摘要：变电站主电接地网工程应尽量减少工程量，节约投资资金，降低施工安全风险，确保工程顺利、安全、有效地进行。因此，在变电站以设计主接地网为核心的主要电气施工设计中，阐述了变电站电气主接地网接地措施的具体设计，为变电站电气一次主接地网设计提供参考，为变电站电气一次主接地网施工奠定坚实的施工质量基础，以更加优质高效的满足电力客户的需求服务。
关键词：变电站；电气一次；主接地网；设计
随着电力市场改革步伐的加快，对变电站的运行水平及相关设备的性能可靠性提出了更高的要求，需要注重各种技术措施的灵活运用，优化变电站长期使用中的服务功能。结合当前变电站运行的实际概况，可知其电气一次主接地网质量是否良好，关系着变电站的运行稳定性，需要从多个方面加强变电站电气一次主接地网的科学设计，做好相关的规划工作，促使变电站能够处于稳定、高效的运行状态。当前变电站电气一次主接地网设计中依然存在着一定的问题，影响其设计质量，需要运用可靠的设计方案予以解决。
一、变电站电气一次主接地网设计的内容
1.1电气主接线的设计
电气主接线是变电站电气部分的主要组成之一，它的作用直接影响到电力系统的正常运行，而且还影响到配电设备的布置、电气设备的选择以及变电站系统的自动装置、继电保护装置和控制方式。所以，在设计变电站的系统电气主接线时，作为设计人员必须遵循科学性和合理性，以确保电力系统的灵活性和可靠性，以此确保电气主接线的可靠性，为我国电网运行提供一个良好的环境。
1.2电气设备的设计
在设计工作中，电气设备的选择十分重要，因而在设计过程中，必须确保其选择的合理性，通常情况下，应尽可能地加强短路电流和电力负荷的计算，并在设计过程中，应结合变电站运行的需要针对性地确定其额定值，结合短路条件确定其热稳定值并校验再认真检查其具备的三相短接条件，以及开关是否具有良好的断流能力，最后结合其安装的位置及工作环境，合理选择安装形式，从根本上确保电气设备选择的合理性。
1.3接地设计
在整个设计中，接地设计同样重要，其设计的好坏直接影响着整个电气设备能否正常高效地运行，通常情况下，变电站电气一次主接地网的接地应包含接地体和接地线，且接地体包含了人工与自然两种，但在工程实践中以后者为主，在敷设接地体时，通常应围绕变电站的周边进行，但在接地线敷设之前，首先必须选用接地线、即选用扁形钢、圆形钢等作为接地线，而接地体通常选用角钢，在敷设时主要是将其底部削尖后再进行深埋。以此确保接地的可靠性。
二、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，往往测点只取2--3个，过于简单，影响接地网设计数据的准确性。另外，变电站内一次线对二次线的影响问题随着系统容量的增大及系统短路水平的提高，变电站内一次线对二次线的影响问题越来越突出。
系统发生接地短路时，强大的入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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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。
三、变电站电气一次主接地网设计要点分析
3.1设计前准备
施工前，设计师应首先进入施工现场，对施工环境进行科学的调查。应调查地质条件、周围环境、气候、工程面积、土壤电阻率等基础数据。土壤电阻率测量在调查过程中是至关重要的，温度、密度、含水量和土壤类型等因素都会影响土壤电阻率，因此必须在调查和检测的前提下，采取相应的技术处理措施。目前，最常用的方法是增加埋深，如果调查发现，土壤电阻率较低，可采取深埋的方法，预防由于土壤冻结造成的电阻率的增加，也可用低电阻率土壤置换，在置换土壤的过程中，要注意土壤置换的范围是接地体周围50cm土壤和地面上土地的1/3。除了处理高电阻率土壤最常用的两种方法外，在实际施工过程中，还可以采用化学措施、土壤保护和冻土处理来降低电阻率。
3.2确定设计方案
设计方案是整个工程建设的重要依据。因此，在整个设计中做好施工方案的设计是非常重要的。首先，设计方案必须与工程特性紧密结合，以接地布局和土壤电阻率确定箱式变电站接地设计；其次，需要仔细确定接地网的组数，并在变电站和接地网四周对接地网进行垂直接地埋设，并铺设镀锌角钢，每一组网络，应该选择一个长度2.5m，尺寸不小于50×50×5mm镀锌角设置，每个连接的电极和接地电极之间的距离为6m，这将降低放电电流、接地电阻，并避免由接触电压和跨步电压造成的事故；第三，应在变电站的四周打深井，一般深度应在30m左右，且不得低于6个，再在深井中分别插入镀锌钢管，并将降阻剂铺设在深井之中，以达到降低接地电阻的效果。如果选择水平地网作为变电站的接地网，所选钢管应为镀锌钢管。
3.3主接地网相关的接地线设计
在与主接地网相关的接地线设计过程中，首先要保证接地引线的质量满足主接地网运行的要求，同时要充分分析对主接地网运行产生影响的环境因素，实现优化相关的主接地线设计形式的目的，在保证主接地线运行水平的基础上，促进变电站运行质量的提升。此外，要从节能降耗的角度出发，将相关接地线设计工作落实到位，合理设置变电站运行的面积，使主接地线服务功能得到充分发挥，促进主接地线运行水平的提升。
3.4主接地网相关的防雷设计
在与主接地网相关的防雷设计工作中，要选择质量优良的防雷装置，同时在主接地网设计中指定的位置安装防雷装置，尽可能保证防雷装置在中线点的位置，为防雷装置安装工作的质量奠定基础。此外，要根据行业技术规范的要求和主接地网设计的标准，进行防雷设计工作，保证防雷设计工作的合理性和可行性，降低雷雨天气对主接地网的影响，为主接地网运行水平的提升奠定基础，从而促进变电站运行水平的提升。
结语
电网的设计人员需要对变电站以及电气事业的各种新变化有所了解，将本文提出的各种设计方法的可行度进行提升，同时对当前的电网设计方法进行更新，根据具体的电网设计要求，不断地对电网设计的内容进行改进，根据电网建设的情况对原有的电网设计方案进行更新，将电网的设计流程理清楚，使电网能够更好地支持变电站运行，从而共同推动我国各个区域电气事业的发展。
参考文献：
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[2]李泽宏.浅谈变电站电气一次主接地网的设计[J].中国新技术新产品，2013.
[3]曾剑.试析变电站电气一次主接地网的设计[J].科技展望，2015.
论文作者:周小娜
论文发表刊物:《电力设备》2018年第34期
论文发表时间:2019/5/20
标签：变电站论文; 电气论文; 电阻率论文; 接地线论文; 土壤论文; 电网论文; 水平论文; 《电力设备》2018年第34期论文;