降低變電站接地電阻的實際應用措施

摘 要：目前電能成為人們日常生產生活中不可或缺的重要能源，而且在人們對電能使用過程中對電能質量、可靠性及安全性要求也在不斷增加，在這種情況下，電力企業為了能夠確保電網運行的安全性和可靠性，則需要采取諸多切實可行的科學保護措施。設置變電站接地裝置是當前確保電網運行安全性的最主要措施之一，通過調置接地裝置可以有效的降低變電站接地電阻，實現對各類接地電阻值的準確計算。文中從變電站接地電阻的主要構成入手，對幾種常用的降低變電站接地電阻的方法和措施進行了分析，并進一步對一些特殊的降低變電站接地電阻的措施進行了具體的闡述。

關鍵詞：變電站；接地電阻；構成；方法；措施

前言

為了更好的確保電力系統運行的安全性和可靠性，確保電力設備及工作人員的安全性，則在變電站內需要設置接地系統。但在變電站接地系統運行過程中，一旦接地電阻處于一個較大的水平，則會導致接地短路故障的發生，地網電位也會處于一個較高的水平，不僅會對操作人員的安全帶來較大的威脅，而且還會破壞設備的二次絕緣，如果高壓串入到控制室內，還會導致控制和監測設備管理出現誤動或是拒動，破壞監測設備管理，從而導致嚴重的損失發生。所以在變電站運行過程中，需要對接地電阻采取必要措施，確保其能夠降低，從而保證電網運行的安全性。

1 變電站接地電阻的主要構成

1.1 接地極與接地線電阻

接地電阻主要由接地極及接地線電阻所組成，而且接地極和接地線電阻由于其屬于金屬類的導體，所以在整個接地電阻中，接地線電阻只占極小的一部分，而且幾何尺寸及材質會對這部分阻值產生一定的影響。

1.2 土壤接觸與接地體表面的電阻

在變電站接地電阻中，還存在著土壤接觸同接地體表面的電阻，這部分電阻的阻值直接受制于土壤顆粒大小、土壤性質和土壤中含水量的影響，同時與地面接觸面積的大小也與其阻值具有一定的關系，而且這部分阻值所占接地電阻的整體阻值比例較大。

1.3 散流電阻

散流電阻也屬于接地電阻的組成部分，其主要是當接地體在向外延伸時，在一定圓周范圍內當擴散電流通過土壤時會導致電阻產生，同時土壤中的電阻率、接地極的幾何大小和形狀都會對散流電阻的阻值帶來一定的影響。

由上分析可知，接地電阻主要由接地極與接地線電阻、土壤接觸與接地體表面的電阻、散流電阻等三部分所組成，而在這其中接觸電阻和散流電阻起著決定作用，所以在對接地電阻進行降低時，需要從接觸電阻和散流電阻入手，通過采取相應的措施來降低接觸電阻和散流電阻的方法來確保接地電阻的降低。

2 幾種常用的降低變電站接地電阻的方法和措施

2.1 從選材上降低接地電阻

目前在對接地體的金屬材料進行選擇上，由于其類型較多，所以選擇的空間也較大，但我國變電站通常都會選擇鍍鋅圓鋼作為接地體材料，其具有非常好的經濟性，而且應用范圍也較廣。同時配上高強度特種制成的驅動頭和鉆頭，可以在施工時將棒打入到地下三十米以上，從而能夠有效的獲得到恒定的低電阻。

另外在目前變電站接地產品選擇時還可以選擇電解離子接地極，電解離子接地系統是充分的利用大氣壓力和自然空氣流動時利用電解離子接地極系統的頂端的通氣孔促使空氣流入，然后與接地極內的金屬鹽化合，并進行吸濕處理后會形成電解液，這些電解液通過向四周擴散從而形成接地根，降低土壤中的電阻，實現降低接地電阻的目的。這種方法在當前一些變電站對于接地具有較高要求，而且接地工程難度較大時具有較好的適用性。而且在進行接地網設計時，通過將接地網與電解離子接地極系統進行有效的結合，這樣可以有效的達到降低接地電阻的效果。

2.2 引外接地

當一些高土壤電阻率的地方，這時變電站主接地網的接地電阻是無法達到標準要求的，所以需要利用人工接地裝置來從旁邊有低土壤電率地區或是水源來進行引外接地，從而來達到就電站接地電阻的降低。

2.3 深井接地

利用深埋接地極的方式來達到接地電阻降低的目的，這種方式通常會在水和地下深處土壤電阻率較低的情況下進行采用，而且利用深井接地方式不會受到氣候和季節等條件的影響，而且還能夠有效的克服場地窄小的問題，但在采用深井接地方法時，還需要通過地質勘察來和其他方法進行適當的比較，有效的避免出現打井無效的情況發生，避免造成不必要的損失和浪費。

2.4 更換土壤或采用導電性混凝土

當變電站內土壤電阻率較高時，則需要將這部分土壤利用電阻率較低的土進行替換，通常在接地體周圍半米以內進行置換，從而達到電阻降低的目的。

2.5 電解接地

電解接地系統是近些年來我國出現的一種接地降阻的方式，這種降低接地電阻的方式在國內外已經得到實際應用并且積累了一定的經驗。電解接地的原理：在地中那些垂直鋪設或者水平鋪設的金屬管道中，加入一些特殊的電解化學物質，是其和空氣或者土壤中的潮氣接觸，從而使管道中的化學物質發生一系列的化學反應而產生電解溶液。通過管道上的過濾孔使電解溶液向土壤周圍滲透，進而使土壤的電導率得到提高，同時降低電極和土壤的接觸電阻。

3 一些特殊的降低變電站接地電阻的措施

3.1 爆破接地技術

爆破技術的基本原理就是指：在地中垂直鉆的地方利用鉆孔機鉆一個直徑為100mm，幾十米深的孔，將接地電極安置在孔中。接著為了爆破方便，沿著鉆孔隔一定的距離安放一定量的炸藥，把附近的巖石爆裂、爆松。然后將調成漿狀的物理降阻劑用壓力機壓入深孔和那些由于爆破產生的裂縫隙中，為了使降阻劑能夠和地下巨大范圍內的土壤內部接觸和溝通，使巖石、土壤和接地電極的接觸面積變大，進而實現大幅度降低接地電阻的目標。

3.2 斜井降阻技術

打斜井降低接地電阻的基本原理：通過采用非開挖技術，沿著變電站進站的道路和線路的終端塔外，把接地電極從站內的主接地網的邊緣，牽引到電阻率較低的站外地區，從而達到較為理想的擴網效果。打斜井技術是一種往土壤釋放電介質來降低土壤電阻率的方法。施放電解質的載體通常選用DK.AG作為電解地極。這種電解地極是一種無毒的埋在地下的銅管內填裝的化合物晶體。土壤里的水分通過銅管上的呼吸孔而被銅管吸收，從而使化合物晶體接觸水分而變成電介質溶液，再從銅管的呼吸孔中排泄出，并向四周流人土壤，在土壤中形成良好的電解質離子土壤，使原來導電率差的地質結構形成良好的電解質導電通道，因此降低大面積內的土壤電阻率。

4 結束語

在當前變電站內，對于降低接地電阻的方法有許多種類，而且每一種方法在具體應用時都需要有特定的條件與其相適應，所以在實際工作中，需要針對各地的不同特點及土壤條件來進行，從而對各種降低接地電阻措施進行綜合評價，同時還要對各種方法的實際適用范圍進行綜合考慮，確保達到降低電阻的目的，但各種降低電阻的方法并不是獨立的，可以在具體應用過程中相互配合使用，這樣可以確保得到更好的降低電阻的效果。

參考文獻

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