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[摘 要]变电站在电网建设中具有重要作用，其能否正常运行在根本上决定了电网供电安全性与可靠性，但是因为变电站建设位置的特殊性，运行过程中经常会受到各因素的而影响，而出现各类故障降低电网运行效果。以220kV变电站来说，为提高其运行稳定性，可以设置接地网设计，以此来提高变电站交直流设备运行安全性。本文对220变电站接地网设计常见问题与影响因素进行了分析，并提出了施工优化措施。
[关键词]220变电站；接地网；施工技术
中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）41-0099-01
变电站接地网设计是否合理，不但影响着电网运行稳定性，同时也关系着变电站工作人员人身安全，因此必须要做好此方面的重视。就我国220变电站接地网设计现状来看，因为其为隐性工程存在重视程度不足问题，并且大部分将设计重点放在电阻测量上，忽视了其他因素的影响，最终出现接地不良情况，影响变电站各设备运行情况。因此，必须要从220变电站运行实际需求出发，确定接地网设计要点，并采取有效措施对施工技术进行优化管理。
一、变电站接地网设计优化必要性
接地网的合理设计可以提高变电站运行的安全性，可以为变电站内各电气设备提供公共参考地，并且在站内电网系统出现故障后，能够及时对故障电流进行排泄，减少变电站的地电位升，是保障变电站电气设备运行安全以及工作人员人身安全的重要因素。如果接地网设计不合理，很容易出现重大接地事故，不但会对电气设备造成损坏，严重的会出现工作人员遭受电击伤亡。例如四川某变电站中性点接地引线机械损伤与腐蚀严重，遭受雷击后造成系统接地故障，导致多电气设备接地导线被烧毁，主变破坏严重需返厂维修，造成重大经济损失[1]。
二、220变电站接地网设计方案分析
1.设计方案主要步骤
1.1土壤电阻率测定
土壤电阻率为变电站接地网设计中的重要参数，决定了接地网接地电阻与接地网土壤表面点位分布参数。并且接地网特性与土壤成分以及其物理状态均有着密切联系，需要在准备阶段利用专业仪器进行测量。
1.2入地故障电流确定
入地故障电流也是影响接地网设计效果的重要因素之一，设计时需要将此参数控制在相关标准要求内。所谓的入地故障电流，即在发生接地故障后，流入到地网内的电流，在故障电流流散后会导致变电站系统出现电位升、跨步电势、接触电势、局部电位差等故障，另外还会影响后续对接地线、均压导体截面等因素的确定，为保证接地网设计合理性，需要结合实际情况准确确定入地故障电流大小[2]。
1.3接地极确定
主要分析接地极材质与截面，常见接地极材料有钢、铜以及镀锌钢三种，在实际设计过程中需要以满足变电站正常运行为依据，具有稳定持久的接地电阻，在流过接地故障与泄露时不会出现异常情况。另外，接地极类型包括人工接地极与自然接地极两种，尽量选择用自然接地极，但是严禁将可燃易爆金属管道等作为接地极。
1.4接地极连接方式确定
常见接地极连接方式有压接线夹连接法、铜银焊连接法、放热焊接链接发以及螺栓连接法，不同连接方式所适应的情况不，在设计与施工时需要从实际情况出发进行非恩熙。其中，铜银焊连接法只应用于物体表面之间焊接，物体内部并未熔合；压接线夹法与螺栓连接法是应用最为广泛的连接方式，但是处理效果不如放热焊接连接法。
1.5接地网布置方式确定
接地网布置包括变电站接地区域与设备，一般情况下接地装置可以采用水平接地极为主，垂直接地极为辅的方式，将外缘闭合后，内部敷设若干均压导体形成复合接地网。其中，水平接地网网格可以选择用等间距或者不等间距方式设置，而垂直接地网在布置时要求与水平接地网四周相连接。
2.接地电阻计算
在对220变电站接地网进行设计时，其接地电阻必须要满足专业要求，即R≤2000/I，其中R为最大接地电阻，I为计量用流经接地装置入地短路电流，一般需要考虑电力系统未来10年最大运行方式[3]。如果接地网设计时电阻不能满足这一要求，则可以按照触电势与跨步电势进行校验，即：
其中，Uc表示为接触电势，Uk表示为跨步电势，pf表示为人脚站立位置地面土壤电阻率，单位Ω·m；t表示接地短路电流持续时间，单位s。受施工地质环境不同，土壤电阻率也不同，因此需要提前测定当地土壤电阻率。另外，常常利用接地网长度进行加权，并将季度因素纳入考虑范围内，而t取值需要考虑主保护动作时间与断路器相应全分闸时间，取值为0.2。
另外，对接地网施工土壤进行降阻处理时，可以采取对接地极深埋处理的方式，即在地质钻孔中打入角钢，将基地网与角钢连接。实际施工时也存在应用降阻剂方式进行处理，本质上就是利用降阻剂来将土壤变潮湿，扩大电极尺寸，同时也可以对电位分布进行改善，将接地电阻控制在比较低的水平。
3.复合接地网设计
需要将接地网不同网格之间间距控制在15m以内，最小间距则应在6m以上，接地网与围墙间距要控制在1.5m左右，如果实际情况主接地网与围墙间距过小，则必须要保证外缘为闭合状态。并且，要尽量将外缘闭合各角度设计成圆弧状，结合变电站实际情况来确定圆弧半径，提高接地网防雷效果。另外，要提高垂直接地极与水平接地极设计的合理性，争取可以更高效率避免冲击电流、接触电压、跨步电流以及散装电流等对变电站各电气设备造成影响。对于接地网引下线的设计，要保证两者能够进行有效的沟通，以及接地网要与变电站所有电气设备进行有效连接，将两者间距控制在16m以内，提高电气设备运行安全性[4]。
三、220变电站接地网施工技术优化措施分析
1.积极应用新型技术
社会经济发展对电力能源需求更大，相应的电网运行所面临的压力更大，为保证供电可靠性，在对变电站接地网进行设计时，除了要做好传统设计与施工技术的研究外，还应积极应用各项新型技术与材料，不断提高接地网上设计效果。但是，无论是应用哪种技术与材料钱，必须要确保其具有可行性，以免接地网施工完成投入使用后短期内出现运行故障。因此，在正式施工前需要进行可行性试验，对接地网工作情况进行实时测量，并按照专业规范对接地网进行检测，对存在的问题及时整改。
2.加强施工质量控制
第一，应建立完善施工质量管理机制。以提高变电站接地网设计與施工效果为目的，确定施工要点，对整个设计与施工过程进行全程管理控制，降低各类因素对质量的影响。例如在施工时要保证各类电缆敷设形式的准确性，提高焊接工艺的科学性，并做好隐蔽工程的监理与验收，确定各环节施工行为均在规范要求内。第二，加强人员管理。主要包括对设计人员、施工人员以及管理人员的管理，不同职位人员要各司其职，明确自身责任与义务，能够严格按照规范来完成相应的工作。尤其是对于施工人员来说，需要做好对其的专业培训，提高施工行为的规范性，避免违规操作对施工效果的影响。
结束语
变电站接地网设计与施工效果影响了电网供电效果，为提高其施工最终效果，应从以往工作中吸取经验，按照规范要求做好对每个关节的控制，通过合理的措施进行管理优化，降低各因素对接地网施工质量的影响。
参考文献
[1] 杨立成.220kV变电站接地网设计与施工[J].企业科技与发展，2013，03：39-40.
[2] 梁高源.内蒙古地区发电厂、变电站地网设计及应用新材料施工改造的研究[D].华北电力大学，2014.
[3] 田松，鲁海亮，文习山，李谦.安全性分析在变电站接地网设计中的应用[J].高压电器，2014，07：44-50+56.
[4] 李锦，张琳.220kV变电站接地网设计与施工探讨[J].科技传播，2013，18：132+115.
[关键词]220变电站；接地网；施工技术
中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）41-0099-01
变电站接地网设计是否合理，不但影响着电网运行稳定性，同时也关系着变电站工作人员人身安全，因此必须要做好此方面的重视。就我国220变电站接地网设计现状来看，因为其为隐性工程存在重视程度不足问题，并且大部分将设计重点放在电阻测量上，忽视了其他因素的影响，最终出现接地不良情况，影响变电站各设备运行情况。因此，必须要从220变电站运行实际需求出发，确定接地网设计要点，并采取有效措施对施工技术进行优化管理。
一、变电站接地网设计优化必要性
接地网的合理设计可以提高变电站运行的安全性，可以为变电站内各电气设备提供公共参考地，并且在站内电网系统出现故障后，能够及时对故障电流进行排泄，减少变电站的地电位升，是保障变电站电气设备运行安全以及工作人员人身安全的重要因素。如果接地网设计不合理，很容易出现重大接地事故，不但会对电气设备造成损坏，严重的会出现工作人员遭受电击伤亡。例如四川某变电站中性点接地引线机械损伤与腐蚀严重，遭受雷击后造成系统接地故障，导致多电气设备接地导线被烧毁，主变破坏严重需返厂维修，造成重大经济损失[1]。
二、220变电站接地网设计方案分析
1.设计方案主要步骤
1.1土壤电阻率测定
土壤电阻率为变电站接地网设计中的重要参数，决定了接地网接地电阻与接地网土壤表面点位分布参数。并且接地网特性与土壤成分以及其物理状态均有着密切联系，需要在准备阶段利用专业仪器进行测量。
1.2入地故障电流确定
入地故障电流也是影响接地网设计效果的重要因素之一，设计时需要将此参数控制在相关标准要求内。所谓的入地故障电流，即在发生接地故障后，流入到地网内的电流，在故障电流流散后会导致变电站系统出现电位升、跨步电势、接触电势、局部电位差等故障，另外还会影响后续对接地线、均压导体截面等因素的确定，为保证接地网设计合理性，需要结合实际情况准确确定入地故障电流大小[2]。
1.3接地极确定
主要分析接地极材质与截面，常见接地极材料有钢、铜以及镀锌钢三种，在实际设计过程中需要以满足变电站正常运行为依据，具有稳定持久的接地电阻，在流过接地故障与泄露时不会出现异常情况。另外，接地极类型包括人工接地极与自然接地极两种，尽量选择用自然接地极，但是严禁将可燃易爆金属管道等作为接地极。
1.4接地极连接方式确定
常见接地极连接方式有压接线夹连接法、铜银焊连接法、放热焊接链接发以及螺栓连接法，不同连接方式所适应的情况不，在设计与施工时需要从实际情况出发进行非恩熙。其中，铜银焊连接法只应用于物体表面之间焊接，物体内部并未熔合；压接线夹法与螺栓连接法是应用最为广泛的连接方式，但是处理效果不如放热焊接连接法。
1.5接地网布置方式确定
接地网布置包括变电站接地区域与设备，一般情况下接地装置可以采用水平接地极为主，垂直接地极为辅的方式，将外缘闭合后，内部敷设若干均压导体形成复合接地网。其中，水平接地网网格可以选择用等间距或者不等间距方式设置，而垂直接地网在布置时要求与水平接地网四周相连接。
2.接地电阻计算
在对220变电站接地网进行设计时，其接地电阻必须要满足专业要求，即R≤2000/I，其中R为最大接地电阻，I为计量用流经接地装置入地短路电流，一般需要考虑电力系统未来10年最大运行方式[3]。如果接地网设计时电阻不能满足这一要求，则可以按照触电势与跨步电势进行校验，即：
其中，Uc表示为接触电势，Uk表示为跨步电势，pf表示为人脚站立位置地面土壤电阻率，单位Ω·m；t表示接地短路电流持续时间，单位s。受施工地质环境不同，土壤电阻率也不同，因此需要提前测定当地土壤电阻率。另外，常常利用接地网长度进行加权，并将季度因素纳入考虑范围内，而t取值需要考虑主保护动作时间与断路器相应全分闸时间，取值为0.2。
另外，对接地网施工土壤进行降阻处理时，可以采取对接地极深埋处理的方式，即在地质钻孔中打入角钢，将基地网与角钢连接。实际施工时也存在应用降阻剂方式进行处理，本质上就是利用降阻剂来将土壤变潮湿，扩大电极尺寸，同时也可以对电位分布进行改善，将接地电阻控制在比较低的水平。
3.复合接地网设计
需要将接地网不同网格之间间距控制在15m以内，最小间距则应在6m以上，接地网与围墙间距要控制在1.5m左右，如果实际情况主接地网与围墙间距过小，则必须要保证外缘为闭合状态。并且，要尽量将外缘闭合各角度设计成圆弧状，结合变电站实际情况来确定圆弧半径，提高接地网防雷效果。另外，要提高垂直接地极与水平接地极设计的合理性，争取可以更高效率避免冲击电流、接触电压、跨步电流以及散装电流等对变电站各电气设备造成影响。对于接地网引下线的设计，要保证两者能够进行有效的沟通，以及接地网要与变电站所有电气设备进行有效连接，将两者间距控制在16m以内，提高电气设备运行安全性[4]。
三、220变电站接地网施工技术优化措施分析
1.积极应用新型技术
社会经济发展对电力能源需求更大，相应的电网运行所面临的压力更大，为保证供电可靠性，在对变电站接地网进行设计时，除了要做好传统设计与施工技术的研究外，还应积极应用各项新型技术与材料，不断提高接地网上设计效果。但是，无论是应用哪种技术与材料钱，必须要确保其具有可行性，以免接地网施工完成投入使用后短期内出现运行故障。因此，在正式施工前需要进行可行性试验，对接地网工作情况进行实时测量，并按照专业规范对接地网进行检测，对存在的问题及时整改。
2.加强施工质量控制
第一，应建立完善施工质量管理机制。以提高变电站接地网设计與施工效果为目的，确定施工要点，对整个设计与施工过程进行全程管理控制，降低各类因素对质量的影响。例如在施工时要保证各类电缆敷设形式的准确性，提高焊接工艺的科学性，并做好隐蔽工程的监理与验收，确定各环节施工行为均在规范要求内。第二，加强人员管理。主要包括对设计人员、施工人员以及管理人员的管理，不同职位人员要各司其职，明确自身责任与义务，能够严格按照规范来完成相应的工作。尤其是对于施工人员来说，需要做好对其的专业培训，提高施工行为的规范性，避免违规操作对施工效果的影响。
结束语
变电站接地网设计与施工效果影响了电网供电效果，为提高其施工最终效果，应从以往工作中吸取经验，按照规范要求做好对每个关节的控制，通过合理的措施进行管理优化，降低各因素对接地网施工质量的影响。
参考文献
[1] 杨立成.220kV变电站接地网设计与施工[J].企业科技与发展，2013，03：39-40.
[2] 梁高源.内蒙古地区发电厂、变电站地网设计及应用新材料施工改造的研究[D].华北电力大学，2014.
[3] 田松，鲁海亮，文习山，李谦.安全性分析在变电站接地网设计中的应用[J].高压电器，2014，07：44-50+56.
[4] 李锦，张琳.220kV变电站接地网设计与施工探讨[J].科技传播，2013，18：132+115.