摘要：为确保变电站运行的安全性和稳定性，变电站电气一次主接地网是非常重要的。所以电力行业中的工程师均对变电站电气一次主接地网设计给予了高度重视。基于此，本文以某一变电站为例，深入研究了变电站电气一次主接地网的设计。希望通过本文研究内容，能够对电力行业设计人员起到一定的参考作用。
关键词：变电站；电气；接地网；设计
1.工程介绍
在本变电站中，户外中型设置位于变电站东侧，包括110kV配电设备、有关装置等。变电站从东面将110kV输出线拉入变电站中；变电站的西面为10kV配电设备装置位置，同时在综合楼1楼选用双列布设方式进行布设；选用中置式高压开关柜，在综合楼1楼的高压控制室中布设10kV小电阻的成套接地设备；在变电站西南方向的户外空地位置，布设0kV集合式的并联电容器组；线路总变压器的基本接线为110kV的侧电气主要接线；对于110kV远期出线，布设为三回，而对于本期出线，布设为二回；通过隔离开关，主变压器110kV中性点直接进行接地；通过小电阻，10kV的中性点进行接地；对于10k V的接线远期，对单母线的四分式接线进行选用，出线布设为36回，而本期主要对单母线两分式接线进行选用，出线布设为24回。无功补偿的本期容量为2×2×4000kvar，无功补偿的远期容量是3 ×2 ×4000kvar。
2.实地勘测
为确保变电站的运行更为稳定和安全，接地网是非常重要的一种措施。所以电力行业中的工程师均对接地性能的设计给予高度重视。对于变电站的接地网，除了能够向变电站内全部电气设备进行公共安全的的参考地进行建立，在电力系统发生问题时，它还能够将因故障问题引发的电流向地下进行迅速排放，进而能够对地网中的额定电位数值进行有效控制，对有关电气设备的安全、工作人员的人身安全进行有效保证。因此，为确保变电站的运行更为稳定和安全，一定要对接地网进行合理设计，这是非常重要的。对于实地勘测，大致能够划分为两大类型，即地质勘测、地形勘测。能够精准确定出土壤电阻率，能够对占地面积进行精准测量。
2.1对土壤电阻率进行确定的必要性
接地电阻的大小是由土壤电阻率决定的，另外，接地系统的配置成本和运行成本、接地系统的使用时间、接地电阻能否满足系统要求等，也深受土壤电阻率的影响。对于接地网的接地电阻，土壤电阻率的数值对其具有决定性作用，土壤电阻率一定要能够对接地电阻小的要求进行有效满足，因此，土壤的电阻率数值不得过高。在接地网设计中，对土壤电阻率进行精准确定，对土壤进行科学分析，这是重要环节内容。
2.2土壤电阻率的影响因子
土壤电阻率p的数值范围深受土壤含水量、土壤含导电离子浓度的影响。土壤导电性能和土壤导电离子浓度呈正比关系，土壤导电性能和土壤含水量也呈正比关系。不同类型的土质，具有不同的电阻率。土壤的电阻率深受外界温度的影响，一般来说，外界环境温度变化和土壤的电阻率变化方向是相反的，即土壤电阻率随着外界环境温度的上升而下降，二者呈反比关系。土壤的电阻率也受土壤致密性、季节变化的影响。
2.3实地测量数据
经过实地测量，施工现场的土壤电阻率为1100
，其水平处于中上等。通过对深层土壤真实情况、季节、湿度、外界温度等因素的综合影响进行综合分析后，本文将土壤电阻率确定为1100
，以便于后续的计算。通过实地测量后发现，地下35m深度的土壤电阻率为100
，地下15m深度的土壤电阻率为125.6
。将以上实地测量数据作为依据，通过推算后，本文认为地下35m以下深度的土壤电阻率会更小，因此便选取土壤电阻率为100
，以便于后续的计算。
3.土壤电阻的率降低的方法
第一，对土壤进行更换。对于原高电阻率土壤，在选用电阻率比较小的砂质粘土、黑土时，应对地体周围约0.5米、上面约1/3长度的土壤进行更换。第二，对埋入深度进行增加。当接地点深处土壤电阻率比较小时，为对因土壤干旱、结冰导致土壤电阻率上升现象进行有效避免，应深埋接地体。第三，外引接地处理。通过运用金属引线，在四周土壤电阻率比较小的位置，深埋接地体。第四，化学处理。在接地点处土壤中掺入炉渣等，可以采用化学处理方法，对电阻剂进行有效降低，以对施工现场的土壤电阻率进行有效降低。第五，保土。通过采用合理的方法，保证接地点处的土壤一直处于湿润状态。第六，对冻土进行处理。在冬季，为预防土壤发生冻结现象，应将泥炭加入接地点处的土壤中，或者在建筑物底下，填埋接地体。
4.方案设计
根据实地施工现场土壤电阻率测量数值、变电站复合接地体设计，通过深入分析和计算后，假如根据一般做法对复合接地体进行布设，则接地电阻小于0.5
的要求是很难满足的，必须要对接地深井进行附加。通过对施工现场地形、地质情况、实际接地电阻进行深入分析后，本文设计出以下方案，即：第一，将105组竖直接地极布设在均压网中国和接地网周围。其中，为将接地电阻进行有效降低，对电流进行有效排出来，对接触电压、跨步电压现象进行有效预防，每组接地极之间约相距6m。第二，在变电站四周进行打井，其中，井的深度为35m，且共6眼井。另外，为对接地电阻进行有效降低，将降阻剂置入井中。第三，9mm的镀锌圆钢是水平接地网，镀锌圆钢间距为5-11m。
5.小结
在变电站电气一次主接地网施工过程中，应遵守一定的原则，包括施工安全原则、设计安全原则、对资金投入费用进行节省原则、对工程量进行减小原则等。到目前为止，本变电站的运行状态是比较好的，所有技术指标均能够达到我国有关设计要求和规定，由此表明本次设计是合理、有效的，能够有效确保变电站的安全运行，能够获得较好的经济效益。
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论文作者:董卓识
论文发表刊物:《电力设备》2018年第11期
论文发表时间:2018/8/1
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