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摘要：变电站建设电气一次主接地网工程应该尽量减少施工工程量、节约投入资金量、降低施工的安全风险，确保工程能顺利开展、安全有效的投入运行。因此下文主要以变电站电气施工设计中的一次主接地网的设计为核心，详细论述了改进变电站电气一次主接地网的设计的具体方案及措施，为此类项目提供参考，进一步促进此类工程项目设计水平的提升，为提升整个变电站电气工程的施工质量打下牢固的基础，进而以更优质高效的服务满足广大电力客户的需求。
关键词：变电站；电气施工；一次主接地网；设计与分析
引言
现如今伴随着电力系统的快速发展，电网规模的不断扩大，接地短路电流也是越来越大，因此，对接地就提出了更高的要求。然而，受到变电站用地面积的影响，使得许多变电站在选址时只能选择在高土堆电阻率地区，也就使得变电站的接地设计工作变得更加困难。也正因如此，如何做好变电站接地设计工作则俨然已经成为电力工作设计人员所面临的首要课题。
1 变电站电气一次主接地网设计中的相关基础工作
在进行变电站电气一次主接地网设计前，相关设计人员要根据国家相关规定对建设变电站工程的特点进行可行性研究，确保工程每个环节的设计符合相关规章程序与规范要求。此外设计人员还要对变电站的基础数据资料进行了解和掌握，对变电站工程所在地的地质条件、周边环境以及交通和地震烈度等基础数据资料进行勘测并了解掌握，同时加强与工程建设各方及用户的沟通与交流，确保设计的科学性、可行性和安全性。任何一项工作的开展都离不开事前精心的准备，因此在对变电站电气工程进行施工前必须做好相关的设计工作，以确保工程的施工质量。在实际工作中往往一些电力施工技术人员会将接地短路电流直接当成是入地电流，而不再考虑架空地线的分流以及变压器中性点的分流，也就在计算的过程中造成了对接地电阻盲目的高要求。
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
作为变电站电气一次主接地网的重要组成部分，接地线实际作用的充分发挥，关系着主接地网的工作效率。因此，在开展变电站电气一次主接地网设计工作时，应注重其中的主接地线设计。具体表现在：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。这些举措的合理运用，有利于实现主接地线的优化设计，促使其实际作用发挥能够满足变电站稳定运行的各种要求，保持我国电力基础设施建设中主接接地线良好的设计水平。
2.2 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。在施工现场，由于施工人员素质或其他因素，会使得主接地网施工的质量很难得到保证，经常出现断开、虚焊和串联接地等情况，导致接地线无法与主网干线连接的情况发生，为避免出现上述问题，需要专业的操作人员对地网监测试验进行仔细的通断检查，同时做好阶段验收工作和竣工验收工作，发现质量问题时要及时返工，确保工程质量。
2.3 实地勘测
变电站运行的安全主要是通过接地网来进行保障，由于其在变电站运行中所具有的重要作用，使得相关的设计人员都比较重视对接地网的设计，希望能够通过接地网来更好的保障变电站的安全运行。在变电站中，接地网的作用主要就是为电气设备提供安全的参考阵地，在电力系统出现运行上的问题的时候，可以有效的运用直流电将故障电流迅速的传送到地面，以此来保障接地网的稳定性和电力系统的正常运行，同时还能够保障检修人员的人身安全，使得电气设备可以正常的运行。
2.4 主接地网相关的防雷设计
雷电条件下可能会给变电站电气一次主接地网的安全使用带来潜在威胁，需要采取科学的防雷设计方法予以保护。具体表现在：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。因此，需要在主接地网设计中明确防雷设计要点，增强其设计合理性，确保主接地网的使用安全性，主接地网防雷设计中不同额定电压下的相关技术指标如表1所示。
表1 主接地网防雷设计中不同额定电压下的相关技术指标
3 变电站电气一次主接地网设计的相关注意事项
3.1 对施工环境进行科学的勘测
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。目前最常用的方法有加大埋入的深度，若勘测后发现土壤的电阻率较低时，可以采取深埋的方法，预防由于结冰或土壤干涸的因素而导致电阻率上升的情况的出现，此外还可以使用替换电阻率低的土壤的方法，在替换土壤的过程中，要注意的是替换的土壤范围是接地体周边50cm内的土壤以及接地体上部1/3的土地。另外除了详细介绍的这两种最为常用的处理电阻率高的土壤的方法之外，还可以在实际施工过程中采用化学处理、保土和处理冻土等措施以达到降低电阻率的目的。
3.2 利用自然接地体降阻时应做好事前规划工作
众所周知，变电站可利用的自然接地体主要包括以下4种：第一，变电站的主控楼以及高压配电室的混凝土基础；第二，各类设备的钢筋混凝土基础；第三，架空输电线路的地线-杆塔地系统；第四，地下掩埋的金属自来水管以及有金属外皮的电缆。因为它们的分布较广且较为密集，所以在接地工程中均可起到均衡电位的重要作用。所以，在接地工程中应充分利用这些自然接地体达到降阻的目的。而要想充分利用好这些自然接地体就必须做好事前规划工作。尤其是接地图纸通常情况下要比土建施工图纸出图晚上很多，所以，在进行电气设计与施工之前，首先应该和土建施工人员做好沟通，进而更好地了解土建基础结构，确定哪些自然接地体可以被利用，进而在移交资料的时候向土建施工人员提出增加这些自然接地体的要求，与此同时，土建施工人员也可以按照相应的电气要求为其留好必要的引出线。
结束语
近年来，变电站接地网作为一项系统工程，看似简单，其实际上却是最为复杂、关键。尤其是伴随着近些年来，变电站用地面积的日益紧张，致使绝大多数的变电站选址只能选择在高土堆电阻率地区，更进一步加剧了变电站接地设计工作的难度，随着科技的快速发展，我国对用电安全的要求越来越高，因此变电站电气一次主接地网的设计也变的极为重要，设计人员要紧密结合变电站工程的具体需求，认真分析变电站电气一次主接地网设计的安全性与实用性，在分析相关专业资料的基础上，熟悉掌握每个设计环节，采取有效措施以降低土壤的电阻率，并仔细确定施工设计方案，科学确定施工流程，保证整个工程能高质量完成。
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[4] 武松.变电站电气一次设备安装施工及质量管理初探[J].科技信息，2012（10）：385~386.
论文作者:李光辉
论文发表刊物:《电力设备》2017年第22期
论文发表时间:2017/12/7
标签：变电站论文; 接地线论文; 电阻率论文; 电气论文; 工作论文; 土壤论文; 工程论文; 《电力设备》2017年第22期论文;