試析變電站電氣一次主接地網的設計

劉凱

摘 要：我國的電力實業發展的步伐與國民經濟發展的步伐保持一致，為了使電力實業提供的服務有更高的質量，電力實業對其內部的各個運行部門都在進行完善，尤其是變電站這個重要的電力服務單位，變電站承擔的工作有很多，因此為了保證其合理性，就必須要對初期設計工作認真對待，其中電網設計是變電站設計的重要內容，變電站如果想要保證運行的安全性，就必須要對電網進行合理的設計，而一次主接地網是電網設計的核心內容。本文根據對變電站的了解以及對一次主接地網的具體設計經驗，對其具體設計方法進行闡述，希望可以借此提升變電站的電氣服務的質量。

關鍵詞：變電站；電氣施工；一次主接地網；設計方法；電力事業

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A

變電站在電力系統的整個運行過程中處于不可取代的地位，因此建設變電站的相關工作就非常重要，為了提升電氣施工的水平，需要制定合理的變電站設計方案，因為變電站需要進行合理設計的內容比較多，尤其是復雜的電網設計，如今各個變電站的電網已經有了很多全新的變化，電氣一次類型的主接地電網已經取代了變電站原本的傳統電網，但是很多設計人員對于這種全新的電網的接受度比較低，對于這種接地電網的了解并不深入，因此本文根據建設變電站的經驗以及對這種比較特殊的接地電網的了解，對其具體的設計方案以及建設方法進行分析。

1.基本設計情況分析

在對具體的接地電網設計方法進行分析之前，需要相對設計工作面臨的情況進行了解，根據電網設計面臨的情況來對接地電網設計方案實施優化，做好設計電網前期的準備幾方面準備工作：

1.1 提升設計工作的可行性

由于本次變電站建設工作中的設計對象是特殊的接地電網設計，因此需要對接地電電網設計的主要注意事項有所了解，防止出現與接地電網設計相違背的情況，使電網設計出現可行性欠缺的情況，難以落實具體設計行為，為了保證電網設計的可行性，還需要對相關的設計數據進行精準地收集，，是設計流程具有科學的設計依據，并進一步達到標準化的程度，使變電站的質量能夠在電網設計的基礎上有所提升。

1.2 對原始數據進行了解

在進行一次主接地電網設計之前，除了需要保證設計方案的可行性，還需要對原始設計數據進行調查與集中管理，這些數據一般與變電站的基本情況相關，如地質環境以及變電站附近的客觀環境等，除此之外，還需要對出現地震等災害時，震動的程度有所了解，確保在出現這種意外情況的時候，變電站能夠有效地對電網進行保護，同時還需要專門建設相關的數據庫，以保證在有查詢變電站數據的需要時，能夠以最快的速度進行查詢，同時要保證變電站建設人員與電網設計人員保持暢通溝通，使兩項建設能夠在設計方向上保持一致性。

2.具體設計方法分析

在對設計一次接地電網的基本設計情況以及準備工作的內容有所了解之后，就可以對電網的幾個設計要點進行分析。

2.1 具體設計內容

這種比較特殊的接地電網的設計內容比較豐富，包括對其接線進行設計，尤其主接線這一部分設計對整個電網的順利運行存在重要的意義，如果主接線存在問題就會使與主接線相連的各種電器設備出現質量問題，甚至在運行狀態時，會出現危險的運行情況，在完成主接線設計之后，還需要將其他的自動裝置以及配電裝置進行合理設計。

除了對主接線進行設計之外還需要對電氣設備進行設計，選擇與主接線以及接地電網契合度較高的電氣設備，計算電力負荷以及短路情況下的電力情況，提前設計好應對這兩方面問題的措施，保證額定值的高度針對性，保證設備即使出現短路的情況，電網運行仍舊不會受到影響，同時還需要將電網的斷流能力有效提升，選擇最為合理的安裝方式。

由于本文設計的電網有接地需要，因此需要保證接地設計的合理性，合理性的第一方面就是保證安全性，防止出現爆炸以及機械性故障燈電網運行事故，接地建設是一項難度較大的電網設計內容，尤其是在對接地體進行敷設的時候，需要對敷設區域有所明確，選擇合適的接電線，保證接電線的質量，對不同的接地體進行區分，對自然接地體以及人工接地體進行劃分，敷設接地體的時候，需要先將其底部進行處理，處理成尖端之后再開展深埋，保證高度可靠性。

2.2 設計策略

電網設計人員應當對電網建設的地點實施科學勘測，將與電網相關的因素實施有效勘測，包括氣候、環境以及土壤情況等，尤其要對附近土壤具有的電阻率進行了解，因為這一因素與節點電阻具有直接關系，同時影響電阻率的因素也比較多，包括土壤富含的水分、基本類型以及溫度等。如果電阻率出現異常情況，就需要將土壤進行更換，更換成電阻率相對比較低的土壤，還可以將原有的預埋深度加深，使其深埋的深度更深，防止由于冬季結冰而使電阻率受到溫度下降的影響。除了這兩種方法，還可以根據電阻率的具體情況來對土壤進行處理以及改進，改進的目的就是將電阻率降到更低。

精心確定設計方案。設計方案是整個工程施工的重要依據。因而在整個設計中做好施工方案的設計尤為重要。第一，在設計方案之前，必須緊密結合工程的特點和接地體的布置情況和土壤的電阻率等針對性的確定設計方案；第二，結合變電站接地需要，精心確定接地網的組數，并在變電站和接地網四周對接地網進行垂直接地埋設，并對所埋設的角鋼進行鍍鋅處理，在各組接地網中，應選用一條長度為2.5m和規格為小于50×50×5mm的鍍鋅角鋼進行組建，每一組接地極與接地極之間的距離為6m，以此將電流排出，達到降低接地電阻的目的，從而避免由于接觸電壓和跨步電壓而出現安全事故；第三，應在變電站的四周打深井，一般深度應在30m左右，且不得低于6個，再在深井中分別插入鍍鋅鋼管，并將降阻劑鋪設在深井之中，同樣達到降低接地電阻的效果，若選用水平接地網作為變電站的接地網，那么選用的鋼管應為鍍鋅圓鋼。

最后，精心確定施工工藝流程。在做好施工方案設計的同時，還應確定施工流程，為工程施工提供規范的指導。具體的流程如下：選用合理的挖溝工具開挖溝深→采用適宜的工具把垂直接地極埋入地中→水平接地極理直后緊貼溝槽底部埋放水平接地極→牢固連接水平接地極與垂直接地極→埋放好接地極后應在變電站內與主要設備進行多點連接→在深井內鋪設降阻劑→將開挖出的土回填并夯實。

結語

本文根據對一次接地電網的設計經驗，對其基本的設計內容進行了分析，在全新的社會發展階段，電網需要與變電站的發展需要相互契合，因此電網的設計人員需要對變電站以及電氣事業的各種新變化有所了解，將本文提出的各種設計操作的可行度進行提升，同時對當前的電網設計方法進行更新，根據具體的電網設計要求，不斷地對電網設計的內容進行改進，將本文中提出接地電網進行優化，將與土壤接觸后出現的電阻率降低，根據電網建設的情況對原有的電網設計方案進行更新，將電網的設計流程理清楚，使電網能夠更好地支持變電站運行，從而共同推動我國的各個區域的電氣事業的發展。

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