陳愛玲

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力系統(tǒng)發(fā)展的也越來越快，由于接地電流的不斷增大，很多安全事故也隨之開始發(fā)生，給變電站的正常運(yùn)行造成了很大的影響。變電站的接地系統(tǒng)一直都是一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜的問題，但它對(duì)于整個(gè)電力系統(tǒng)而言又十分重要。所以為了能將接地系統(tǒng)在變電站中正確有效地運(yùn)用，需要對(duì)預(yù)裝式變電站接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行相關(guān)的研究，防止安全運(yùn)行問題的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：預(yù)裝式;變電站;接地系統(tǒng);設(shè)計(jì)研究

引言

電力系統(tǒng)的接地問題是我國電力復(fù)雜又重要的研究問題，變電站接地系統(tǒng)除了可以維持相關(guān)設(shè)備的正常運(yùn)行之外，還關(guān)系到變電站內(nèi)操作人員的人身安全。隨著我國社會(huì)的發(fā)展，預(yù)裝變電站的發(fā)展速度也逐漸加快，并且應(yīng)用范圍也越來越廣。預(yù)裝變電站由于其成套性強(qiáng)、占地面積小、建設(shè)周期短和安裝方便等特點(diǎn)，發(fā)展迅速，被廣泛應(yīng)用于城市、沿海、山地、災(zāi)后重建等變電站建設(shè)。采用預(yù)裝變電站建設(shè)方案，設(shè)備集成安裝和調(diào)試工作在工廠內(nèi)完成，現(xiàn)場無主控樓和配電裝置樓，因而其接地設(shè)計(jì)大大簡化。

1接地系統(tǒng)的概念

接地系統(tǒng)可以在一定程度上有效地保證變電站日常工作的順利運(yùn)行，所謂的接地系統(tǒng)實(shí)際上就是將電力系統(tǒng)中的一部分連接到大地，為出現(xiàn)故障的電流提供一個(gè)有效排解的通道，從而保證電力的穩(wěn)定。在社會(huì)生活中它普遍地應(yīng)用于電力行業(yè)、建筑產(chǎn)業(yè)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域、通信設(shè)備等眾多行業(yè)之中。一般情況下，在電力系統(tǒng)中接地是指在電路與大地或某些代替大地的導(dǎo)電體之間相連接，接地一般都是有目的性的，它可以防止人們因觸電而發(fā)生意外事故、維持電力系統(tǒng)的日常工作、對(duì)輸電線路進(jìn)行絕緣保護(hù)等。隨著我國電力行業(yè)的日益發(fā)展，電力系統(tǒng)中的電壓等級(jí)也越來越高，為了滿足電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，一個(gè)完善的接地系統(tǒng)必不可少。一旦變電站中的輸送電路出現(xiàn)問題或者因雷擊產(chǎn)生巨大的電流，接地系統(tǒng)可以將電流及時(shí)排解到大地中，以免導(dǎo)致電路出現(xiàn)問題引起不必要的安全事故。

2常規(guī)變電站接地

2.1常規(guī)站接地設(shè)計(jì)

變電站接地網(wǎng)可充分利用埋入地中的自然接地極，除此之外敷設(shè)以水平接地極為主的人工接地網(wǎng)。

2.1主接地網(wǎng)

接地網(wǎng)內(nèi)等間距或不等間距敷設(shè)水平均壓帶，埋設(shè)深度不小于0.8m。接地網(wǎng)外緣閉合，外緣各角做成圓弧形，圓弧半徑一般不小于均壓帶間距的1/2。邊緣經(jīng)常有人出入的走道處，鋪設(shè)瀝青路面、鵝卵石或在地下裝設(shè)2條與接地網(wǎng)相連的均壓帶。

2.2電氣接地

工作接地。電力變壓器主要通過以下四種方式接地：中性點(diǎn)不接地、經(jīng)消弧線圈接地、中性點(diǎn)直接接地和經(jīng)小電阻接地。具體接地方式根據(jù)電壓等級(jí)來確定，110kV電力網(wǎng)大部分采用直接接地方式，小部分采用消弧線圈接地方式。

保護(hù)接地。110kV及以上鋼筋混凝土構(gòu)件支座上電氣裝置的金屬外殼均接地，接地引下線就近連接至主接地網(wǎng)。防火墻及架構(gòu)爬梯、事故油池爬梯、設(shè)備圍欄、柵欄門鉸鏈均通過扁鋼接地。屋內(nèi)電纜溝接地通過溝內(nèi)敷設(shè)扁鋼與屋外接地網(wǎng)連接。

防雷接地。避雷器、架構(gòu)避雷針（含懸掛避雷線的架構(gòu)）的接地引下線均與主接地網(wǎng)連接，連接處設(shè)置集中接地裝置。主控制室、配電裝置室上裝設(shè)直擊雷保護(hù)裝置，若為金屬屋頂或屋頂上有金屬結(jié)構(gòu)時(shí)，將金屬部分接地;屋頂為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，將其焊接成網(wǎng)接地;結(jié)構(gòu)為非導(dǎo)電的屋頂時(shí)，采用避雷帶保護(hù)。該避雷帶的網(wǎng)格為8-10m，每隔10-20m設(shè)接地引下線，引下線與主接地網(wǎng)連接，連接處加設(shè)集中接地裝置。

2.3接地材料

人工接地極，水平敷設(shè)時(shí)采用熱鍍鋅圓鋼或熱鍍鋅扁鋼;垂直敷設(shè)時(shí)采用熱鍍鋅鋼管或熱鍍鋅角鋼。在腐蝕較嚴(yán)重的地區(qū)采用銅或銅覆鋼材料，水平敷設(shè)的人工接地極可采用圓鋼、扁銅、銅絞線、銅覆鋼絞線、銅覆圓鋼或銅覆扁鋼，垂直敷設(shè)的人工接地極可采用圓銅或銅覆圓鋼等。

3預(yù)裝式變電站接地

3.1預(yù)裝站接地設(shè)計(jì)

預(yù)裝變電站，它的設(shè)計(jì)往往具有一定的規(guī)劃性，在加工方面需要由工廠統(tǒng)一進(jìn)行處理并且可以在一定程度上實(shí)現(xiàn)裝配式的建設(shè)，預(yù)裝式變電站在不久的未來會(huì)成為變電站的主要發(fā)展方向。預(yù)裝式變電站與一般變電站相比，它的建設(shè)周期時(shí)間比較短，并且占地面積較小。預(yù)裝式變電站主接地網(wǎng)設(shè)計(jì)和一般的變電站相比，它在進(jìn)行預(yù)制艙的相關(guān)設(shè)計(jì)時(shí)，在其底部一共焊接了4個(gè)接地點(diǎn)。這4個(gè)接地點(diǎn)都與大地深處相連接，它們之間相連的位置部位主要依靠螺栓來進(jìn)行彼此的連接。為了達(dá)到預(yù)制艙內(nèi)二次等電位接地網(wǎng)系統(tǒng)，并且可以通過銅纜和艙外主接地網(wǎng)中的一點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的連接。防雷接地作為變電站艙體重要的防雷裝置，它在結(jié)構(gòu)上充分利用鋼結(jié)構(gòu)的屋頂作為它傳送電流的接收器。而在避雷針、避雷器的應(yīng)用中使用完全獨(dú)立的接地線接入全站地網(wǎng)。

3.2預(yù)裝站接地施工

主接地網(wǎng)在場地平整時(shí)開挖敷設(shè)，施工過程、技術(shù)要求、工藝以及質(zhì)量控制和常規(guī)變電站相同。敷設(shè)時(shí)土建與電氣施工單位密切配合，土建施工時(shí)按照接地圖紙預(yù)留接地引線，引出處露出地面300mm，露出主變基礎(chǔ)面500mm。艙內(nèi)電氣設(shè)備接地和艙體內(nèi)部接地在預(yù)制艙生產(chǎn)過程中同時(shí)完成，預(yù)制艙運(yùn)至現(xiàn)場后通過扁鋼與室外接地網(wǎng)相連。所有接地體焊接盡可能保持最大接觸面且焊接牢固，搭接長度不低于扁鋼寬度的2倍，冷卻后至少涂1遍防腐富鋅底漆和1遍瀝青漆。

3.3施工期限

一般變電站的施工項(xiàng)目包括：主接地網(wǎng)、設(shè)備接地和戶外接地。在主控的樓架工作基本完成之后可以繼續(xù)進(jìn)行一系列后續(xù)的施工，所以接地施工的工作必然會(huì)與主控樓的施工完成進(jìn)度和設(shè)備安裝所消耗的時(shí)間掛鉤。但如果就預(yù)裝變電站本身而言，設(shè)備的安裝、調(diào)試等一系列工作都可以在工廠內(nèi)進(jìn)行自主完成?，F(xiàn)場工作一般較為簡單，消耗時(shí)間比較短，可以有效地縮短施工周期。

3.4成本分析

預(yù)裝式變電站接地成本的分析需要估算接地材料的用量，預(yù)裝式變電站與一般變電站相比較來說，它的占地面積會(huì)相應(yīng)減小、對(duì)材料的消耗也相對(duì)來說比較低，所以預(yù)裝式變電站會(huì)節(jié)約很大的經(jīng)濟(jì)成本。

4變電站接地系統(tǒng)的作用

變電站接地系統(tǒng)的作用主要有2個(gè)：一是工作接地;二是防雷接地。它們都可以對(duì)變電站起到保護(hù)的作用，一個(gè)合格的接地系統(tǒng)可以有效地保證用電設(shè)備的漏電安全，對(duì)雷電的防護(hù)工作也有幫助。接地系統(tǒng)可以將入侵的雷電能量或內(nèi)部浪涌（過電壓）進(jìn)行引導(dǎo)，并將它們有效地排解到地下，以避免因雷擊造成傷害，因此最終將電流排解進(jìn)大地中是整個(gè)接地系統(tǒng)的關(guān)鍵之處，接地系統(tǒng)是保證電流可以在短時(shí)間內(nèi)安全迅速泄入大地的重要環(huán)節(jié)。

結(jié)束語

預(yù)裝變電站接地設(shè)計(jì)必須要和具體的現(xiàn)實(shí)情況相結(jié)合，最重要的是維護(hù)設(shè)備的正常運(yùn)作和人身的安全，與一般的變電站相比較，預(yù)裝變電站成本較低，它的艙內(nèi)設(shè)備接地都可以在工廠內(nèi)自主完成，接地所消耗的時(shí)間也比較短。接地系統(tǒng)還可以有更高層次的優(yōu)化，能夠使施工質(zhì)量得到有效的保證，增強(qiáng)接地項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性并保證工作的正常運(yùn)行。

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