行分析。同时，设计人员还要对以前设计的变电站的运行情况进行研究，并将获取到的信息作为参考来完善接地网的设计方案。然而，在实际接地网设计工作开展时，需要的信息数据较多，且先前变电站的研究数据存在一定的局限性，就需要设计人员采取相关的试验来对数据和信息进行分析，只有在获取准确信息数据的基础上，才能提高接地网设计的质量；②对于接地网的设计而言，其存在的种类繁多，这就需要设计人员在开展设计工作时对施工区域进行考察，选取最符合要求的接地网样式[1]。

2 变电站电气一次主接地网在设计中存在的问题

电力工业的快速发展使得一次接地网的安全性能要求变得越来越高。对于规模较大且较为复杂的大型接地网工程设计而言，传统的经验公式就会出现以下的缺陷：①相关设计手册上的经验没有对结构不均匀的土壤进行考虑；②施工过程中遇到接地网的不等电位分布，传统的设计手册无法给出相关的应对措施；③传统的设计手册缺乏不同电流注入点位置对接地网安全性能的影响。

3 主接地线、勘测、技术设计与防雷设计分析

3.1 主接地线设计

对于主接地线设计而言，其是接地网设计方案中重要的一部分。如果设计人员能够科学合理的设计完善的主接地线方案，那么就能有效提高变电站的运行能力。相关设计人员在进行主接地线设计时，其根本目标是要为变电站内部创造一个良好的运行环境，只有确保变电站内部不受外界因素的干扰，才能提高变电站运行的安全性能[2]。

3.2 勘测设计

一般而言，部分电力企业主要关注勘测设计过程中涉及的电阻率分配问题，其主要是通过提高接地网电阻率的稳定性来延长变电站的使用寿命。然而，由于接电网是安装在地下的，那么其电阻率就会受到土壤的影响，就会使得设计人员在勘测过程中无法测量出准确的电阻率大小。因此，电力企业相关人员必须按照变电站接地网的设计规则，减小土壤对电阻率的影响程度，这样才能为后期接地网的设计和安装提供便利。对于降低电阻率的方法而言，其主要有以下几个方面：①不同土壤的结构对电阻率的影响是不同的。因此，相关人员可以将接地网安装区域的土壤用含沙量较大的砂质土壤代替，那么就会给后期设计人员的工作提供一定的便利；②土壤深度的不同也会给接地网的电阻率带来不同的影响。因此，设计人员要在施工区域选择适当的土壤深度进行电阻率的勘测，这样才能为后期的接地网的设计和安装提供一定的信息依据；③对于勘测设计过程而言，相关人员可以利用化学原理将土壤内部的部分元素进行化学反应，这样也能降低土壤的电阻率；①如果以上三种措施都无法有效降低土壤的电阻率，那么施工人员可以采取外接法，即在土壤中插入规定的金属线来对土壤的电阻率进行分流，这样也能达到降低土壤电阻率的效果。

3.3 技术设计

对于技术设计而言，其设计的目标和要求能提高变电站运行的安全性和可靠性，设计人员对电气一次主接地网进行良好的设计能够增强变电站在遇到突发事件时的应对能力，从而降低触电、火灾等安全事故发生的可能性。还需要将建筑物内、附近的所有金属物以及接地线统一用电气连接的方法连接起来（焊接或者可靠的导电连接），使整座建筑物成为一个良好的等电位体。一般而言，电力企业将技术设计分为两个方面：①自然设计。对于自然设计而言，其是企业相关人员将接地网的不同设备进行连接，从而使得不同的设备之间自然形成了一个系统性的网络。自然设计相比其他技术设计方式，其不仅能提高设备运行的安全性能，还能有效避免接地网在后期使用过程中安全事故发生的可能性；②人工设计。对于人工设计而言，其存在较多的数据信息测验，并且还要求技术人员拥有较高的专业技能，这在很大程度上提高了接地网产生问题的可能性。一般来说，部分电力企业只有在自然设计无法满足实际施工要求时才会选择使用人工设计，其主要操作方式是将接地的装置安装在土壤中，使其成为一个接地体[3]。

3.4 防雷设计

一般而言，良好的电气一次主接地网存在较强的保护功能，其能够降低变电站遭受雷击的可能性。由于变电站和接地网之间的连接装置存在一定的特殊性，其自身就会极易受到雷电的干扰。对于部分电力企业而言，其会选择采取传统的电压防雷的方式，即在接地网的进线位置设置一些避雷装置，同时在变电站的侧面牵引一条母线，使其能够为避雷装置提供保护。即使这些措施能够保护变电站不受雷电的袭击，但还是没有达到完全的防护效果。因此，电力企业的技术人员在进行防雷设计时，要将防雷装置的中性点进行有效的规划，同时还要在施工规定的要求内在最合适的区域安装好避雷器，同时在合适的区域设置好独立避雷针，使其与主接地网可靠连接，并验算防雷保护范围是否覆盖全站。这样才能增强电气一次主接地网的整体防雷效果，发挥其全部性能优势[4]。

4 结语

综上所述，变电站电气一次主接地网设备所出现得到故障问题是电网变电运行过程中面临的重要难题，因此，要对变电站电气一次主接地网在运行中存在的问题进行及时有效的解决，实现变电站的安全、正常、高效运转，这是现阶段促进电力行业可持续发展的重要内容。