摘要：变电站属于电网建设中的重要环节，而想要确保变电站的运行可靠性，接地网设计就又是关键性内容。110kV变电站进行电力传输之时承担了升压与降压作用，变电站的装置安全与工作人员人身安全都和接地网可靠性存在直接性关系，进而会对电力系统的整体运行性能产生影响。此文针对110kV变电站的接地网优化设计进行讨论分析。
关键词：110kV变电站；接地网；设计优化
1、变电站中的接地形式以及接地形式
（1）防雷接地
进行接地之时防雷接地要秉承就地原则，和电气装置之间的距离要尽可能远一些。防雷接地就是把避雷器、避雷带、避雷线以及避雷针之类的防雷电保护设施向大地中直接泄放电流的接地方式。针对户内的变电站来说，常常采取在房屋顶端进行防雷与避雷，因为场地空间限制，避雷带会和其余的接地体与建筑中的金属体接触，这不能避免。所以仅可以采取等电位方式，把每层的墙体与楼面中金属件接连到一块，形成整体。
（2）工作接地
工作按地是为满足电气设备在运行过程之中需求的一种接地方式，在实际施工过程之中的应用相对来说较为广泛，比如：通信电源的正极接地、电压互感设备一次接地、交流中性接地以及直流绝缘监测接地等，以上这些接地可以就近直接与主接地网相接，同样可以经过阻抗之后接地。
（3）保护接地
①高压系统装置接地，一个装置或者一组连接到一块的装置依靠一条引下线进行独立接地，这是高压系统装置接地的基本原则。在有些时候还需要借助两根接地线分别进行接地，尤其是针对存在二次元件的一些一次装置。利用这种方法对于很多不良现象都有着预防作用，比如：二次回路的高压穿入、接地线的断裂以及二次设备损坏等。②低压系统装置接地，IT、TT、TN2C、TN2C2S以及TN2S都属于低压系统装置接地的几种形式。变电站中最科学的应用系统为TT系统，这是由于此种系统PE线是直接接地，而变电站接地网保存的都比较完整，这就便于PE线和接地网之间的连接。此外，设备外露导电的部分也可以和PE线连接直接接地，电源零线和PE线进行隔离之后能够有效保证触电保护设备的准确动作。
（4）屏蔽接地
屏蔽接地目的是把电气干扰源接引至大地中，对外来电磁起到抑制作用，减少对弱电装置的影响，降低弱电装置干扰，防止对其余的弱电装置造成影响。屏蔽接地主要分成三种，建筑物屏蔽接地，弱电装置外壳、箱、柜、屏的屏蔽接地，低压电缆的屏蔽接地。低压电缆的屏蔽层承受不了较大电流，如果流入到接地网中的短路电流若是存在分流，就会造成电缆坏损并且对电子装置使用造化影响。所以低压电缆的屏蔽层必须一端接地。作者认为很多控制电缆都来自高压配电设备，若是因为故障吧高压引进控制电缆中，一定会破坏二次设备，所以控制电缆屏蔽层需要接到环形接地网中，自动化通信电缆要接到保护屏的接地铜排上。二次设备之间的电缆入口位置外屏蔽接地，能够阻拦强电干扰信号干扰二次设备。为了让屏蔽效果更好，在配电设备处，要尽量穿越钢管进行埋地敷设。
2、降低接地电阻
接地网在设计之前，首先要进行测试，研究分析变电站的地域地质。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于土壤的电阻率不均交，特别是在深度上有所差异，所以电阻率就会有较大的差别，这便是土壤分层。这是因为大地结构的不同导致存在这种差异，例如水层和非水层间的差异，以及普通土壤和岩石层之间的差异等。因此必须先对变电站的土壤分层情况进行测试，进而确定较低电阻率的区域，紧接着针对于减少接地电阻的不同方法展开计算，最终确定最佳的方案。
（1）深井型垂直接地极
深井型垂直接地极依靠水平接地网作为基础，然后向大地深处垂直增大接地面积。若是大地上层的土壤电阻率很高，但下层很低，垂直接地极在穿入到第二层就会对接地电阻造成很大影响。因为深井接地极没有较高的场地要求，并且气候条件以及季节因素不会产生较大影响。相关的实验数据表明，垂直接地体在附加到水平接地网后，能够减少大约2%-8%的接地电阻，垂直接地体长度若是增加到均压网的宽度长度，均压网接近半球之时，才会对接地电阻产生较显著影响，能够减少30%左右。深井接地极设置时必须注意为了避免垂直接地极相互屏蔽，垂直接地极间距要保证超过长度两倍，一般在接地网周围的外缘部位要安装深井接地极。另外，还必须安装帽檐式辅助均压带，能够有效减少深井接地极的地表跨步电压，能够有效改善深井接地极在地面的电位分布。
（2）增大接地面积
增大接地网面积能够显著减少接地电阻。但是这种接地网外引的措施会受到变电站周围场地的限制，特别是对于市区变电点，这些变电点周围有私人住宅建筑以及公共建筑等设备，这种方法仅仅能确保基础的安全距离。所以在市区变电站接地设计之中一般不采取此种方法。
以上减少电阻的方法有各自特点，同样有各自不同的应用条件，实际设计的过程中，针对不同区域，不同土壤条件必须利用不同方案，只有这样才可以有效提升减小接地电阻的效用。另外，也可以多种方法结合应用，就会产生更好的效果。
3、接电网设计注意事项
接电网设计过程中必须注意以下几点。
（1）土壤电阻率的精确测量。只有确保土壤电阻率足够精确，才可以把设计误差控制到最小范围。为了确保测量电阻率足够精确，在勘测过程中，一定要采取两种以上的手段进行测量，然后对比测量结果，例如接地摇表法和电流电压法的结合使用。绝对不可以忽视变电站岩土项目勘察报告，要对所有变电站的地质情况展开分析对比，要确定土壤电阻率较低的地层位置。在设计过程中确定埋深时必须因地制宜，保证将水平网埋深到土壤电阻率较低的土层中。
（2）提前开展接地施工工作。在平整站址之前就必须开展接地网施工工作，在原土层上实施能有效减小接地电阻，若是条件允许，填土层要尽可能采取电阻率较低的土质。
（3）接地斜井和深井型垂直接地极作为优先的考虑方案，这两者降阻的效果非常显著，并且有很高的经济性，针对有的占地面积很小的110千伏变电站以及不达标接地网的优化改造来说非常适用。
（4）接地体的选择。若是接地网的导体截面符合一定条件，增大导体截面就会导致钢材用量增多，因此必须合理对导体截面进行选择，规定选择能承受住入地电流热效应并且具备抗腐蚀能力的接地体。一般水平接地体会选用热镀锌扁钢，其规格是80X8，垂直接地体要选用热镀锌角钢，其规格是50X5。
结束语
电网当中110千伏变电站电气设计要遵循具体问题具体分析的准则，依照变电站在电力系统中的作用地位、装置特点、负荷特性、四周环境与变电站设计容量之类条件与具体情况展开分析，在满足功能性、可靠性并具有灵活性的基础上，尽可能对设计方案进行优化，选用最佳的设计方法。
参考文献
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论文作者:吴璟华,郑昕,杨承河,涂筱莹,杨洪伟
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第17期
论文发表时间:2018/11/7
标签：变电站论文; 电阻率论文; 装置论文; 深井论文; 屏蔽论文; 电阻论文; 土壤论文; 《建筑学研究前沿》2018年第17期论文;