摘要：在电力系统中为了工作和安全的需要，常需将电力系统及其电力设备的某些部分与大地相连接，这就是接地。电力系统就其目的来说可分为工作接地，防雷接地和保护接地三种。变电站的接地系统在变电站中占有十分重要的位置，其作用是把故障电流引入地下并为站内设备提供参考电位。它是维护电力系统安全可靠运行，保护运行人员和电气设备安全的根本保证和重要措施。
关键词：电力系统；防雷接地；故障电流；
0 引言
电力系统接地技术对电力系统的安全运行有着重要影响，因此一直得到人们的重视。在变电站建设中接地网的设计与施工是非常重要的一个环节，而接地电阻的计算又是接地网设计中的关键，误差小、简单实用的接地电阻计算方法是建设安全并造价合理的接地网的前提条件。通过合理的假设，对有垂直接地极的复合接地网提出了可供工程实用计算的简化公式，其计算误差通常小于10％，并且当单根垂直接地极的长度L远大于等效正方形接地网的边长和垂直接地极总长度大于水平接地极的总长度时。其计算误差仍小于lO％。通过建立合适的数学物理模型，分别对接地网的工频特性进行了细致的分析，提出了接地网接地参数的数值计算方法。基于复数镜像法提出了一种模拟变电站接地网的方法，该方法适用于多层大地模型中任意结构接地网的模拟，文献给出了复数镜象法的格林函数及推导方法，它们适用于电流源位于各层区域的多层模型情况。复数镜像法中的镜像的大小和位置一般为复数，其计算效率和计算精度远远高于经典镜像法。变电站的接地网对变电站的安全运行至关重要。随着电力系统容量的不断增大，接地短路电流也越来越大。
1 接地设备的介绍
近几年，由于一次设备接地、接地网发生问题，造成高压窜入二次回路及操作系统，使保护失灵，短路电流时间持续较长。进一步将地网多处烧断，使整个变电站多处出现高电位差，造成许多主设备损坏的事故时有发生。阐述了目前变电站接地网在设计、安装、维护等方面存在的电压分布梯度大，地网腐蚀严重等主要问题，并提出应采取的措施如对接电网应采取防腐蚀措施等。接地体的接地电阻是电流I经接地电极流入大地时，接地电极的电位V对I的比值。它主要是大地呈现的电阻。接地电阻的大小除和大地的结构、土壤的电阻率有关外，还和接地体的几何尺寸和形状有关，在雷电冲击电流流过时，还和流经接地体的冲击电流的幅值和波形有关。
2接地设备的分析
基于场路结合的思想，考虑导体自感和导体问的互感，用传统的节点电压法分析接地网，分析比较了大型铜材和钢材接地网接地阻抗，最大跨步电压和接触电势等方面的性能差异，并阐述了产生差异的原因，得出了一些有用的结论：相同接地网结构和土壤条件下，铜地网的接地阻抗，网内电位差占总电位之比均较钢材小。钢材和铜材大型地网的接地阻抗大小与电流注入点有关。边角处注入比中心注入要大的多。)在低土壤电阻率的地方，用铜材接地网降低接地阻抗效果明显，在高电阻率的地区效果不佳。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对同样的接地网和土壤，取相同的接地阻抗，因铜的载流量比钢的大得多而且相对磁导率要小很多，故铜材得截面要比钢材的小得多。以往测量地网接地电阻，一般采用电流法及各种派生的测量方法，但均未从根本上解决地网干扰电流和引线互感引入的误差等问题，同时放线的劳动强度大。提出了“异频测量法”，并研制出准确可靠、便于使用的大型地网接地电阻异频测量仪，能有效地消除地网中的工频及高频干扰，并能将电阻和电抗分量分离开。可准确测出地网的接地电阻。采取合适的布线方式可测出地网的接地电抗，从而解决了大型地网接地电阻测量的难题。
3接地设备的应用
在大型变电站中，由于接地导体自身的电阻和电感的作用，使得接地导体上各点的电位不相等。变电站内许多仪器的接地端或电缆外皮都接在接地网上，接地网的网内电位差可能产生严重的电磁兼容问题。采用接地网接地参数数值分析软件，计算了接地网的内部电位差。提出了减小网内电位差的措施，得出大型钢材接地网存在较大的网内电位差，其值随地网面积的加大、接地导体半径的减小和均压导体根数的减少而增加。得出了短路电流入地点越偏离地网中心，网内电位差就越大的结论。在城市变电所的接地网设计中，尤为明显的特点和困难是：(1)由于城市规划寸土寸金，变电所占地面积越来越小．对于3台主变，30回出线这样规模的户内变电所，一般占地面积需2000～2500m2左右；(2)变电所附近没有可以利用的空地，接地网不能外引，一般只能在围墙内这部分面积采取措施；(3)1／2～1／3接地网敷设在变电综合合楼的下面，在投产运行后，很难进行再次开挖改造。所以如何通过优化地网的结构或者选择不同地网材料来使地网的各项指标(地网的电阻，接触电压，跨步电压)满足要求具有重要意义。
4 接地设备的解决办法
如何在众多的地网接地电阻计算方法中，找到适合实际工程应用，误差小。常用简化公式的计算精度满足工程设计要求：与钢接地体相比而言，铜接地体，具有导电性能、热稳定性能好，耐腐蚀能力强，施工方便，可加快工程进度，寿命长，投运后减少了检验维护工作量，并对土壤无污染，但初期投资有所增加，但从长远利益考虑，采用铜接地网是合理的；特别是对地处城区，设备组合程度高、占地面积小的变电站采用铜接地网更有优势，现在江苏电网中的部分变电站已试点采用，取得经验后，将逐步推广使用。
5结论
采用铜接地网，应加强对其临近金属的防腐措施，如：调整钢管线或铜接地体的布置方案。使两者交会处尽可能垂直相交；对受影响的金属进行防护隔离；采用非金属管子或导管。对于土壤腐蚀性为弱、中的变电所宜选用钢材。同时腐蚀轻微变电站的土壤电阻率往往也较高．可以充分利用钢材截面大、改善散流特性，造价较低。，铜接地网在地处城区、设备组合程度高、占地面积小的变电站中有着明显优势，现已试点采用，在建设和运行取得一定经验后，将进一步在更大范围内推广使用。
参考文献:
解广润，电力系统接地技术，中国电力出版社1991
鲁志文，大型变电站接地网工频接地参数的数值计算，中国电机工程学报，2003
论文作者:买买提•玉素甫,邱现民,周知
论文发表刊物:《电力设备》2019年第12期
论文发表时间:2019/10/28
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