（国核电力规划设计研究院有限公司）
摘要：电力系统二次设备的接地技术的应用，可以有效的保证电力系统设备和人身的安全，还能够有效的提高二次设备抗干扰的能力。科学合理的进行二设备的接地设计，对电力系统科学、高效且安全的运行具有重要意义。本文就电力系统二次设备接地技术进行深入探究，以供参考。
关键词：电力系统；二次设备；接地技术
1电力系统二次设备的接地网技术要求
1.1接地网中电压线的技术要求
大型的变电站或电厂，由于站内的变压器的中性点采用直接接地，在单相短路的接地时，因站内的接地电阻处于非零状态，经过接地点短路的电流，将会于此电阻产生电压。远离接地点电压能够当成是零电位，自零电位至接地点的接地网将自底向高存在着不均匀电位。实际变电站接地技术应用中，站内采用单相短路的接地，接地网的电压差必然存在，严重时将会损坏绝缘，且形成比较大的电流，对电力的正常传送产生干扰，甚至将会烧毁端子箱或电缆。
1.2接地网技术指标的相关要求
依据《交流电气装置的接地》DL/T621-1997的电力标准，对中性点的直接接地的系统接地电阻要求，R≤2000/I，R≤0.5Ω，当I>4000A时，对于高土壤的电阻率地区的接地电阻，能够放宽至5Ω。但是，需要验算跨步和接触电势，施工后需要进行测量，并绘制电位的分布曲等措施。对大型接地网要求，除了需要尽量的降低接地电阻以外，需要重视采取必要均压措施，使得保护范围内电位呈平衡分布。
2电力系统二次设备接地方式
2.1浮地方式
浮地是不接大地的一种悬浮方式。目的是将电路或设备与公共地或可能引起环流的公共导线隔离开来，从而抑制来自接地线的干扰。这种接地方式的缺点是设备不与大地直接相连，容易出现静电积累现象，当积累的电荷达到一定的对地电压后，在设备和大地之间会产生具有强大放电电流的静电击穿现象，这是一种破坏性很强的干扰源。为此，在采用浮地方式时，应在设备与大地之间接一个电阻值较大的泄放电阻，以消除静电积累现象。
2.2单点接地方式
单点接地可防止形成接地环路，适用于工作频率低于1MHz的低频电路。单点接地为若干接在一起的电路系统提供共同参考点，但是当电流流过接地导线时，导线中或多或少存在阻抗。单点接地有串联方式和并联方式2种。
（1）串联方式：电路电流I1、I2……In都经过阻抗Z1和Z2，是电路1、2……n的共同阻抗，因此，电路1、2……n的电位受I1、I2……In共同影响，它们之间互相牵制。变电站内二次设备各装置的接地点经不同的接地线阻抗，造成相互间噪声干扰，一般不予采用。
（2）并联方式：各电路没有公共阻抗，电路1、2……n相互间无耦合关系，其电位不受其他回路或装置影响。但较大的系统接地线长，配线量大，在高频电路中电感增大，也会造成各地线间的感应耦合。另外接地线间的分布电容也会引起电路间耦合。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆单点接地方式在变电站二次设备中应用广泛，保护回路中的电流互感器和电压互感器二次回路中性线都要求单点接地。
2.3多点接地方式
对于工作频率较高的电路（信号频率为10MHz以上），由于各元器件的引线和电路本身布局的电感都将增加接地线的阻抗，单点接地方式已不再适用。为了降低接地线阻抗及减少地线间的杂散电感和分布电容所造成的电路间相互耦合，应采用就近接地原则，即“多点接地”。设置1个低阻接地面，以最短距离把各元器件接地端子连接在此接地面上。用于变电站的二次控制电缆将其屏蔽层两端接地就属于此接地方式。
3接地技术的应用
3.1主控室内
根据《电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点》《（反措要点》）中规定，在装设静态保护控制室的保护屏间应有截面不小于100mm2的铜排直接连通，此铜排首尾相连，形成二次专用的接地铜地网，该地网应以一点连接方式与按《反措要点》要求敷设的100mm2铜导线及控制室接地网共点相连，所有屏内的装置的接地点及电缆屏蔽接地均应接至此铜排。按照此要求，在主控室内安装微机保护装置、后台监控系统、直流装置等设备的屏柜，应在其底部设置截面不小于100mm2（3×40mm）的接地铜排，间隔2～3cm设置安装φ6mm螺丝的安装孔，将该屏内二次设备装置通过4mm2的接地线直接接到接地铜排上或经过端子排接到接地铜排上；屏与屏之间用100mm2的接地铜缆相连，首尾连成环状，仅一点引出与变电站交流接地网相连。
3.2开关场内
随着变电站综合自动化技术在电网中的应用，对于35kV、10kV电压等级的设备，通常配置微机型保护测控一体化装置，就地布置在开关场内，安装在35kV户外保护测控端子箱或10kV开关室中。在35kV户外保护测控端子箱或10kV开关柜底部设置截面不小于100mm2（3×40mm）的接地铜排，以便于二次元件接地。各二次电流回路、保护装置、计量元件的接地应各自单独用4mm2的接地线引到接地铜排上。户外端子箱或开关柜之间采用铜缆相连接，其截面积不小于100mm2。最终通过1根截面积不小于100mm2的铜缆和主控室内的二次接地网相连。
3.3电缆接地
凡有抗干扰要求的回路，都应采用带屏蔽层的控制电缆，如微机型保护装置的电流、电压及监控装置的信号回路等。采用两点接地或多点接地能有效降低静电耦合干扰电压，并抑制电磁感应产生的干扰电压，故推荐控制电缆的屏蔽层采用两点或多点接地方式。通常采用控制电缆的两端将屏蔽层可靠接地，将控制电缆两端的屏蔽层与4mm2的接地线焊接在一起，再接至屏内的100mm2接地铜排上。
3.4电子装置的逻辑接地
电子装置的逻辑接地也称信号接地，就是将逻辑信号系统的公共端接到地网，使其成为稳定的参考零电位。由于逻辑接地点是所有逻辑电路的公共基准点，对接地电阻的要求很严格。因此，在变电站主控室屏内多个装置组成一个系统时，为避免各装置的逻辑接地点产生噪声电位差，各装置的逻辑接地点必须直接以接地线引至屏底的接地铜排，并与装置的外壳壳体绝缘，装置外壳结构上与屏体相连。各屏内的接地铜排通过100mm2接地铜缆首尾相连。
3.5常规二次回路及设备接地
这些回路的抗电磁干扰性能较好，一般不需要采取特殊的抗干扰措施，但电流互感器和电压互感器的接地要求应符合有关规程和反措的要求。当多组电流互感器二次回路间有电路联系时，如变压器差动保护、母线差动保护等，应将各电流互感器中性点在主控室并联后经一点接地。变电站各电压等级的电压互感器二次侧应仅在控制室一点接地，防止多点接地造成二次回路短路或产生环流。
4结束语
二次设备是电力系统的重要组成部分。变电站和发电厂二次设备中的很多地方需要接地，由于二次设备的不同类型而对接地也有着不同要求，因此电力系统的二次设备相关接地技术越来越受到人们重视，再加上对二次设备的抗干扰问题有了更高的要求，所以为了确保电力系统安全可靠运行，相关人员必须对二次设备进行科学合理的接地设计。
参考文献：
[1]丁昇.变电站接地设计之要点分析[J].中国高新技术企业，2010，48（7）：49-50.
[2]曾令兵.变电站二次设备接地技术要点[J].电力工程，2012，5（7）：152.
作者简介：
于晓铭（1984.11-），男，山东莒县人，天津大学电力系统及其自动化专业硕士，工程师，单位：国核电力规划设计研究院有限公司。
论文作者:于晓铭
论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/9
标签：设备论文; 接地线论文; 单点论文; 变电站论文; 电路论文; 装置论文; 方式论文; 《电力设备》2017年第30期论文;