浅谈220千伏变电站降低接地电阻研究

马丙林

摘  要：本文分析了接地电阻降低对220千伏变电站的重要性，并提出相关降阻策略。

关键词：变电站;接地电阻;降阻策略

一、接地电阻构成

（一）接地极和接地线电阻。接地极与接地线电阻都属于接地电阻上最关键的构成部分，因为其是金属导体，其相应部分电阻一般只仅仅占据整体接地电阻很小部分，大约为1%至2%之间，这部分相关阻值会直接受到对应几何尺寸与材质影响。

（二）土壤接地和接地体表面电阻。土壤接触与接地体表面相关的电阻，对应阻值是与土壤颗粒的大小以及性质、含水量是息息相关的，并且其还和相关地面接触面积有很大的关系。这部分阻值在总体接地电阻中占据的比例很大，大约为20%至

60%之间。

（三）散流电阻。所谓散流电阻就是因接地体缓缓向外界不断延伸到大约20米圆周范畴之内，并在扩散电流经过相关土壤所存在的电阻，对应阻值与土壤之中的电阻率和接地极几何大小以及形状有着很密切的关联。接地电阻虽然是这三部分所组成，不过其第一部分占据的比重较小，其最关键并起着决定性因素的是对应接触电阻及散流电阻。所以，将接地电阻合理降低务必要在这两个方面着手，在接地体相关材料选择上，接地网组成通常与特别环境之下降低接地电阻方式等这几个方面，科学合理的降低接触电阻及散流电阻策略。

二、变电站接地电阻降低方式及策略

（一）选材上降低接地电阻。一般接地体金属材料包含了不锈钢、铜包钢、扁钢以及镀锌圆钢与纯铜刚这几个类型。现如今，镀锌圆钢是国内各大变电站应用较为广泛并非常经济的接地体材料。其配有较高强度的特种钢所制的驱动头以及钻头，在施工时能够轻松的把对应的棒子打进地下，其深度大约在30米之上，这样来获得恒定低电阻。除过相关金属接地体材料之外，其他适宜于变电站接地的对应接地产品可为电解离子接地极。电解离子接地体系（IEA），其接地体系相关运作原理是因为大气所产生的压力改变与自然空气之间的流动，这样可以很好的促使相关空气流进IEA的最顶端通气孔，以便促使其和接地极内部的相关金属盐化合，并且经由一定的吸湿处理则呈现为电解液。并且，相关电解液会积聚在接地极低处再溢出，以至于不斷的向四周扩散进而呈现为接地根，促使对应土壤电阻合理降低，以达到接地电阻不断保持着降低成效。这可以适宜于各种高接地以及接地工程难度大的变电站相关需求及标准。接地网变电站设计中，通常接地电阻最简单目标值一般是0.5欧，这样能够将接地网及IEA接地环网合理的结合在一起，便于呈现最好的接地电阻降低。

（二）利用多支外引式接地设备。若是相关变电站接地电阻不能满足对应设计需求与标准，则对其展开一定程度降阻能够对周边地理事物加以更好的利用，不过在实际的施工设计过程中，务必要对各个方面因素考虑在内，一般外引式接地极的长度应小于100米

（三）土壤更换。很多电阻率较高变电站，就可以利用电阻率较低的土壤。比如，砂质粘土、黑土等。在真正的降阻中可以使用上述的几类土壤来替换原有土壤，相应的替换范围通常要控制在接地体周边0.5米之内，利用这种处理策略后相关接地电阻就能够降低大约40%。

（四）导电性混凝土。在实际的接地电阻降低中，可以往相关水泥中掺加适宜的碳质纤维，在将碳质纤维作为最有效的接地极，比如在水中掺加些许碳质纤维，并制作我半径大约是0.5米半球状的接地极。这种人工频接地电阻与以往混凝土比较，电阻最小可以降低大约30%，这类方式通常会在很多防雷设备上使用。想要促使电阻值获得合理有效的降低，导电性能较好的混凝土中装置针状接地极，其能够合理有效的降低冲击性接地电阻值数值。

（五）电解接地。电解接地系统在国内近年来应用较为广

泛，其属于一种非常合理有效的降阻接地保护设施，国内很多区域也已经得到了非常广泛的使用。电解接地系统在实际使用中，关键是选择土壤中对预制性金属管道展开一定程度的敷设，在相应管道内混进些许电解性强的化学物质，并且该化学物质会在自然条件之下出现化学反应，从而呈现出能够合理降低电阻的最终目的。想要确保其正常实行以及相关效果，更是需要对相关金属管道进行一定层度的回填，在相应回填中更要使用电阻材料附加使用，来确保土体保持着很好的渗透性及吸水性、防腐性等几类功能。并且，尽量促使金属管道深进至土层深部，促使其呈现为一个合理的树状降阻土体网络状，便于合理的泄流面积能够持续提升，这对于散流式电阻实行控制，以达到接地电阻合理有效降低的最终目的。

结语：随着国内经济建设持续增加，还是需要将相关电网进行有效的改造，在实际的改造中变电站接地电阻降低是极为关键的，对于相关土壤电阻率高的变电站在保障其运作安全稳定之下，以及其工程造价的合理控制，科学有效的降阻策略更是极为重要。

参考文献：

[1] 鲁志伟，文习山，史艳玲，兰淑丽.大型变电站接地网工频接地参数的数值计算[J].中国电机工程学报，2013（12）

[2] 胡鹏，朱虹霖.变电站中性点小电阻接地设计实例[J].云南电力技术，2011（4）.