摘要：目前我国的变电站设计、施工中的接地技术仍存在一些问题，电力部门须对变电站所处的地理位置、地形地貌进行深入研究，并根据实际情况计算接地电阻、短路电流、接地导体横截面积等，从而降低变电站的电气接地系统的风险因素，提高变电站可靠性和安全性。
关键词：变电站；电气接地技术；应用
前言
对变电站进行电气接地技术操作，主要是为了提高变电站的可靠性、安全性，保障电气设备以及变电站工作人员的安全，但是近几年来，由于我国电力系统的不断发展，原有的变电站接地技术已经不能适应当前的电力系统需求，为此，我们必须对变电站的接地技术进行必要的改革。
1 变电站接地网的重要性研究
变电站接地网是保护电力设备可靠绝缘的最主要防护设施，接地网参数的优劣，直接决定着站内设备的过电压防护水平，对变电站运行人员的人身安全具有显著影响。相比于户外小型输电线路杆塔接地网，电力系统变电站的接地装置接地面积较大，涉及的电力设备众多，其应用及维护要求更高。目前在设计变电站接地网时，虽然按照变电站接地网的设计标准，但对变电站接地网的接地电阻、跨步电压、接触电压等参数，往往仅凭经验公式粗放式计算，且由于变电站在接地材料选型时，不同接地体的电磁参数相差极大，如果仅按照钢接地网的单一经验公式，势必会使公式计算结果与实际测量值有很大出入。大部分变电站在验收时，因跨步电压与接触电压等接地参数测量过程复杂，测量仪器设备繁琐，一般仅关注变电站接地网的接地电阻值，忽略其他接地参数的实际测量，这在一定程度上给变电站接地网上的电力设备与运行人员安全造成一定的安全隐患。近年来，一些接地材料如铜覆钢、铜及石墨复合接地材料开始在变电站接地网中投入使用，由于材料参数的差异，使得变电站接地网各接地参数之间亦不同。因此，除了关注接地电阻值外，新型接地材料在变电站等大型接地网应用时，还应综合考虑材料本身对大型接地网的潜在影响。
2 接地处理方法
2.1 故障排查法
接地故障处理前需要进行排查，具体应该从以下几个环节入手：
第一，剖析故障现场概况。在正式进入排查状态前，必须对设备所处的环境加以剖析，其中，阴雨、雾霾等应该成为重点考虑因素，因为这些干扰性物质可能导致设备与线路等因为潮湿与腐蚀而陷入故障状态。
第二，关注绝缘检测设备的警示信号。结合报警信号来剖析现场，其中要将设备的工作环境着重考虑，如果确定是阴雨条件下的故障，则要从设备绝缘角度来剖析故障成因。
第三，瞬间停电状态下的接地点查找。当前两关键法不奏效时则可以借助瞬间停电法，第一步关闭继电保护，以及和电网无关的装置，第二步则要关闭继电保护装置，再依次中断各类电源。
2.2 故障定位法
直流系统接地故障的定位可以通过定位仪或查找仪来进行定位查找，例如：便携式查找仪，此设备可以协同拉路法同步运用，根据现实情况来说，便携式直流接地查找仪能够有效运用，无需断开直流回路电源，这样就能找到接地点，这样就能有效处理接地故障。总的来说，直流系统接地故障需要借助定位法，确保及时发现、定位故障，从而更为高效地解除故障，提高系统运行效率。
2.3 拉路法
根据直流接地回路自身运行模式，当它同直流系统处于脱离状态时，直流母线中的正极、负极则将对地电压保持平衡，拉路法适合用在直流接地系统的瞬间故障，不足在于无法准确定位接地点，特别是500kV 直流系统，实际故障排查可能形成非常规模式下的回路。
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2.4 选线监测法
主要是借助于绝缘接地选线监测装置，具体来说就是将电流互感器配设于直流线路的相关回路的适合性部位，这样设备就能接受到信号，并利用此设备来对信号加以剖析，从中确定接地回路，其上方配设的传感器通常会编号，能够同接地检测设备中的号码一致。其运行中的优点体现在：能够在线检测，从而更加及时、高效地发现并定位故障，方便故障点的查找。
2.5 拆端子法
当变电站直流系统发生异常，出现接地故障，而且已经确定接地点时，最常用带电拆端子法，简单说就是让纠缠一块的带电环节彼此分离，从而分析有无接地故障。这其中最关键是要准确定位故障点，而且需要专业人员的操作、配合。要求拆端子需要细致分析设计图，圈出某范围，从主线路入手，到支线，逐级地核查。
2.6 自动隔离法
自动隔离法就是对直流系统的接地故障进行自动化隔离，具体可以借助直流板控制电阻，能够及时地隔开故障点，这其中需要灵活、频繁地变换各个支路的原电源、现有电源等，同时配设监测设备，确保及时发现故障，并能够及时切换电源，这样就维持了非故障区的正常运行，从整体上维护系统的安全。
3 接地在线监测系统的应用
3.1 变电站接地线在线监测系统具有以下功能特点
通过无线通信系统网络实时获取接地线的在库、离库情况；通过无线通信系统网络实时获取变电站现场接地线挂、拆信息；可监看采集器、基站等网络设备工具工况；设置防误系统，防止接地线操作失误或走空；支持手机、平板电脑等移动终端接入，在移动终端上安装该系统ＡＰＰ，可查看到相关监测信息。
3.2 工作原理
在所有的临时接地线上安装状态采集组件，读取接地线的在库、离库、挂接位置、拆除位置等信息；在接地线库内安装识别装置，与接地线库位置相对应；在现场接地线桩头上安装身份识别组件，与桩头具体位置相对应。变电站接地线在线监测系统主要包括地线挂接监测、地线拆除监测、地线在库监测和地线离库监测等部分，各部分负责监测不同的信息，各部分信息汇总后可全面掌握与接地线相关的信息。
3.3 硬件配置
变电站接地线在线监测系统硬件主要包括1套主机、1套无线基站、1套无线地线。其中，主机包括计算机主机、计算机显示器等；无线基站包括基站、接口转换器等；无线地线包括采集器组件、身份识别软件等。
3.4 信息采集
信号采集是变电站接地线在线监测系统的核心工作，主要负责临时接地线出库、离库及现场接地线位置、状态等信息采集等工作，此外还采集现场接地线桩头的连接信息。采集位于接地线柜底部的位控开关信号，分析判断接地线在位还是离位，这是变电站接地线在线监测系统正常工作中的一项重要内容。在以往工作中，常出现接地线放置位置偏差造成位控开关有效压力值下降，而使接地线在线监测装置误判的情况。为避免发生这样的情况，利用套筒固定接地线，将位控开关放在套筒底部，而套筒和接地线固定在接地线柜内，可保证接地线位置稳固，提高接地线在线监测装置判断准确性。接地线在位布置示意图如图２所示。当接地线在位时，位控开关始终处于受压状态，接地线在线监测装置通过各项监测信息分析判断接地线状态。从接地线柜取出接地线，即可触发接地线位控开关，改变相关的控制参数，同时接地线在线监测装置发出报警，将具体报警信息发送至远程后台。
结语
综上所述，变电站接地保护系统，不仅是变电站中重要的系统构成，更是保障电力系统整体安全运行的基础性系统。因此，需要电力系统通过不断的实际探索，研究出最佳的变电站接地保护系统设计。从而更好的保障电力系统运行的安全性，切实的为人们的正常电力供应提供保障。
参考文献：
[1]李明颖.变电站防雷接地保护的设计与研究[J].城市建设理论研究(电子版),2017,(20):150.
[2]田冬冬,袁兴华,李婷女.220kV变电站防雷接地设计探讨[J].中国高新技术企业,2016,(02):145-146.
论文作者:陈汉文
论文发表刊物:《电力设备》2018年第13期
论文发表时间:2018/8/21
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