摘要：变电站接地网直接关系着电力系统运行的稳定性和可靠性，并且还关系着变电站工作人员的人身安全，其接地电阻值是变电站接地系统的重要技术指标，是衡量接地系统的有效性、安全性，以及对接地系统是否符合要求等的一个重要参数。
关键词：变电站；接地网；电阻值偏高；问题；研究
变电站的接地电阻值是衡量变电站接地系统的重要技术指标。但是，由于有些变电站本身受到地理条件的限制，不得不建在高土壤电阻率的地区，导致对变电站接地网所敷设的范围造成了极大的影响，使变电站接地电阻值满足不了标准设计规范的要求。而随着时间的延长，变电站金属接地体由于各种原因所导致的电阻值逐渐在升高，不但超出了标准规程的要求值，甚至还存在着极大的安全隐患，因此，对变电站接地网电阻值偏高的问题进行分析和研究，并采用科学、合理的方法解决这一问题，对保障变电站电力系统可靠运行有着非常重要的意义。
1、变电站接地网电阻值偏高的原因
1.1在对土壤表面接地电阻率进行测试时存在的问题
如果是新建变电站，地质勘测部门会对所选区域土壤表面的电阻率进行测试，并根据测试结果对变电站的接地网进行设计。但是目前大多采用四级等距法，此种方法在使用的过程中会由于一些几个原因而不能将土壤电阻率真正的反映出来：在进行测试时，对测试点的选取没有满足DL/T475-2006《接地装置特性参数测量导则》的相关要求；由于土壤电阻率会随着土壤深度的变化而迅速的变化，此种方法所测量出来的土壤表面的接地电阻率只是反映出了表面土壤的情况，并没有真正的反映出变电站的电阻率。
1.2在设计变电站的接地网时还存在着一些问题
设计单位在对变电站的施工图进行设计时，大多都是套用了以往的施工图纸，并没有针对不同的地形地貌进行针对性的设计；当接地网施工完成后，在发现接地电阻没有满足相关的要求时，施工方并没有按照变电站的实际地质情况采取相关的弥补措施；在高电阻率的土壤地区建设变电站时，并没有根据地区土壤电阻率的特殊性来选择接地网材料。除此以外，在接地网的施工过程中还有一些如：施工单位没有按照设计中的要求选用热镀锌的扁钢，或者施工工艺比较差，使各搭接面的焊接出现了假焊接的现象，并没有从真正意义上满足标准规程的要求；或者在使用降阻剂时，并没有按照相关的要求来使用，导致敷设降阻剂的截面积不能满足变电站的运行标准。
1.3原因分析
由于勘测单位对变电站所处区域土壤电阻率的测试并没有重视起来，导致相关的工作只是趋于形式而存在着；设计部门并没有针对已经发生变化的土壤表面的电阻率对设计方法进行针对性的修改；接地网工程的施工工艺比较粗糙，导致焊接质量不合格、地网的埋设深度不够、降阻剂的敷设没有按照相应的要求进行包裹；由于热镀锌扁钢在出厂后都要经过一段时间后才能被应用在施工中，这样其表面的镀锌层发生氧化后就会变成氧化锌，但是这种氧化锌离子在晶体状态下是不导电的，这样一来，镀锌扁钢与接地网导电接触的面积就会缩小，进而导致接地电阻值增加。
2、解决变电站接地网电阻值偏高的方法
接地网电阻值偏高直接影响着变电站电力系统的安全和稳定运行，为了更好的解决上述分析出来的导致变电站接地电阻值偏高的问题，就要从勘测、设计、施工、监理等各个单位着手，加强各参与人员、参建单位的责任心。
2.1对接地设计的方案进行调整
新建变电站在通过相应的三通一平后，其所区域土壤中的电阻率会随着发生变化，此时勘察单位就要再次到现场对土壤的电阻率进行测试，并将相关的数据做好相应的记录，再将其提交给设计部门。而设计部门接到勘察单位传输过来的新数据时，要在原设计图纸的基础上根据最新的勘察数据进行修改，进而有针对性的设计出本变电站接地网工的接地设计方案。
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2.2在接地工程中提倡采用新材料
在变电站接地网工程中，要提倡使用新材料。目前有很多土壤电阻率较高的地区在建立变电站的过程中使用了镀铜扁钢，与镀锌扁钢相比，在性能方面，镀铜扁钢被氧化后会产生氧化铜，其内部并没有氧化铜离子存在，而只有自由移动的电子，因此，即便是被氧化后，其导电性能也不会受到较大的影响；在价格方面，如果每个变电站需要耗费的扁钢长度为3.5 km，如果所采用的扁钢的厚度为0.1 mm，则热镀锌扁钢要比镀铜扁钢多5.20万元左右，如果所采用的扁钢的厚度为0.25 mm，则热镀锌扁钢要比镀铜扁钢多8.70万元左右；在经济效益方面，对于变电站敷设范围土壤的电阻率比较低的区域，通过相应的计算后结果发现，用镀铜扁钢后，不用再使用降阻剂，接地网的接地电阻也能够达到设计值的要求范围，这也极大的节省了在降阻剂方面的投资；在使用寿命方面，有专家计算，在变电站接地网电阻值偏高的地区，采用相同宽度和厚度的热镀锌扁钢和镀铜扁钢，前者的使用寿命只有10～15年，而后者的使用寿命则可达到15～20年。
2.3将新工艺应用在变电站接地网工程中
在变电站接地网工程中，要提倡使用新工艺。在进行焊接时，采用热熔剂进行焊接，对于接地网交叉的部位应采用模具进行卡焊，不论是在技术上还是在工艺上都应保证接地网之间不会出现断点。如果接地网工程采用热镀锌扁钢作为接地网材料，那么在施工时，要将热镀锌扁钢表面氧化所产生的氧化锌部分用砂纸或者抛光机轻轻的打磨掉，但是千万不可将镀锌层磨破，另外，此项工作最好在天气晴朗的时候进行，按照接地网的相关要求焊接好以后，要在最短的时间内敷设上降阻剂，保证热镀锌扁钢与降阻剂能够有机的结合在一起，避免热镀锌扁钢与空气和潮气接触后发生氧化反应。
2.4加强对各施工环节的把关
各部门都应加强对变电站接地网工程施工材料的把关，保证所使用的各项材料都应满足使用的要求；在施工中，施工单位以及施工人员都要严格按照变电站接地网的施工工艺要求进行施工，接地极的深度一定要达到2.5 m，并且当接地极由于打弯或者碰到石头而无法打压时，可在此接地极的附近补打一根接地极；施工中用到的焊接工艺必须要符合相应的设计要求；在给镀锌扁钢上敷设降阻剂时，一定要先在扁钢底部垫上垫块，保证扁钢四周能够被降阻剂充分地包裹；接地网的埋设深度一定要符合设计中的深度要求；如果要埋设接地网的场地含有岩石或者碎石较多，则在埋设接地网时，一定要选用细土进行掩埋，或者采用筛子将土壤中的碎石筛出来，再对接地网进行敷埋。
2.5可选择接地极深井、水平接地斜井等方案
如果采用了上述几种方法后，变电站的接地电阻值依旧未能满足设计的要求，此时，设计人员可考虑采用接地极深井或者水平接地斜井等方案，结合以往的变电站接地网施工方案，有针对性的选择接接地极深井或者水平接地斜井方案。如果经过勘探测量后发现变电站地下层中含有大量的岩石时，则不应使用接地极深井的方案来进行降阻。这是由于接地电阻具有集肤效应，如果在此处打接地极深井，要想达到降阻效果是非常困难的。因此，此种方案只适合使用在电阻率小的土质、水源或者金属矿的变电站地质中。而水平接地斜井的方案也符合了集肤效应的原理，最终使变电站接地电阻值达到设计的要求。
3、结束语
总之，在变电站接地网现场施工中，当对变电站进行三通一平后，勘测部门应对土壤电阻率进行重新测试，并将测试的新数据传输给设计部门，由设计部门对设计方案进行修改和调整。建议在土壤电阻率比较高的变电站场，使用镀铜扁钢作为接地体材料，不但性能优越、使用寿命长，还给企业带来了较好的社会效益和经济效益。最后，应对施工工艺进行严格管控，并根据变电站的实际情况制定有针对性的设计方案和施工方案，保证变电站的接地网电阻值能够达到设计所要求的范围，为变电站电力系统的安全运行做好保障。
参考文献：
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论文作者:张宇
论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期
论文发表时间:2019/1/7
标签：变电站论文; 电阻率论文; 土壤论文; 扁钢论文; 电阻值论文; 镀铜论文; 偏高论文; 《基层建设》2018年第32期论文;