变电站接地系统优化设计方法及其应用研究

李丽华

【摘要】随着社会科技不断发展，社会生活、生产活动对电力需求越来越大。这也就意味着电力系统的容量需要随着与日俱增的电力需求而不断增大，那么在电力运输过程中，电流不可避免的流入地下，并且随着电力需求增加，系统电流量也不断增加，这就对电力系统的安全性提出了更高的要求，必须保证电力系统在输配电过程中绝对的安全性，确保社会财产及群众人身安全。变电站接地系统设计方案的科学性能够很大程度上保障安全作业以及生产生活。因此，本文就变电站接地系统优化设计方法及其应用谈谈浅层看法以便更好的学习实践。

【关键词】变电站；接地系统；优化设计；应用

电力系统是社会生产生活中必不可少的基本保障，对于整个社会的发展有着不可取代的重要作用。而变电站中的接地系统又对整个电力系统有着至关重要的作用。众所周知，电流接地能够很大程度上保障系统以及输配电过程中的安全，然而由于地面物质材料构造复杂，并且电力系统又有着其特殊的不安全性以及不稳定性，这就使得接地系统的设计方案成了一个重中难点。但又因为其难度以及重要性，就使得设计出接地系统的优化方案更显得至关重要。

变电站接地系统现状及问题分析

近年来，随着我国电力系统的负担的不断增加，需要不断加大输配电力度用以满足相应当下对电力系统的更高要求。然而，近年来，我国发生的多起由于接地系统引起的电力安全事故引起社会关注，此类电力系统安全事故的发生不仅造成设备的毁坏从而引起了电力系统无法安全运行，更严重的是，此类事故的发展通常会造成严重的人员伤亡及财产损失。经相关部门以及专家研究，此类接地系统引起的事故最大的原因之一就是在进行接地系统设计过程中对于接地系统的设计考虑不够完善以及设计过程中对于可能出现的问题及相关对策的考虑不足。另外，城市电网设计运行过程中，由于城市用电需求较大然而城市用地又较为紧张，这就使得城市变电站在建设接地系统时常常需要不断缩小接地网的铺设面积，这就使得接地短路电流进一步加大，对电力系统造成了更大的损害。另一方面，农村变电站接地系统虽然有着较为宽阔的接地面积，然而由于农村土地多为实用耕地以及相关技术条件的限制，这就造成，当下农村电网接地网络系统的发展也并不完善。归结上述几个方面，我国变电站接地系统现状不容乐观，主要存在以下一些问题：

首先，对于接地系统的载体，接地线的选择使用过程没有做到符合实际情况。接地线由于大量接地短路电路通过，必然会产生巨大的热效应，而当下大多数接地系统接地线的热容量都不够，也难以做到良好的散热，及其容易造成接地线焚烧造成安全事故。

其次，接地不够到位，主要体现在当下许多接地系统的设计施工过程中，许多主要以及重要设备即零件由于技术水平、工艺水平等各种原因难以做到良好的接地，造成接地系统设计不科学。

最后，由于地下水以及其他地下情况的影响，对接地设备造成了巨大的影响，尤其是地下水以及地下排污管道对接地设备的腐蚀也是当下接地系统中存在的严重问题。

变电站接地系统优化设计方法措施

面对当下不容乐观的变电站接地系统的现状，采取必要技术手段、措施对接地系统进行的优化设计，能够保障新情况下满足新要求，对保证社会生产以及促进社会进步有着不可言喻的重要作用。对于变电站的接地系统优化设计提出以下几个方面加以促进。

2.1选取最佳接地体

对于接地系统中的重中之重，接地体的恰当选择至关重要。在变电站接地系统的建设过程中，在电力接地系统周围不可避免的存在诸多排水管道以及其他极其容易造成接地线腐蚀的因素，因此，对于变电站接地系统的接地体的选择，除了要保证其充足的热容量以便更好的散热避免安全事故以外，还要注意接地体必须具有良好的抗腐蚀能力并且还要确保其价格在可接受范围内。种种条件限制下，金属铜成为变电站接地体的最佳选择。由于其化学性质较为稳定，使得其难以与一般物质发生氧化反应而造成腐蚀，因此，金属铜具有良好的抗腐蚀能力，另外，金属铜的价格比起普通铁、铝等金属虽然较为高一些，但铜的使用寿命高并且比起更稳定的银、金等金属价格已经相对低廉，这就使其成为最佳接地体。

2.2改进接地技术

改进接地技术作为接地系统最主要的工作之一，其重要性不言而喻，而在进行接地技术的改进工作中，主要包括以下几个方面：

首先，在选取了合适的接地体之后，下一步需要进行选择的工作就是进行接地极截面的选择。对于接地极的筛选，主要要求接地极与土壤接触截面更小，能够受到腐蚀的面积更小，因此，应当选取截面积更小的圆钢作为接地极。

其次，做好设备接地引下线截面与主网干线截面的配合工作。大量数据表明，我国众多接地系统故障事故出现主要原因之一就是巨大的接地短路电流使接地下引线产生巨大的热量造成起火从而引起事故。这就表明，接地下引线的截面积不能过多的小于主网干线截面积才能够保证接地短路电流从主网干线顺利通过下引线，减少电路中巨大的瞬时电流造成的巨大热效应对系统造成损害。另外，接地下引线与主网干线相连接时，必须保证连接线数量大于等于两条，才能够减少接地下引线电位升高过快、不均衡，并且，当其中一条下引线发生故障时，多余的连接线还能够备用效果，保证系统正常运行。

最后，虽然我国对于群众日常生活用电电压规定为220kV，但是随着社会发展，电路系统需要不断扩大输送容量，并且在输送过程中造成的电力损失也不可避免，输送220kV的日常使用电压通常需要有50KV的损失电压，也就造成实际运输电压要远远高于使用电压，造成了巨大的经济损失。这就要求设计者在进行接地系统设计时必须减少电阻以减少接地系统短路容量。为达到此目的，可以将接地体进一步深埋进入地下层，或是选取低电阻材质等方式以降低系统短路部分。

设计施工注意事项

（1）满足各种条件的情况下尽可能扩大接地面积，保证接地短路电流快速的疏散，保障安全。

（2）做好设计施工前的实地考察工作，确保所选场地能够切实进行施工，充分考虑当地情况，因地制宜，对于施工中可能出现的所有问题，必须做好相应的预防以及解决措施安排，另外，保证安全距离也是需要注意的重要内容。

（3）做好施工过程中监督管理工作，对于施工过程中出现的任何问题，都必须事无巨细认真解决，避免完工投入使用后造成严重的安全事故。

4、总结

总之，电力系统的设计施工对于整个社会的发展进步都有着无可取代的重要地位，而变电站的接地系统又在整个电力系统中占据重要地位，能够保障电力系统日常工作以及输配电工作的正常运行并且保障相关工作人员以及社会群众的生产生活的安全。另一方面，变电站接地系统的优化设计能够进一步提高输配电效率，提高电力系统的运行效率，进一步促进社会生产力的发展，从而促进社会进步。

参考文献

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