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摘要：人们生活水平的提高，用电需求的不断增多，促进了我国电力产业的不断发展。随着电力网络容量的增大，短路电流也越来越大，接地系统是维护电力系统可靠运行、保障运行人员和电气设备安全的重要措施。变电站接地所涉及的“接地”概念，如入地短路电流、主接地网与等电位接地网、直流接地、站用电接地等容易混淆。本文就电力变电站接地若干问题展开探讨。
关键词：接地问题；变电站；安全运行
变电站的正常运行对人们正常生活影响很大，是关乎电网安全运行的大事，而接地是避雷技术最重要的环节，接地问题对系统的安全运行起着重要的作用，是变电站交直流设备接地及防雷保护接地。在实际操作中，变电站内一次设备接地和站内主网相连，电缆屏蔽层及二次回路的接地问题存在着差异。由于接地问题，在运行的过程中，一些变电站会造成设备损坏或者用户停电，发生事故，也可能导致局部接地电位升高，引发多相对地弧光闪络，从而极大地影响到安全生产，给安全生产带来了很大的威胁。
1接地电阻讨论
变电站站内安装各种接地网，从接地网本质作用上，保护接地网与等电位接地网电阻数值的参考标准有所不同。（1）保护接地网电阻。保护接地网的主要作用就是保护人身安全，由于各种原因存在大电流入地时，确保接地网的电位升高满足操作人员安全要求。其计算式为
式中，Us和Ut分别为变电站跨步电压与接触电压的限值；Rb为保护接地网电阻（具体计算公式可参考GB50065—2011）；IG为接地网入地最大非对称接地短路电流；δs和δt分别为跨步电压与接触电压计算因子。（2）等电位接地网电阻。等电位接地网的作用就是减少有大接地电流入地对二次回路的干扰。所以等电位接地网的电阻是确保在等电位接地网与总接地网连接点注入最大接地电流时，等电位接地网内电位差最大的两个接地点不会引起二次装置误动作。如图1所示，假如某110kV变电站内双绕组变压器差动保护，101受总TA保护装置处接地点为A，201受总TA保护装置处接地点为B，当C点注入大电流时，即
式中，I1为101TA电流；I2为201TA电流;φ0为保护装置动作起始值。
图1 等电位接地网示意图
2差电流回路接地问题
在广大继电保护人员中间，差电流回路要求一点接地已经得到了广泛的认可。在以前，因为接地点的问题，经常引起保护误动，这是由于电缆差动回路牵扯到几个电气量的比较运算造成的。而对于原始的差动保护继电器来说，差电流回路紧密的联系着其输入的电气量。例如：如何保护三绕组变压器的差动？一般是两侧的电流合成之后，才和第三侧电流进行比较，由此要求差动电流回路一点接地，这是因为有了电气上的联系决定的。而目前，随着科学技术的不断发展，微机保护已经被广泛的运用起来，保护动作逻辑都是由软件来完成，为了其实现保护功能，每个电气量的输入不再需要通过电气量的联系，都具有各自独立的通道以及A/D采样系统，那么就没有必要一点接地。
3直流地问题
运行实践中不难发现，直流系统接地，尤其是发生一点接地时未及时排查，当再次发生一点接地时，不仅会造成继电保护装置的误动、拒动，甚至会造成采用直流系统控制设备的误动、拒动，以致损坏电力设备，造成大面积停电等严重后果。因此直流系统接地检测对于确保电力系统正常运行至关重要。在直流电源处，正负极通过绝缘检测系统接地，如果系统存在正极或者负极接地，绝缘检测系统会存在回流，进而报警，在测量直流电压时，可以选择变电站中的任意接地点进行测量。
4在水下接地网敷设过程中要做好水体电阻的核实
在绝大多数人的眼中水就是最好的导体，也正因如此，如若变电站选址在高土壤电阻率地区，其附近又有水源，那么势必会往水源处敷设接地装置。但在这个过程中水源的电阻率往往会被接地设计人员所忽视，可是即便是有水，也并不是意味着低电阻率。所以，我们还必须在水下接地网敷设设计时做好以下几点注意事项。第一，水工建筑以及那些与水有接触的金属部分，其作为自然接地体要进行充分利用。并且，还要在焊接水下钢筋混凝土结构物内绑扎钢筋网的交叉纵横点，使地网能够更好地衔接在一起。第二，如若单单利用水工建筑作为自然接地体，无法满足降阻需求，那么就应该在水中敷设外来接地装置。这里需要注意的是，对于水中敷设的外来接地装置应该尽可能固定在水源流速较低或者是静水之中。第三，我们可以充分利用Φ12圆钢，焊接出一个外缘闭合的矩形水下接地网。这里需要注意的是，矩形网内纵横连接带所构成的网孔不得多于32个。针对水下接地网的接地电网RW，我们可以利用式(3)进行估算。
式中: Ps为河水的电阻率；Ks为接地电阻系数。
5交流地问题
变电站中的交流地，其实属于站用电范围，不可能涉及到6kV或者10kV以及更高的电压等级。其交流地本质上是站用电变压器处中性点接地，因为站用电有时需要使用220V电压，需要引出中性线，同时为了保证三相电压平衡，站用变压器需要在电源处将中性点直接接地，如图3所示。类似110kV及以上系统中性点直接接地，当发生接地故障或者三相负载不平衡时，中性点电压不发生偏移，进而保证三相电压平衡。在变电站内测量站用电交流电压时，参考地或者中性线都可以测量出电压数值，参考地可以是保护接地也可以是等电位接地，其测量结果一致。需要强调的是，在变电站内接取低压电源时，一定要接取到中性线上，不能够接到接地线上，如果接到接地线上会发生跳闸。
结语
综上所述，对于高压动力电缆来说，由于是以电磁干扰为主，因此，其屏蔽层可以采用一端接地的方式。而对于诸如控制回路、信号回路的长电缆来说，最好采用两端接地的方式，这是由于是以电容耦合干扰的回路为主造成的。另外，对于微机保护电流差回路来说，没有必要采用差回路一点接地的方法，可以采用每组电流分别接地的方式。
参考文献
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论文作者:朱刘佳
论文发表刊物:《电力设备》2019年第10期
论文发表时间:2019/10/21
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