（阜阳电力规划设计院有限公司 安徽阜阳 236000）
摘要：我国有很多的沿海城市以及南方地区，因为气候的缘故，常常会出现很多的雷暴天气，也因此在这些地区的变电站中出现雷击的概率非常大，这严重的威胁了周围人们的人身安全，同时也会给变电站内部装置中的设备带来较大的损伤，所以，在变电站中安装防雷接地系统是非常有必要的。其中对于电力系统220kV以下变电站的防雷接地系统的设计，需要设计的工作人员根据电力系统220kV以下变电站的实际情况对其进行设计。
关键词：电力系统；220kv；变电站；接地设计
前言
变电站接地设计包括变电站高低压电气设备、控制设备、通信设备的工作接地与防雷接地，直接关乎到变电站和电气设施的安全运行。目前我国电力系统进一步的改造和升级，输电线路电压等级也在不断提高，供电规模不断扩充，也就使得接地短路电流逐步提升，因而也对变电站接地网电阻、线路跨步电压技术含量有了更高的要求。
1电力系统220kV以下变电站接地设计问题分析
1.1土壤电阻率ρ值的测量
土壤电阻率ρ值是接地设计和计算的重要依据，由于土地的分布千差万别，大多数情况下土壤都是不均匀的，表现在实际的土壤电阻率沿水平和垂直方向不均匀分布，并且无任何规律可言，通过地质勘探资料的各种土质和地下水位来估算土壤电阻率ρ值往往与实际出入很大[1]。实测土壤电阻率需要各个方向都要测，以测出在不同水平方向上土壤电阻率的不同分布，以此找出土壤电阻率ρ值最低的方向，并在设计中优先考虑沿此方向延伸地极。实测土壤电阻率时还要测出不同深度的土壤电阻率，测量时采用“四点法”。在测量时，一定要注意避开地下可能有的金属部件或管道，对于新建的变电站可在变电站接地装置布置点进行测量；对于旧站改造，可在旁边类似的土质地方测试，否则如果在原地网上面测试，因下方有接地体的影响而使结果偏小，导致接地设计产生很大的误差。
1.2变电站接地电阻规定的执行
当接地装置的接地电阻不符合要求时，可通过技术经济比较增大接地电阻，但不得大于5Ω且应符合的要求，特别应采取隔离、均压等措施。实际工作中，部分技术人员对电力系统220kV以下变电站接地电阻的取值，采取两种截然不同的态度：一种是不管流过接地装置入地电流的大小，一律坚持要求接地电阻必须0.5Ω以下，这实际上受已作废的SDJ18《电气设备接地技术规程》某些条文的影响，这是不科学的[2]。对土壤电阻率较高，降阻困难的地区，入地短路电流较小的变电站坚持要求接地电阻0.5Ω以下会造成较大的无谓投入。另一种是只要接地电阻控制在0.5Ω以下，就什么都不用管了，这还是受SDJ18《电气设备接地技术规程》的影响，这也是不正确的。事实上，低接地电阻的接地网可能是危险地接地网，而通过合理的设计，较高接地电阻的接地网可是安全的接地网。
对于计算用的流经接地装置的入地短路电流I，直接关系接地电阻、接地线的热稳定、设备接触电压和跨步电压的计算等，因此如何正确计算接地装置的入地短路电流非常重要。计算接地装置的入地短路电流应采用在接地装置内、外短路时，经接地装置流入地中的最大短路电流对称分量最大值，该电流应按5～10年发展后的系统最大运行方式确定，并应考虑系统中各接地中性点的短路电流分配，以及避雷线中分走的接地短路电流。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2电力系统220kV以下变电站接地设计问题优化措施
2.1爆破接地设计优化
爆破接地方式在岩石区域使用最为广泛，能够显著的岩石区域的降低接地电阻。运用爆破制裂的方式，将接地电极设置于裂缝内，同时使用压浆机将降阻剂注入到裂缝内，以期更好的提升变电站土壤的导电性能。爆破裂缝同岩层自身的一些节理裂隙能够自由的贯通联系，在注入降阻剂后，能在变电站接地极周围形成范围广阔的低电阻率通道，以便让电流经由裂隙中的降阻剂流散开来[3]。同时，在雨水以及地下水等自然因素的作用下，降阻剂就能向外渗透扩撒开来，进一步强化了接地极的电流散流能力。
2.2自然接地网优化
许多变电站等电气设备都依山谷和峡谷而建，难免在建设中会受到外部自然条件制约，时常无法直接铺设接地网。山区变电站基础建设在岩石上，岩石电阻率极高，所以如何降低接地电阻是一个重要课题。因此在变电站接地电极设计与安置时，可以利用地区的自然条件。临近河流的在河岸安置接地装置。
2.3降低接地电阻措施
水平接地体带换土。用换土的方法来降低高土壤电阻率区接地网接地电阻，这是大家公认的有效措施之一。使用降阻剂。在高土壤电阻率区的接地网施工中使用降阻剂，无论是变电和发电工程例子都很多。目前最常采用的是各种降阻剂法，降阻剂可以分为化学降阻剂、物理降阻剂和导电水泥、稀土类降阻剂。降阻剂的降阻效果是通过一定的设计方案和施工体现出来的，并不是像某些厂家所宣传的那样，施加了降阻剂可以把接地装置的接地电阻降低到百分之多少。尽量不用对接地装置产生强腐蚀的降阻剂。扩大接地网面积。在均匀分布的土壤电阻率条件下，接地电阻与接地网面积的平方成反比，接地网面积增大，则接地电阻减小，因此，利用扩大接地网面积来降低接地电阻是可以预见的有效降阻措施。需要注意的是，扩网的接地体都位于变电站外部，水平接地体体和垂直接地体以及连接线的埋深都要足够，一般应埋深1.2～1.5m。外引接地装置。当变电所所区附近有较低电阻率的土壤时，可在低电阻率地方铺设专门用于降阻的接地装置，然后用2～3根水平接地体体与变电所地网可靠连接起来，可以起到有效降低工频接地电阻的作用。但引外接地需注意：距离不能太远，接地体要深埋，要作好安全保护措施，防止因跨步电位差引起人身触电事故的发生。深井式接地极。当地下较深处有土壤电阻率较地的地质结构时，可用井式或深钻式接地极。把平面地网做成立体地网，利用下层低电阻率的地层来降阻。当地面的电阻率较高，一般浅埋的水平接地体网主要是起均压的作用。
2.4利用自然接地体降阻
在接地体工程中，由于钢筋和金属结构物分布广而密集，能很好地起到均衡电位的作用，因此充分利用混凝土结构物中的钢筋、金属结构物以及上下水金属管道等自然接地体，是减小接地电阻、节约钢材的有效措施。在变电站可利用的自然接地体有：（1）变电站主控楼及高压配电室混凝土基础；（2）各类设备混凝土基础；（3）架空输电线路的“电线-杆塔”地系统；（4）埋于地下的金属水管和有金属外皮的电缆。由于接地通常属于电气一次部分，图纸较土建施工图出得迟，因此电气专业要事先向土建专业了解基础结构，看看有什么自然接地体可以利用，然后在向土建移交资料时增加自然接地体引出的要求，土建施工图中要按电气要求做好引出线，同时对钢筋混凝土内钢筋焊接提出要求，在施工中应严格按要求进行连接。为了充分利用人工接地体的降阻作用，应尽量避免人工接地体对自然接地的屏蔽作用。
总结
综上所述，变电站接地设计关乎到变电站的运营使用安全，上述的一些常用接地方式和新型接地方式对220kV变电站设计有借鉴之处。然而我国220kV变电站变电设计水平的提高，还有赖于广大电力设计工作者的共同研究。
参考文献
[1]贾晓娟.变电站接地网优化设计及安全性评估[D].华北电力大学(北京),2016.
[2]高博.大连华昌220kV变电所接地技术研究[D].大连理工大学,2015.
[3]陈荣.井冈山220kV变电站的接地系统设计与研究[D].华北电力大学,2014.
论文作者:白潇潇,陈颖,陈欣,吴雨青,毕怀敏
论文发表刊物:《电力设备》2017年第10期
论文发表时间:2017/8/4
标签：变电站论文; 电阻率论文; 电阻论文; 土壤论文; 电流论文; 装置论文; 自然论文; 《电力设备》2017年第10期论文;