水電站等電位接地網的設計與施工要點

許長林

（陜西嵐河水電開發有限責任公司，陜西 安康 725000）

0 引 言

為更好地實現對水電站運行水平的優化提升，需要重點圍繞水電站的安全運行展開控制，確保其能夠實現對各類安全問題的控制和規避。當前，水電站等電位接地網的設計和施工安裝工作的必要性逐漸顯現，需要相關人員針對整個水電站系統展開全方位分析，了解等電位接地網布置需求，進而合理設計處理方案，提升系統運行效益。

1 方案概述

金淌水電站位于嵐皋縣田埡村境內漢江二級支流滔河中游，屬跨流域工程。該水電站中的引水系統裝設三臺立式機組，單機容量為3 500 kW，總裝機容量為10 500 kW，電站保證出力為2 081 kW，年平均發電量達4 750萬kW·h，年利用實現4 520 h。四季河引水系統電站裝設兩臺臥式機組，單機容量為2 500 kW，總裝機容量為5 000 kW。電站保證出力為1 114 kW，年平均發電量為2 450萬kW·h，年利用小時數為4 900 h。電站發電機電壓側采用三臺立式發電機連接一臺變壓器和二臺臥式發電機連接一臺變壓器的擴大單元接線，發電機電壓為6.3 kV，發電機主引出線采用電纜引出。電站110 kV側則采用單母線接線，兩回進線，兩回110 kV出線，一回接入藺河口水電站，一回引自上游小水電站[1]。

在該水電站當前的改造中，同樣也涉及到大量的二次設備，對等電位接地網的布置提出了較高的要求。其主要采用裸銅排、絕緣電纜等設計處理，其中裸銅排采用100 mm2（4 mm×25 mm）以上的截面尺寸材料，絕緣電纜則采用VV-1×120 mm2型號，在具體應用中展現出較強的實際應用價值，整體應用安全度較高。為確保整個水電站所有二次設備都能實現較好等電位接地，需要保障其統一連接至一次主接地網。結合該水電站的具體布置狀況，還需進行區域性二次等電位接地體的有效布置，更好地實現了全方位安全防護。此外，在水電站中還針對端子箱與控制屏等進行合理設計，確保其能體現更好的等電位接地網布置效果，更好地實現管控效率的優化。

2 水電站等電位接地網的應用必要性分析

嚴格控制水電站等電位接地網的具體設計，能夠較好地實現對各類潛在威脅的防控，尤其是在短路問題的深層次危害控制方面，其規避效果顯著。通過水電站等電位接地網的有效設置，能夠實現對二次設備的保護，并借助于屏蔽層的構建，降低高電壓的存在可能性，安全防護效果較為明顯。在水電站運行系統日益復雜的背景下，二次設備的管控要求越來越高，實現安全性的保障必然需要從接地網構建入手，確保整體可靠性。同時，對等電位接地網進行合理設置還能夠較好地實現對整個電纜的全方位保護，確保電纜兩端等電位效果，實現對干擾信號的有效防控，提升其整體系統運行穩定性。當前，在電纜運行中存在的干擾信號逐漸增多，要求相關人員重點把握好對等電位接地網的合理布置，促使其具備更強的防護效果。此外，等電位接地網的設置應用能夠減少一些誤動問題的發生，確保各二次設備的基準點位一致，減小出現錯誤的幾率[2]。

3 水電站等電位接地網設計與施工要點

在水電站等電位接地網設計與施工建設中，加強對基本處理要點的關注必不可少，應盡量保障建設的規范性，減少后續長期應用中可能存在的缺陷隱患。

（1）明確等電位接地網設計需求。在實施水電站等電位接地網的設計與施工處理之前，需首先明確其基本需求，使后續相關工作具備明確的方向，并盡量規避可能形成的較大偏差和缺陷。例如，在設計前需要針對整個水電站的基本情況展開詳細調查，尤其是對控制電纜與二次設備，更需要進行全方位掌握，力求每一個控制電纜都能夠在兩側設置等電位接地網，提升安全防護效果。由于水電站相關設備分布極為分散，等電位接地網的設計難度較大，需要在前期準備工作中進行詳細調查了解，明確各方面的基本需求[3]。對于部分規模較大的水電站，可不必在所有控制電纜的兩側進行等電位接地網設計，而應結合實際需求進行分析探討。

（2）規范等電位接地網設計方式。在具體水電站等電位接地網設計處理中，需要結合實際狀況進行具體分析，確保其能夠表現出較強的規范性和適宜性，從而使相應設計方式更具可行性。例如，需對水電站內的二次盤柜室進行重點分析處理，確保其能夠形成較為理想的等電位接地網布置效果，避免因該區域的集中分布狀況形成明顯隱患。對出線場同樣也需要進行等電位接地網的合理設置，確保其能夠體現出更強的適宜性。此外，在對任何區域進行等電位接地網的布置時，皆需要最終統一到主接地網中，確保其能夠實現一點連接處理，最終形成全水電站的等電位接地網體系。

（3）規范材料元件的選擇。對于水電站等電位接地網的施工安裝處理，除要確保其完全按照設計方案進行規范執行外，還需加大對各類材料及元件的詳細審查，確保其能夠體現出理想的適宜性和匹配性，為未來水電站的安全運行水平的提升奠定基礎。例如，對等電位接地網中最為常用的等電位接地銅排材料，應從具體材料性能與尺寸指標方面開展詳細審查，確保其在接地方面具備更強的實際效益，保障接地連接較為穩固可靠[4]。當然，在不同區域，因其需求不同，在材料元件應用方面存在著明顯差異，需結合實際情況規范要求，提升整體等電位接地網的運行效果。

（4）注重施工安裝的系統性和整體性。在水電站等電位接地網施工處理中，需確保安裝具備理想的整體性效果，能夠在整個水電站內部形成統一處理，避免因各區域均利用獨立的系統，最終影響整體安全性。在具體實施時，需要針對整個水電站進行詳細分析，尤其是要確保二次系統的各個環節得到較好關注，全方位了解其在等電位接地網方面的基本需求，從而在安裝處理中更加重視其全面性和系統性效果，避免可能形成的矛盾和干擾問題。結合水電站等電位接地網的具體處理，一般需要確保其僅有一點與主接地網連接，而當實際情況較為復雜時，需進行獨立設置的系統，合理進行銅纜的單獨鋪設，促使其能夠接入最近的等電位接地網，避免自身作用價值無法發揮[5-6]。

（5）做好全面檢查驗收工作。重視水電站等電位接地網的有效施工布置，可確保其在后續長期運行中發揮出較強的運行保障作用。而通過對后續檢查與驗收工作的嚴格控制，可進一步體現出系統的規范性效果。應針對整個水電站等電位接地網的各個細節進行詳細審查，按照相關標準要求開展匹配性檢測，逐一糾正存在的異常問題，提升整體可靠性。此外，還需重點圍繞水電站等電位接地網的實際運行效果實施試驗檢測分析，確保其能對各個方面形成有效保護，實現全面的防電源漏電與屏蔽效果，避免水電站設備在運行時對人員造成安全威脅。

4 結 論

對水電站等電位接地網實施有效的設計和施工安裝可作為確保水電站正常運行的重要保障條件，需要圍繞具體需求展開詳細分析，確保相應等電位接地網更具實效性，從而有效規避水電站運行中存在的各類隱患。