摘要：随着我国经济水平的不断提高，我国的建筑、教育、养殖、医疗等领域发生了巨大的改革与创新。在工业化和城镇化发展迅速的时代中，人们对电的使用越来越广泛。人们的日常生活与工作、城市的建设发展等都离不开电力电器的运转与支撑。变电站是进行电力转换的中间枢纽机构，变电站不同地质下的接地方式也会不同，接地方式影响着人们的用电安全和电力检查人员的人身安全。本文主要对变电站不同地质条件下的接地方式进行设计和研究。
关键词：变电站；不同地质条件；接地方式；设计研究
变电站在整个电力系统中承担着分压和分流的作用，变电站在运转过程中变换电压、接受电能，是控制电力和电流方向的主要电力设施。对变电站进行设备接地的目的是为了保障设备和人身的安全。不同的地质条件下变电站的接地方式会有所不同，对接地方式进行研究，提高变电站的安全性和可靠性。
一、变电站的接地目的
（1）降低电气设备的绝缘水平
在电气系统中进行工作接地，能够降低电气设备上的电压。降低电气设备的绝缘水平，可以确保电气系统安全运行。输电线路杆塔接地装置的接地电阻必须降低到一定值，以确保雷击输电线路杆塔时的塔顶电位与导线的电位差小于绝缘子串的50％冲击放电电压，保证线路的正常运行。如果接地电阻过大，就有可能造成塔顶电位升大引起绝缘子串闪络，造成停电事故。另外，在发变电站，可以通过避雷线、避雷针和避雷器来吸收和泄放雷电能量，这些防雷设备可以通过接地装置将雷电能量泄放到地下[1]。
（2）为确保人身安全而进行保护接地
将所有电气设备的外壳接地。当电气设备绝缘损坏或老化而使外壳带电时，能够保证接触设备外壳的人员的人身安全。另外，发变电站接地装置通过降低接地电阻和采取均压措施来保证接触电压和跨步电压满足人身安全要求。接触电压是指故障时人体接触与接地装置相连的设备外壳或金属构件时人体所承受的手和脚之间的电位差，而跨步电压则是故障时人体两脚之间所承受的电位差。
（3）防止静电干扰
由于现代科技的发展一方面容易产生静电的化学纤维及塑料等制品、衣物的使用日益增多；另一方面对静电于扰敏感的固态电子设备，如计算机等的使用也日益增加。静电一方面可能引起爆炸和火灾，如储油罐、天然气储罐和管道等特别容易因静电放电而引起爆炸，所以接地可以防止静电危害。
二、变电站接地设计的要点
供电企业对接地设计的工作非常重视，接地设计不合理会造成接地系统电位分布不均匀，局部的电位超过了安全值，给电力检测人员带来很大的危险。接地方法的设计不合理会造成电力设备的绝缘处受损，使高压窜入变电站监控系统和控制保护系统，造成电力设备的误动和拒动现象，引发电力事故。所以在电力系统的接地设计中会采用统一的接地网，用一点接地的方式进行接地，以自然接地物为基础，使建筑物地基和自然金属接地物统一连接作为接地网[2]。
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接地电阻与接地网的面积有关，接地网上面的2~3m接地极对减小接地电阻的作用不大，一般在避雷针和避雷器的地方放置几个接地极，用来分散雷电流和稳定接地网。接地网的埋深程度达到一定值时，接地电阻就缓慢减小，一般取0.6~0.8m。小面积的接地网，可以使用化学方法改善接地体附近的高土壤电阻率，减小接触电阻值，对接地电阻的作用不大。接地网的四角应该做成圆弧形，这样可以有效提高接地网外直角处的跨步电势。
三、不同地质条件下的变电站接地方式研究
将变电站中电气设备的某个部分与大地进行联接的方式为接地，接地体与接地线都属于接地装置，在不同的地质条件下有多种接地的方式。根据接地作用可以分为工作接地与保护接地，保护接地是利用电气设备的金属外壳与接地装置进行联接的一种方式，使用保护接地可以在人体接触带电外壳时将经过人体的大部分电流导入地下，减少人体受到的伤害。工作接地是保证电气设备在正常和事故的情况下能够可靠工作的接地方式，比如：中性点接地、间接接地、重复接地、防雷接地等等都属于工作接地。
设计变电站的接地网时，应该根据不同的土壤地质条件进行专门的接地网设计。一般接地网存在地域多为山间、草原、海滩等位置。在山间进行接地时，山地上有很多的岩石，常年不下雨致使当地的土壤含水量较少，接地电阻会比较大。接地电阻的大小会影响电气设备与大地的接触质量，接地电阻越大，散流越慢、接触电压就越大；草原接地的方式适用于土壤集水性能好，地表径流明显和土壤电阻率较低的场合，在变电站的现场施工中需要根据现场情况和土壤的电阻率铺设接地网，对重点区域加强均压布置；海滩接地的主要特点是土壤电阻率低，土建基础的面积大，在变电站的接地工程中可以将土建基础作为自然接地体，根据基础管桩的位置设置多圈环形接地网，大大地降低了接地电阻值[4]。
在高土壤电阻率地区的情况下，变电站接地网的接地电阻会无法满足要求。考虑到地质条件，应该使用外接地措施降低接地电阻值，在选择埋设地点时选择地下水位较高或者地下水丰富的地方，如果接地网的附近有金属矿体时，可以将接地体插入矿体内，利用矿体扩大接地体的几何尺寸。根据地域的地质条件采取不同的降阻措施，用高性能的价格比来设计接地网，在工程中使用加深垂直接地极，降低接地网的接地电阻，垂直接地极比外引接地网更加的经济，使用少量的降阻剂就可以将电气设备与周围土壤很好的接触在一起，降低接触电阻。
结语：
随着人们生活水平的不断提高，人们对生活的质量要求也越来越高。在新的时代背景下，人们对电的需要越来越高。在变电站中使用接地方式，避免出现人身触电事故，保证电力设备的正常、稳定运转。对变电站进行接地保护，可以减少漏电和触电的发生概率，提高用电环境的安全性，保证城市建设的稳定、有序发展。
参考文献：
[1]苏红刚.探究变电站二次设备的接地施工方法及改进措施[J].中国新技术新产品，2015，（22）：114-115.
[2]徐志国.变电站中接地系统应用探讨[J].企业技术开发（学术版），2012，31（12）：59-60.
[3]侯艳.试议接地方式对变电站自动化系统的影响[J].城市建设理论研究（电子版），2013，（21）.
[4]余明阳，易峰，周洋等.不同地质条件下的风电场接地方式研究[J].科技创业月刊，2012，（5）：160-161.
论文作者:毛杰,黄晓玲,李秀梅
论文发表刊物:《基层建设》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/4
标签：变电站论文; 电阻论文; 方式论文; 地质论文; 电气设备论文; 土壤论文; 电阻率论文; 《基层建设》2017年第27期论文;