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了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
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。
一、电气的一次设计
1.1对于变电站电气一次设计的基本要求
由于经济的发展，同时电力的需求变得越来越大，这样电力的设备建设问题承受的压力非常的大。用电的需求量在不断的增加，所以变电站的建设就必须在全面升级之前，就具有相当的超前性。它的设计就必须要考虑全局，争取更好的处理安全和经济性等的问题，基本建设和生产之间的矛盾，近期发展和后期升级的关系等等。鉴于此要求，采取更加合理的设计方案才能更好的满足变电站的设计及发展。通常情况下，从实际问题出发，可以选择中等适用的标准，并同时采用可行的先进技术理念，尽量使用合格的新材料、新设备、新结构等，当前变电站一次设计就要满足这些基本要求。
1.2变电站电气一次主接地网的设计原则
1.2.1灵活性原则
在当今经济、科技飞速发展的时代背景下，变电站随时可能更新、改造，因此，电气一次主接地网的设计必须遵循灵活性的原则。具体来说，要遵循“扩建灵活、调度灵活、检修灵活、事故处理灵活”的原则。在扩建灵活原则上，要求主接线的设计要满足变电站分期建设的要求，要适应从初期到完工的过程中扩建的要求；在调度灵活原则上，必须满足系统持续、正常运行的需要，方便操作，并能快速灵活地投入、更换或切除无功补偿装置、变压器等，最大限度提升电力系统的安全性、可靠性和经济性；在检修灵活上，要求必须能够方便地进行安全检修或更换开关设备、变压器等；在事故处理灵活上，要求在遇到变电站系统故障时，能快速隔离故障发生部位，及时恢复供电正常，以保证电力系统的安全、持续运行。
1.2.2可靠性原则
电能的输送是一项对人们的生产、生活具有重大影响的工作，因此，必须高度重视电气一次主接地网的设计的可靠性，确保电能生产、输送和分配的可靠性。遵循可靠性原则，要求在设计过程中着重考虑以下3个方面：①要考虑变电站全部停止运行的概率；②要考虑断路器在检修的过程中是否会影响到电能的供给；③要考虑在发生线路故障或维护时，可能导致的停电线路数量、停电的时间和对重要用户用电需求的保障。
1.2.3经济性原则
所谓“经济性原则”，指的就是电气一次主接地网的设计必须考虑到各方面费用的花费，最大限度降低成本。遵循经济性原则，首先要节约设计成本，尽量选择高效益的设备，减少设备的使用量，同时还可通过限制短路电流、选择相对质优价廉的电气设备或者尽量避免使用截面较大的电缆，从多方面着手来达到节约成本的目的。另外，要尽量缩小占地面积。这就需要设计人员从接线方式的选择上入手，充分考虑设备布置所需的土地面积，通过充分的对比论证，选择占地最小、效果最佳的接线方案，同时还要考虑征地的价格，降低配电装置征地所需费用。
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二、变电站电气一次主接地网设计要点分析
2.1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，节点电阻有着非常重要的直接作用，如温度、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，预防由于土壤冻结或干因素的电阻率的增加出现，也可用于低电阻率土壤置换，在置换土壤中的过程，要注意土壤置换的范围是接地体周围50cm土壤和地面上的土地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。
2.2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，在之前的设计方案，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，且在深井点不插入镀锌钢管，并敷设深威尔斯的减阻剂，并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。
2.3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，同时要充分的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，要从节能消耗的角度出发，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。
2.4主接地网相关的防雷设计
在与主接电网相关的防雷设计工作中，要选择质量优良的防雷装置，同时在主接地线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
总而言之，变电站接地设计是变电站设计中重要环节，在电力系统运行和故障时，能保障电气装置和人身的安全。在实际工作中，要根据工程实际情况，结合勘测资料上，对接地网设计工作的可靠性进行分析和研究，合理选择接地材质，减少接地网接地电阻，明确设计方案，满足跨步电压、接触电势的要求。
参考文献
[1]赵玉波.浅析建筑电气设计存在的问题及主要对策[J].城市建设理论研究（电子版），2015.
[2]刘振宇，彭培华，朱立斌，等.浅析建筑电气设计存在的问题及主要对策[J].建筑工程技术与设计，2015.
作者简介
姓名:谷生新（1989.11.16），性别男；籍贯吉林省白城市镇赉县；民族汉；学历大学本科；职称助理工程师；职务点维员；研究方向待定后选；单位:中国大唐集团有限公司内蒙古分公司蒙西事业部.
论文作者:谷生新
论文发表刊物:《电力设备》2019年第17期
论文发表时间:2019/12/16
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