摘要：变电站电气一次主接地网设计工作是提升变电站运行水平的有效手段，同时也是提升电网运行水平重要的方法。在主接地网设计工作中，要根据变电站工程实际情况，对主接地网设计工作的可靠性进行分析和研究，在结合基础资料的基础上，保证每个设计环节的合理性，同时减小土壤电阻率，明确施工设计方案，促进变电站施工质量的提升。鉴于此，本文主要分析变电站电气一次主接地网设计。
关键词：变电站；电气；一次主接地网设计
中图分类号：TM862 文献标识码：A
变电站在电力系统的整个运行过程中处于不可取代的地位，因此建设变电站的相关工作就非常重要，为了提升电气施工的水平，需要制定合理的变电站设计方案，因为变电站需要进行合理设计的内容比较多，尤其是复杂的电网设计，如今各个变电站的电网已经有了很多全新的变化，电气一次类型的主接地电网已经取代了变电站原本的传统电网，但是很多设计人员对于这种全新的电网的接受度比较低，对于这种接地电网的了解并不深入，因此本文根据建设变电站的经验以及对这种比较特殊的接地电网的了解，对其具体的设计方案以及建设方法进行分析。
1、变电站电气一次主接地网在设计中存在的问题
伴随着变电站运行安全的要求越来越高，在运行中影响一次接地网安全运行的因素逐渐突出。主接地网在设计中存在以下问题：土壤电阻率的测量是工程接地设计重要的第一手资料，由于受到测量设备、方法等条件的限制，土壤电阻率的测量往往不够准确。现在的实测，往往只取2～3个测点，过于简单，影响接地网设计数据的准确性。
系统发生接地短路时，强大的人地电流经地网向地中流散，在接地网上将产生强大的电位升，使接地网上的二次设备和二次电缆呈现很高的电位，很可能造成二次电缆或二次绝缘的击穿或烧毁，这就是反击事故。再者，接地网水平接地体、垂直接地体、接地引下线等接地体的接头焊接不牢靠，特别是铜与钢的普通焊接不牢靠，经过长期的锈蚀或腐蚀造成接地网上的开路。接地网中采用铜材与钢材混合的接地网，若铜材与钢材同时处于土壤中并连接时，则会形成原电池效应，加速土壤中钢材的腐蚀，极大影响接地效果。
2、变电站电气一次主接地网设计
2.1、主接地网相关的接地线设计
①结合主接地网的实际概况及行业技术规范要求，选择质量可靠的主接地线，并对主接地线的工作性能进行评估，确保其工作稳定性；②主接地线设计中应充分地考虑各种干扰因素，结合主接地网的分布状况，优化主接地线设计形式，促使其安全使用能够为主接地网运行效率提高提供保障，促使变电站相关的基础设施得以高效工作；③在落实主接地线的工作中，也需要考虑节能降耗要求，提高各种资源利用效率，保持自身工作高效性的同时增强变电站运行面积设置合理性，进而提升变电站的整体运行水平，优化主接地网的服务功能。
2.2、主接地网相关的勘测设计
①考虑用砂质土壤取代含泥量较大的土壤，降低土壤电阻率，确保主接地网设计中接地设计有效性；②运用专业的勘测设备及各种理论知识，确定勘测深度，避免影响勘测结果准确性。同时，勘测设计中也应考虑化学方式的实际作用：一定条件下若不同地质元素之间发生了化学反应，将会降低土壤电阻率，获取可靠的勘测数据，提高勘测设计作业效率；③勘测设计中应注重外接法的合理运用。在外接法的支持下，通过发挥金属导线的疏导作用，能够对勘测区域的土壤电阻率进行分流，促使主接地网设计中的土壤电阻率得以降低。
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2.3、主接地网相关的技术设计
①注重自然设计方式的合理运用。通过对主接地网中各种设备分布状况的深入分析，进而转变为符合变电站稳定运行的主接地网，提高其设计质量；②加强人工设计方式的合理运用。在进行主接地网参数设计工作时，采用自然设计方式若难以达到主接地网设计要求时，应考虑人工设计方式。具体的设计要点是：将性能可靠的接地装置置于土壤中，实现对较大电流疏导，确保变电站设备运行安全性。
2.4、主接地网相关的防雷设计
①选用经济性良好、故障率低的防雷装置，置于主接地网设计中指定的位置；②确保中性点设置的最佳位置，提高防雷装置安装质量；③结合行业技术规范及主接地网设计的具体要求，优化防雷设计方案，保持主接地网实际工作中良好的防雷设计水平。在这些不同防雷举措的支持下，有利于提升变电站电力一次主接地网防雷设计水水平，促使主接地网长期使用能够有效的应对雷雨天气条件下所带来的各种影响，确保电力生产效益的持续增加。
3、变电站电气一次主接地网设计的相关注意事项
（1）在施工前，设计人员要先进入施工现场，对施工环境进行科学的勘测，
要对工程所在地的地质条件、周边环境、气候、工程占地面积以及土壤的电阻率等基础数据进行勘测。土壤电阻率的勘测在勘测过程中是极为关键的一个环节，对节点电阻有着极为重要的直接影响，而如土壤的温度、密度、水的含量和类型等因素都会影响土壤电阻率，因此必须在做好勘测与检测的前提上，采取相应的技术处理措施。
（2）设计方案是整个工程施工的重要依据，因此在工程的设计过程中明确施工方案，策划出好的施工方案的就变得极为重要。①首先在对方案进行设计策划之前，要结合工程具体特性和接地体的布置情况、土壤的电阻率等针对性的问题确定设计方案的大致方向，还要结合变电站的在接地方面的需要，仔细确定接地网的组数，在变电站和接电网四周对接地网进行垂直接地埋设，在埋设的角钢上镀一层锌，在每一组接地网中，要选择一条长度为2.5m并且规格小于50mm×50mm×5mm的镀锌角钢进行组合，各组接地极与接地极之间的间距约是5m，排出电流以达到降低接地电阻的目的，进而防止出现由于接触电压和跨步电压而引发的安全事故；还要在变电站的四周打井，且井的深度要很深，一般应该控制在30m左右，数量要多于6个，然后在深井中分别插入镀锌钢管，将降阻剂铺洒在深井中，这样同样是为了达到使接地电阻值减小的目的，但要注意的是，若选用水平接地网作为变电站的接地网，则应该选用镀锌圆钢或扁钢，接地极之间的间距应为8m。
②确定施工工艺流程，在设计好施工方案的同时，还要确定施工流程。具体流程：要先选用合理的挖沟工具开挖沟深，然后用适宜的工具将竖直接地极埋入地中，之后将水平接地极理直后紧贴沟槽底部埋放好水平接地极，在之后对水平接地极和竖直接地极进行牢固的连接，最后埋放好接地极后还要在变电站内与主要设备进行多点连接，在深井内铺设降阻剂并且将开挖出的土回填并夯实。
总之，作为关系变电站稳定运行的重要组成部分，电气一次主接地网设计质量的提高，有利于增加变电站运行过程中的经济效益，降低其故障发生率。因此，在开展变电站电气一次主接地网设计工作的过程中，设计人员应考虑多个方面的影响因素，有效的避免设计中出现各类问题，影响设计方案质量可靠性的同时给变电站的稳定运行带来潜在的威胁。因此，需要运用先进的设计理念及科学的设计方法，提高变电站电气一次主接地网的设计质量，为变电站的运行稳定性打下坚实的基础。
参考文献：
[1]黄继君.解析智能化变电站的电气二次设计[J].低碳世界，2016（36）：85-86.
[2]王颖.智能化变电站中电气二次设计关键点分析[J].通讯世界，2016（21）：206-207.
[3]章学明.变电站的发展方向及二次设计要点分析[J].电力与能源，2015，36（06）：794-796.
论文作者:关毅
论文发表刊物:《电力设备》2019年第9期
论文发表时间:2019/10/14
标签：变电站论文; 电阻率论文; 土壤论文; 电气论文; 电网论文; 接地线论文; 工作论文; 《电力设备》2019年第9期论文;