變電站電氣一次主接地網(wǎng)的設(shè)計(jì)

葛緒德 劉有苗

摘要：電氣一次主接地網(wǎng)在變電站中具有重要地位，其與變電站運(yùn)行穩(wěn)定性具有直接關(guān)系。若電氣一次主接地網(wǎng)質(zhì)量欠佳，必將對(duì)變電站正常運(yùn)行產(chǎn)生影響，進(jìn)而導(dǎo)致供電質(zhì)量降低。因此為提高電氣一次主接地網(wǎng)質(zhì)量，本文特此對(duì)其設(shè)計(jì)方面的基礎(chǔ)工作與方法進(jìn)行研究，以期可以為變電站電氣一次主接地網(wǎng)設(shè)計(jì)工作順利進(jìn)行奠定良好基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：變電站;電氣施工;一次主接地網(wǎng);設(shè)計(jì)

引言：

在社會(huì)用電需求不斷增加的背景下，變電站由于能夠?qū)╇娰|(zhì)量產(chǎn)生直接影響，故而其逐漸受到社會(huì)的關(guān)注。電氣一次主接地網(wǎng)是保障變電站正常運(yùn)行的重要基礎(chǔ)，若其設(shè)計(jì)工作合理性較低，極有可能對(duì)變電站運(yùn)行質(zhì)量產(chǎn)生影響。因此為提高電氣一次主接地網(wǎng)設(shè)計(jì)科學(xué)性，必須嚴(yán)格做好各項(xiàng)基礎(chǔ)工作，充分掌握設(shè)計(jì)方法，進(jìn)而為電氣一次主接地網(wǎng)質(zhì)量提供保障，該點(diǎn)對(duì)電力事業(yè)穩(wěn)定發(fā)展具有重要意義。

1.電氣一次主接地網(wǎng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)工作

正式進(jìn)行變電站電氣一次主接地網(wǎng)設(shè)計(jì)前，必須嚴(yán)格做好相應(yīng)的基礎(chǔ)工作，以此為后續(xù)設(shè)計(jì)工作順利開展提供保障。針對(duì)基礎(chǔ)工作而言，其可根據(jù)不同性質(zhì)劃分為以下兩項(xiàng)內(nèi)容：①對(duì)與接地網(wǎng)設(shè)計(jì)相關(guān)的資料信息進(jìn)行收集。資料信息主要包括相應(yīng)的數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)參數(shù)。參與到設(shè)計(jì)工作的人員必須對(duì)變電站運(yùn)行狀況進(jìn)行全面分析，以此獲取具備價(jià)值的信息資料，并總結(jié)與處理各項(xiàng)信息資料，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)接地網(wǎng)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化[1]。此外，考慮到接地網(wǎng)設(shè)計(jì)工作涉及的信息資料數(shù)量較多，而歷史資料信息僅能夠有效反映變電站歷史運(yùn)行狀況，故而對(duì)資料信息進(jìn)行收集前，必須嚴(yán)格做好測驗(yàn)工作，確保其具備真實(shí)性與完整性;②接地網(wǎng)設(shè)計(jì)工作具有較強(qiáng)的多樣性，因此在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中，必須對(duì)設(shè)計(jì)方案可行性進(jìn)行綜合考量。若發(fā)現(xiàn)接地網(wǎng)設(shè)計(jì)存在信息不符現(xiàn)象，工作人員必須及時(shí)根據(jù)實(shí)際狀況對(duì)信息進(jìn)行嚴(yán)格審查，并重新對(duì)設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)。此外，對(duì)指標(biāo)進(jìn)行規(guī)劃的過程中必須依照法規(guī)政策，確保各項(xiàng)基礎(chǔ)工作符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

2.電氣一次主接地網(wǎng)方案設(shè)計(jì)

對(duì)電氣一次主接地網(wǎng)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行制定的過程中，必須充分結(jié)合變電站實(shí)際狀況及接地網(wǎng)分布信息，以此對(duì)接地網(wǎng)電阻率進(jìn)行科學(xué)選擇，進(jìn)而滿足變電站實(shí)際需求。為提高研究效果，特此對(duì)某電力企業(yè)電氣一次主接地網(wǎng)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行研究。首先，通過分析該企業(yè)設(shè)計(jì)方案可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)地極進(jìn)行設(shè)置時(shí)，其選擇采用垂直布設(shè)方法，并對(duì)鍍鋅材質(zhì)進(jìn)行利用。為避免接地網(wǎng)中存在缺陷，該企業(yè)選擇將地極長度控制在2.5m左右，并根據(jù)接地網(wǎng)實(shí)際位置調(diào)整角度。對(duì)垂直地極進(jìn)行調(diào)整時(shí)，將組別作為參考依據(jù)，并將組與組之間的距離控制在5m至7m的范圍內(nèi)，嚴(yán)禁跨極分布現(xiàn)象發(fā)生。其次，該企業(yè)選擇對(duì)深井保護(hù)措施進(jìn)行利用，即在變電站附近對(duì)深井進(jìn)行設(shè)置，并將鋼管放置到深井內(nèi)部，以此明確地網(wǎng)實(shí)際分布狀況。最后，對(duì)變電站與接地網(wǎng)進(jìn)行連接，并對(duì)設(shè)備連接狀況進(jìn)行嚴(yán)格審查，明確其是否符合標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)禁接地網(wǎng)存在漏洞，從而對(duì)后續(xù)工作產(chǎn)生影響。

3.電氣一次主接地網(wǎng)設(shè)計(jì)方法

電氣一次主接地網(wǎng)設(shè)計(jì)工作設(shè)計(jì)的內(nèi)容較為復(fù)雜，主要包括主接地線、勘測、技術(shù)及防雷等。上述項(xiàng)目的設(shè)計(jì)工作若存在缺陷，必將對(duì)電氣一次主接地網(wǎng)整體質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響。因此正式開展設(shè)計(jì)工作的過程中，必須充分掌握上述四項(xiàng)內(nèi)容的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，并嚴(yán)格做好設(shè)計(jì)工作，進(jìn)而為變電站正常運(yùn)行提供保障。

3.1.主接地線設(shè)計(jì)

主接地線是接地網(wǎng)的重要組成部分。若主接地線設(shè)計(jì)工作科學(xué)性欠佳，極有可能對(duì)變電站運(yùn)行質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響。因此對(duì)主接地線進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須嚴(yán)格依照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)主接地線設(shè)計(jì)工作而言，其主要目的是為變電站內(nèi)存在的運(yùn)行設(shè)備創(chuàng)造良好的運(yùn)行環(huán)境，減少外部因素對(duì)設(shè)備正常運(yùn)行產(chǎn)生的影響，以此為供電提供保障。正式開展主接地線設(shè)計(jì)工作時(shí)，工作人員應(yīng)盡可能降低能源消耗，提高工作效率，縮減變電站整體運(yùn)行面積，以此保障變電站運(yùn)行高效性與穩(wěn)定性。

3.2.勘測設(shè)計(jì)

勘測設(shè)計(jì)的主要工作內(nèi)容是對(duì)電氣一次主接地網(wǎng)現(xiàn)場進(jìn)行設(shè)計(jì)，并在勘測過程中開展網(wǎng)絡(luò)敷設(shè)作業(yè)。正式進(jìn)行接地網(wǎng)設(shè)計(jì)工作的過程中，存在

許多因素能夠?qū)拥鼐W(wǎng)設(shè)計(jì)工作產(chǎn)生影響，尤其針對(duì)地質(zhì)信息而言，極有可能導(dǎo)致設(shè)計(jì)工作科學(xué)性降低。在通常情況下，電力企業(yè)多會(huì)將勘測設(shè)計(jì)電阻率分配問題作為設(shè)計(jì)重點(diǎn)，并對(duì)其給予高度重視，進(jìn)而為變電站使用壽命提供保障[2]。由于接地網(wǎng)極有可能受到土壤方面的影響，致使電阻率受到干擾，導(dǎo)致勘測設(shè)計(jì)精準(zhǔn)性降低，故而電力企業(yè)必須科學(xué)選擇變電站接地網(wǎng)設(shè)計(jì)方法，以此開展設(shè)計(jì)工作，盡可能降低土壤電阻率，從而提高接地網(wǎng)設(shè)計(jì)便捷性。目前常見的電阻率降低方法主要有以下幾種：①考慮到砂質(zhì)土壤電阻率相對(duì)較低，故而工作人員可選擇對(duì)含沙量相對(duì)較大的砂質(zhì)土壤進(jìn)行利用，以此取代含泥量較大的土壤，該點(diǎn)對(duì)接地網(wǎng)設(shè)計(jì)工作順利進(jìn)行具有重要作用;②在通常情況下，深層土壤電阻率相對(duì)較低，因此為避免表層土壤對(duì)勘測設(shè)計(jì)產(chǎn)生影響，工作人員必須對(duì)勘測深度進(jìn)行科學(xué)選擇;③正式開展勘測設(shè)計(jì)工作的過程中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際狀況適當(dāng)采用化學(xué)方法，即通過地質(zhì)元素中具有的化學(xué)反應(yīng)減少土壤本身存在的電阻率，進(jìn)而降低設(shè)計(jì)難度;④若上述方法均無法有效處理勘測設(shè)計(jì)工作中的電阻率，可選擇對(duì)外接法進(jìn)行利用，并通過金屬線開展疏導(dǎo)工作，進(jìn)而促使電阻率進(jìn)行分流。

3.3.技術(shù)設(shè)計(jì)

為確保變電站運(yùn)行具備良好的穩(wěn)定性，電氣一次主接地網(wǎng)設(shè)計(jì)必須對(duì)接地技術(shù)進(jìn)行利用，以此實(shí)現(xiàn)控制變電站。針對(duì)技術(shù)設(shè)計(jì)的目標(biāo)而言，其主要是保障變電站運(yùn)行安全。在科學(xué)開展技術(shù)設(shè)計(jì)工作的情況下，不僅變電運(yùn)維人員將有效處理突發(fā)性事件，而且觸電與火災(zāi)等安全事故發(fā)生的可能性將得到控制。例如：某企業(yè)在開展接地網(wǎng)技術(shù)設(shè)計(jì)工作的過程中，選擇使用接地裝置進(jìn)行連接，以此促使接地體形成，進(jìn)而提高設(shè)備接地準(zhǔn)確性。該企業(yè)根據(jù)技術(shù)設(shè)計(jì)性質(zhì)將其劃分為兩項(xiàng)內(nèi)容，具體如下：①自然設(shè)計(jì)。即利用與接地網(wǎng)進(jìn)行連接的設(shè)備，促使其自然轉(zhuǎn)變成接地網(wǎng)。從現(xiàn)實(shí)角度出發(fā)，可發(fā)現(xiàn)自然設(shè)計(jì)方法具有較高的安全性，能夠顯著提高接地網(wǎng)整體質(zhì)量;②人工設(shè)計(jì)。由于該種設(shè)計(jì)方法涉及的參數(shù)設(shè)計(jì)數(shù)量較多，且對(duì)技術(shù)指導(dǎo)的要求較高，故而該企業(yè)未對(duì)該種設(shè)計(jì)方法進(jìn)行廣泛使用。在通常情況下，電力企業(yè)多會(huì)在自然設(shè)計(jì)無法滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，對(duì)人工設(shè)計(jì)方法進(jìn)行利用。該種設(shè)計(jì)方法主要指將接地裝置作為外置導(dǎo)體，并將其放置到土壤中，以此實(shí)現(xiàn)接地網(wǎng)設(shè)計(jì)。

3.4.方案設(shè)計(jì)

對(duì)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，必須嚴(yán)格做好對(duì)現(xiàn)場土壤電阻率數(shù)值及變電站復(fù)合接地總體設(shè)計(jì)的勘測工作，并對(duì)分析運(yùn)算方法進(jìn)行利用，以此完成接地布設(shè)[3]。接地布設(shè)主要內(nèi)容如下：①對(duì)合理的輔助工具進(jìn)行利用，并在現(xiàn)場挖掘溝槽;②將豎直接地極埋入到土壤中;③擺放好水平接地極，并在溝槽底部埋置水平接地極;④對(duì)豎直、水平接地極、其他敷設(shè)區(qū)域進(jìn)行連接;⑤必須以多點(diǎn)式連接對(duì)不同重要電氣設(shè)備與接地極進(jìn)行連接;⑥將降阻劑導(dǎo)入深井;⑦開展溝槽回填作業(yè)，并確保作業(yè)區(qū)域具備良好的整潔性。

結(jié)束語：

綜上所述，提高電氣一次主接地網(wǎng)設(shè)計(jì)合理性不僅對(duì)保障變電站正常運(yùn)行具有重要作用，而且還能降低安全事故發(fā)生的可能性。因此電力企業(yè)必須正確認(rèn)識(shí)到電氣一次主接地網(wǎng)設(shè)計(jì)的重要性，并充分結(jié)合變電站實(shí)際狀況開展設(shè)計(jì)工作。基于此，變電站運(yùn)行效益將得到保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]潘立舟.變電站電氣一次主接地網(wǎng)的設(shè)計(jì)探究[J].低碳世界，2020，10（09）：44-45.

[2]索輝，魏鵬，張琳.變電站電氣一次主接地網(wǎng)施工技術(shù)要點(diǎn)[J].電站系統(tǒng)工程，2020，36（04）：81-82.

[3]柏林.關(guān)于變電站電氣一次主接地網(wǎng)的設(shè)計(jì)思路[J].建材與裝飾，2020，25（16）：211+213.