变电所接地装置常见问题与技术改造措施

李俐欣

【摘 要】变电所接地工程是一项非常重要的系统工程，应以统筹考虑。文章介绍了变电所接地的要求，经常遇到的问题，并提出了改造对策。

【关键词】变电所；接地装置；常见问题；改造；措施

变电所接地系统是否合理，直接关系到人身和设备的安全。随着电力系统规模的不断扩大和短路电流的不断增加，以及安全要求的不断提高.还有一些不确定因素的存在等，这些都使得接地系统的设计越来越复杂。所以，只有全面收集有关资料、深入现场、反复计算、精心施工，才能为变电所的安全可靠运行打造一个合理义经济的接地网络。

1.变电所接地的技术要求

变电所接地是工作接地、保护接地和防雷接地三者的统一，通过对接地网精心设计，要达到以下目的，为了达到这样的目的，在有效接地和低电阻接地系统中，对变电所保护接地的接地电阻做了如下要求：

1.1接地电阻

对于各种电器设备接地电阻的要求，在有关规程和手册中都有具体的规定。一般的，对于是lKV及以上大接地短路电流系统，应符合接地电阻值R<2000/I。但按照当前的设计施工惯例，在1IOKV及以上变电所中，接地电阻值小于0.5Ω即认为合格，大于0.5Ω就是不合格，不管短路电流有多大都不必采取措施，这是不合理的。因为接地的实质是控制变电所发生接地短路时，故障点对地电位的升高。还应该验算地网的接触电势和跨步电压，必要时应采取防止高电位外引的隔离措施。

1.2接地短路电流

当系统发生接地故障时，产生的接地短路电流经三种途径流入系统接地中性点：①经架空地线一杆塔系统；②经设备接地引下线、地网流入本站内变压器中性点；③经地网入地舌通过大地流回系统中性点：而对地网接地电阻起决定性作用的是入地短路电流。所以.正确地考虑和计算各部分短路电流值，对合理地设计地网有着很大的影响。

1.3接地体的选型及布置要求

（1）变电所接地装置的接地体应立水平敷设。其接地体采用长度为2.5m、直径不小于l2mm的圆钢或厚度不小于4mm的角钢，并用截面不小于25mm×4mm的扁钢连成闭合环形。外缘各角做成弧形。为防腐蚀，接地体要进行热镀锌处理。

（2）接地网的埋设深度应超过当地冻土层厚度，最小埋设深度不得小于0.6m。

（3）变电所的主变压器，其工作接地和保护接地，要分别与人工接地网连接。避雷针宜设独立的接地装置。

2.变电所接地网常见问题

随着电力系统的发展，接地短路电流越来越大，接地网的问题也越来越突出，接地网的问题往往造成事故或使事故扩大。经过多年的实践经验，其接地网主要存在以下一些问题：

2.1接地网的均压问题

通过对变电所接地网的电位分布测试，发现接地网的均压大多不符合要求，电位梯度大，跨步电压超标，这是由于在接地网设计时把接地电阻作为主要的技术指标，而忽略了接地网的均压和散流，特别是沿电缆沟没有均压措施。由于接地网的均压效果不好，在短路电流或冲击电流下就会造成接地网的局部电位升高，烧毁微机控制设备或低压控制回路。

2.2设备的接地与接地网之间的联通问题

对于运行中的变电所中出现的电气设备与接地网的联通问题也是很严重的，设备与接地网不通，或连接不良，既有变压器、派出所路器、也有隔离开关、避雷器等，有的变电所多次发生雷击时烧坏断路器、隔离开关、互感器，而避雷器不动作。原来变电所的避雷器没有与接地网连接，在此情况下即使避雷器动作，也同样会出现由于接地不良残压高而损坏其他设备，造成上述情况的主要原因如下。

2.3接地引下线及接地体的截面偏小满足不了短路电流的热稳定

经检查这种现象较为普遍，由于接地体或设备的接地引下线不能满足短路电流热稳定的要求，在发生接地短路时，接地引下线往往被烧断，使设备外壳上有较高的过电压，有时会反击到低压二次回路，使事故抗大。造成接地引下线。

2.4接地装置的腐蚀问题

接地装置的腐蚀是一个普遍存在的问题，变电所接地网最容易发生腐蚀的是接地引下线，由于腐蚀，接地线不能满足接地短路电流热稳定的要求，或者形成电气上的开路，使设备失去接地，还有电缆沟内的接地带也容易发生腐蚀。

2.5接地的埋深不符合要求

标准规定接建体埋深不小于0.6米，但埋深不够的现象屡屡发生，有的甚至浮在地表。由于接地体埋深不够，往往造成以下后果。

2.6接地电阻超标问题

有的变电所接地电阻超标，接地电阻超标主要有两方面原因，一是由于各种条件的限制，在变电所建成时接地电阻就超标，这些情况一般发生在山区土壤电阻率较高的地方.二是由于腐蚀使接地网部分和主接地网断开，由于腐蚀使接地体的电阻变大。

2.7接地网的运行维护问题

对地面的电气设备，要定期检查和测试设备的各种性能，如不能满足要求就要及时修整，但是由于接地装置常埋于地下，不便于检查.也很少受到人们的重视，即使试验也仅仅限于测量接地电阻，这样就使许多接地装置带故障运行，直到事故发生时才引起重视。

3.变电所接地装置的改造

发现变电所接地装置有问题后，就要进行改造，根据所要解决的问题，有降阻改造、均压改造、增容改造以及扩建改造等方案。无论采用哪种改造方案，都与以下改造措施紧密相关。

3.1防腐措施

（1）采用降阻防腐剂、导电涂料和锌牺牲毛极联合保护。

（2）不同地域选用不同材料：腐蚀较严重的地区选用铜材，腐蚀轻微的地区选用钢材。

（3）采用无腐蚀的或腐蚀性小的土壤回填接地体，尽量减少导致腐蚀的因素。

3.2降阻措施

a、充分利用自然接地体降阻：充分利用混凝土结构中的钢筋骨架、金属结构等自然接地体。

b、填充降阻剂改善土壤电阻率：有换土法、工业废渣填充法和降阻剂法。

3.3均压措施

在高压配电装置的地面下，设置水平敷设的人工接地网，接地网的外缘闭合，网内设置均压带，尽可能的将建筑物的钢筋、埋于地下的金属管道以及其他可以利用的金属结构物等连成通路，且与接地网可靠连接。

4.结束语

变电所接地工程是一项非常重要的系统工程，必须加以重视，统筹考虑，并认真分析已发现的及有可能存在的问题，同时，还应根据具体的情况，综合对比分析各种防腐、降阻措施在功能、成本以及运行维护等方面的特点。从中选择最优方案，并灵活采取多种措施，确保变电所内的人员的人身及设备安全。

【参考文献】

[1]冯成.浅谈电力系统的接地和接零.民营科技，2008（5）.

[2]唐亚男.浅谈配电网的防霉技术措施.建设者，2010.