关键词：电力工程；高压试验大厅；接地设计
前言
随着我国电力工程的不断增多，做好电力工程各个方面的工作就显得极为重要，因此，我们有必要深入分析电力工程高压试验大厅的接地设计问题，提出更好的设计方案。
1 电力工程接地网
电力工程接地网是用于工作接地、防雷接地、保护接地的重要设施，是确保人身、设备、系统安全的重要环节。当事故出现时，如接地网有缺陷，短路电流无法在土壤中充分扩散，导致接地网电位升高，使接地的设备金属外壳带高电压而危及人身安全和击穿二次保护装置绝缘，甚至破坏设备，扩大事故，破坏系统稳定。实际应用中，铁质接地网腐蚀严重，导致接地线截面减小、热稳定性不够、接地电阻增大。因而必须采取一定的措施防止接地网的腐蚀。
2 高压试验室接地网的设计
接地系统是保障电力系统正常运行，防止人身电击事故，预防电气火灾，防止雷击和静电损害人民生命与财产安全的基本措施。下面以某高压试验室为例介绍高压试验室接地网的设计。该试验室是进行高压测试和模拟的试验室，试验室配备有500kV工频试验变压器、1200kV冲击电压发生器和±600kV直流高压发生器各一台。由于试验室一侧靠近山边，一侧靠近公路，土壤结构复杂，土壤下层为岩石。为了防止低电位反击和使用设备产生静电感应，必须给该试验室设计独立的接地网。
2.1 土壤电阻率的测量
采用四级法分别测量试验室所在地两侧的土壤电阻率，测量仪器采用ZC29B-2型接地电阻测试仪，测量时已连续3d晴天。
根据测量结果，在靠公路一侧土壤宜分为两层考虑，0~4m范围土壤电阻率变化较快，可取45Ω/m，4m以下取8Ω/m;靠山一侧土壤电阻率明显大于公路侧，其原因可能是地下构成为岩石。若也分为两层考虑，则0~3m范围土壤电阻率可取150Ω/m，3m以下取120Ω/m。
2.2 地网接地电阻等的计算
（1）接地电阻值、最大接触电压和最大跨步电压的计算
利用靠山一侧实测的土壤电阻率数据，通过CDEGS软件(CDEGS软件是由加拿大SES公司开发，解决电力系统接地、电磁场和电磁干扰等工程问题的强大工具软件，并可以解决阴极保护等问题。)的RESAP模块计算得到所需地网模型。
考虑季节因素，上层土壤电阻率取152.7Ω/m，上层土壤厚度取2.8m，下层土壤电阻率取24.7Ω/m。入地电流为10A，计算得到的接地电阻为1.1037Ω，最大接触电压和最大跨步电压分别8.247V和3.435V。(2)降低地网的接地阻值计算得到的接地电阻的阻值(1.1037Ω)大于1Ω，为了降低地网的接地阻值，在原地网设计中再增加17根离子棒接地极，可以有效降低地网接地电阻至0.6Ω左右。另外，为了减小杂散电容对测量系统的影响，建议在试验设备的底部使用铁板铺垫，测量线路从铁板上的开口进入地下电缆沟再引入控制室。
3 高压试验厅电气安全管理措施
3.1 防止感应电压和放电反击的措施
进行高压试验时，试验设备邻近的其他仪器设备应采用防止感应电压的措施，将邻近的其他仪器设备短接并可靠接地。在电容器室设置专用的短路接地井与接地系统连接，试验室闲置的电容设备应短路接地。
为防止高压试验时电磁场影响和地电位升高引起反击，试验室应有相应安全技术措施。由于试验厅是一个封闭的六面屏蔽体，在试验厅内可以方便地做到等电位联结。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但在试验放电的瞬间，六面屏蔽体与建筑周边会因局部地电位升高而产生电位梯度，因此进入试验厅的高压电缆应加金属管保护埋地敷设，金属保护管的长度不小于15m，每隔5m与接地极连接。处于六面屏蔽法拉第笼周边及人员出入口应采取均压或绝缘等减小跨步电压的措施，接地网均压环的外缘应闭合，外缘角做成圆弧形；圆弧的半径不宜小于均压带间距的1／2，经常有人出入处铺设沥青路面或在地下装设两条与接地网相连的“帽檐式”均压带。
3.2 电源联锁和门禁系统
通往试验区的外门、内门与各试验区间的隔离遮栏均需装设门扣和门磁开关，在控制室应能反映出门的开闭状态，每个试验区的出入门和本试验区的试验电源应有联锁。在3次广播清场后试验区的所有出入门全部关闭，才能手动接通该试验区的试验电源；当通往该试验区的任一出入门打开时，应发出报警信号，并使该试验区的试验电源跳闸。在试验区关闭门后，应挂上“进行试验，严禁入内”的安全标示牌或点亮安全信号标示灯，以防人员误闯入试验区。
3.3 消防措施
由于高压试验厅分成几个试验区，当某个试验区在进行试验时，该试验区处于无人有(高压)电的状态，而同时相邻试验区有可能处于有人无(高压)电的准备状态，因此需在试验状态下考虑消防通道的设计，即各个试验区在相邻试验区进行试验时不应将相邻试验区作为消防通道，要求试验厅周围应有消防通道，并保证畅通无阻。同时要求试验厅内的地面平整，留有符合要求、标志清晰的通道，室内布置整洁，不许随意堆放杂物。
高压试验厅安装的是变压器、分压器、电抗器、电容器、配电屏、控制屏、电线电缆等设备，属于E类火灾场所。同时规程规定，试验人员离开试验室前应切断有关电源，也就是说高压试验厅只能在有人工作的情况下进行(带高压电)试验或(带低压电)准备。高压试验厅的建筑高度一般为20～35m，由于高度过高，一般的感烟探测器不起作用，而采用摄像监视加电气仪表监视其灵敏度远大于造价较高的极早期烟雾报警系统。由于高压试验时试验区处于无人状态，试验送电时通过摄像机对试验件的监视十分必要，试验人员可以在发生突发状况的第一时间在控制室切断试验电源。因试验工位是固定的，摄像机可采用固定焦距；对于有一定高度的高挂试验区，可在同一平面位置上下设置两个摄像机。高压试验厅不能设置水喷淋，应选择适合扑灭电气火灾的干粉灭火器或CO：灭火器。高压电容室、变配电室、控制室等应设置火灾报警探测器，消防通道应设置疏散照明。
3.4 电力变压器高压试验的安全设计方法
3.4.1.做好相应的保护措施
在试验的过程中，要在试验设备和其他的设备之间通过短接并且接地的方式防止感应电压和电流过大现象的出现。在实验室中要严格按照规定，将不同规格的电容设备同样进行短接接地。
为了防止在试验的过程中出现的瞬间放电，需要在高压电缆上增加金属管进行保护，并且埋地敷设。通常情况下，为了安全起见，一般将金属保护管的长度控制在远大于15米以上，并且当每隔5米时，要与地极连接，这样能够很好的降低放电反击现象的机率。
（二）可靠的接地
保证好接地系统的完整性，接地电阻在0.5Ω以下，这样能够保证工作人员和设备的安全。所有的金属仪器和设备外壳都必须良好接地，在这其中需要着重强调变压器与试验设备的连接，必须是安全可靠牢固的金属性连接，而且在试验地点要标注相应的位置，统一符号，避免了试验中人员触电的危险性。
（三）防火防爆
在试验进程中，要特别注意绝缘油在高温等因素下产生的各种变化，很可能导致气压增加引起变压器外壳爆炸带来不良后果。一旦变压器外壳爆炸，便会引起绝缘油的喷出和燃烧，后果不堪设想。所以，在试验进程中，应把安全性放在第一位。
结语
综上所述，只有了解了设计的方法和设计的要求，针对设计的各个环节进行研究，才能够让设计更加的有意义，提升电力工程高压试验大厅的设计的质量。
参考文献
[1]杨勤林.工厂接地系统的重要性分析[J].科技创新与应用.2016(24):13.
[2]王富波.变电站接地系统现状及思考[J].电气制造.2016(07):67.
论文作者:刘璐璐
论文发表刊物:《科学与技术》2020年1期
论文发表时间:2020/4/29
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