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摘要：随着我国经济的发展，电力系统发展的也越来越快，由于接地电流的不断增大，很多安全事故也随之开始发生，给变电站的正常运行造成了很大的影响。变电站的接地系统一直都是一个错综复杂的问题，但它对于整个电力系统而言又十分重要。所以为了能将接地系统在变电站中正确有效地运用，需要对预装式变电站接地系统的设计进行相关的研究，防止安全运行问题的发生。
关键词：预装式;变电站;接地系统;设计研究
引言
电力系统的接地问题是我国电力复杂又重要的研究问题，变电站接地系统除了可以维持相关设备的正常运行之外，还关系到变电站内操作人员的人身安全。随着我国社会的发展，预装变电站的发展速度也逐渐加快，并且应用范围也越来越广。预装变电站由于其成套性强、占地面积小、建设周期短和安装方便等特点，发展迅速，被广泛应用于城市、沿海、山地、灾后重建等变电站建设。采用预装变电站建设方案，设备集成安装和调试工作在工厂内完成，现场无主控楼和配电装置楼，因而其接地设计大大简化。
1接地系统的概念
接地系统可以在一定程度上有效地保证变电站日常工作的顺利运行，所谓的接地系统实际上就是将电力系统中的一部分连接到大地，为出现故障的电流提供一个有效排解的通道，从而保证电力的稳定。在社会生活中它普遍地应用于电力行业、建筑产业、计算机应用领域、通信设备等众多行业之中。一般情况下，在电力系统中接地是指在电路与大地或某些代替大地的导电体之间相连接，接地一般都是有目的性的，它可以防止人们因触电而发生意外事故、维持电力系统的日常工作、对输电线路进行绝缘保护等。随着我国电力行业的日益发展，电力系统中的电压等级也越来越高，为了满足电力系统的安全运行，一个完善的接地系统必不可少。一旦变电站中的输送电路出现问题或者因雷击产生巨大的电流，接地系统可以将电流及时排解到大地中，以免导致电路出现问题引起不必要的安全事故。
2常规变电站接地
2.1常规站接地设计
变电站接地网可充分利用埋入地中的自然接地极，除此之外敷设以水平接地极为主的人工接地网。
2.1主接地网
接地网内等间距或不等间距敷设水平均压带，埋设深度不小于0.8m。接地网外缘闭合，外缘各角做成圆弧形，圆弧半径一般不小于均压带间距的1/2。边缘经常有人出入的走道处，铺设沥青路面、鹅卵石或在地下装设2条与接地网相连的均压带。
2.2电气接地
工作接地。电力变压器主要通过以下四种方式接地：中性点不接地、经消弧线圈接地、中性点直接接地和经小电阻接地。具体接地方式根据电压等级来确定，110kV电力网大部分采用直接接地方式，小部分采用消弧线圈接地方式。
保护接地。110kV及以上钢筋混凝土构件支座上电气装置的金属外壳均接地，接地引下线就近连接至主接地网。防火墙及架构爬梯、事故油池爬梯、设备围栏、栅栏门铰链均通过扁钢接地。屋内电缆沟接地通过沟内敷设扁钢与屋外接地网连接。
防雷接地。避雷器、架构避雷针（含悬挂避雷线的架构）的接地引下线均与主接地网连接，连接处设置集中接地装置。主控制室、配电装置室上装设直击雷保护装置，若为金属屋顶或屋顶上有金属结构时，将金属部分接地;屋顶为钢筋混凝土结构时，将其焊接成网接地;结构为非导电的屋顶时，采用避雷带保护。该避雷带的网格为8-10m，每隔10-20m设接地引下线，引下线与主接地网连接，连接处加设集中接地装置。
2.3接地材料
人工接地极，水平敷设时采用热镀锌圆钢或热镀锌扁钢;垂直敷设时采用热镀锌钢管或热镀锌角钢。在腐蚀较严重的地区采用铜或铜覆钢材料，水平敷设的人工接地极可采用圆钢、扁铜、铜绞线、铜覆钢绞线、铜覆圆钢或铜覆扁钢，垂直敷设的人工接地极可采用圆铜或铜覆圆钢等。
3预装式变电站接地
3.1预装站接地设计
预装变电站，它的设计往往具有一定的规划性，在加工方面需要由工厂统一进行处理并且可以在一定程度上实现装配式的建设，预装式变电站在不久的未来会成为变电站的主要发展方向。预装式变电站与一般变电站相比，它的建设周期时间比较短，并且占地面积较小。预装式变电站主接地网设计和一般的变电站相比，它在进行预制舱的相关设计时，在其底部一共焊接了4个接地点。这4个接地点都与大地深处相连接，它们之间相连的位置部位主要依靠螺栓来进行彼此的连接。为了达到预制舱内二次等电位接地网系统，并且可以通过铜缆和舱外主接地网中的一点进行相应的连接。防雷接地作为变电站舱体重要的防雷装置，它在结构上充分利用钢结构的屋顶作为它传送电流的接收器。而在避雷针、避雷器的应用中使用完全独立的接地线接入全站地网。
3.2预装站接地施工
主接地网在场地平整时开挖敷设，施工过程、技术要求、工艺以及质量控制和常规变电站相同。敷设时土建与电气施工单位密切配合，土建施工时按照接地图纸预留接地引线，引出处露出地面300mm，露出主变基础面500mm。舱内电气设备接地和舱体内部接地在预制舱生产过程中同时完成，预制舱运至现场后通过扁钢与室外接地网相连。所有接地体焊接尽可能保持最大接触面且焊接牢固，搭接长度不低于扁钢宽度的2倍，冷却后至少涂1遍防腐富锌底漆和1遍沥青漆。
3.3施工期限
一般变电站的施工项目包括：主接地网、设备接地和户外接地。在主控的楼架工作基本完成之后可以继续进行一系列后续的施工，所以接地施工的工作必然会与主控楼的施工完成进度和设备安装所消耗的时间挂钩。但如果就预装变电站本身而言，设备的安装、调试等一系列工作都可以在工厂内进行自主完成。现场工作一般较为简单，消耗时间比较短，可以有效地缩短施工周期。
3.4成本分析
预装式变电站接地成本的分析需要估算接地材料的用量，预装式变电站与一般变电站相比较来说，它的占地面积会相应减小、对材料的消耗也相对来说比较低，所以预装式变电站会节约很大的经济成本。
4变电站接地系统的作用
变电站接地系统的作用主要有2个：一是工作接地;二是防雷接地。它们都可以对变电站起到保护的作用，一个合格的接地系统可以有效地保证用电设备的漏电安全，对雷电的防护工作也有帮助。接地系统可以将入侵的雷电能量或内部浪涌（过电压）进行引导，并将它们有效地排解到地下，以避免因雷击造成伤害，因此最终将电流排解进大地中是整个接地系统的关键之处，接地系统是保证电流可以在短时间内安全迅速泄入大地的重要环节。
结束语
预装变电站接地设计必须要和具体的现实情况相结合，最重要的是维护设备的正常运作和人身的安全，与一般的变电站相比较，预装变电站成本较低，它的舱内设备接地都可以在工厂内自主完成，接地所消耗的时间也比较短。接地系统还可以有更高层次的优化，能够使施工质量得到有效的保证，增强接地项目的经济性并保证工作的正常运行。
参考文献
[1]孔祥勇.500kV变电站接地网优化设计模型研究[D].沈阳：东北大学硕士论文，2011.
[2]熊信银，唐巍.电气工程概论[M].北京：中國电力出版社，2008.
[3]侯昌明，黄世立.新型预装式变电站的探索和应用[J].电气开关，2013（01）：92-95.
[4]单晖.110kV预装式变电站在电网中的应用与分析[J].电气技术，2013（08）：102-104.
[5]孙建龙，鲁东海.基于预制舱的配送式智能变电站设计[J].江苏电机工程，2014（05）：43-47.
[6]张春国.预装式变电站的现状及应用趋势[J].电气时代，2016（12）：70-72.
关键词：预装式;变电站;接地系统;设计研究
引言
电力系统的接地问题是我国电力复杂又重要的研究问题，变电站接地系统除了可以维持相关设备的正常运行之外，还关系到变电站内操作人员的人身安全。随着我国社会的发展，预装变电站的发展速度也逐渐加快，并且应用范围也越来越广。预装变电站由于其成套性强、占地面积小、建设周期短和安装方便等特点，发展迅速，被广泛应用于城市、沿海、山地、灾后重建等变电站建设。采用预装变电站建设方案，设备集成安装和调试工作在工厂内完成，现场无主控楼和配电装置楼，因而其接地设计大大简化。
1接地系统的概念
接地系统可以在一定程度上有效地保证变电站日常工作的顺利运行，所谓的接地系统实际上就是将电力系统中的一部分连接到大地，为出现故障的电流提供一个有效排解的通道，从而保证电力的稳定。在社会生活中它普遍地应用于电力行业、建筑产业、计算机应用领域、通信设备等众多行业之中。一般情况下，在电力系统中接地是指在电路与大地或某些代替大地的导电体之间相连接，接地一般都是有目的性的，它可以防止人们因触电而发生意外事故、维持电力系统的日常工作、对输电线路进行绝缘保护等。随着我国电力行业的日益发展，电力系统中的电压等级也越来越高，为了满足电力系统的安全运行，一个完善的接地系统必不可少。一旦变电站中的输送电路出现问题或者因雷击产生巨大的电流，接地系统可以将电流及时排解到大地中，以免导致电路出现问题引起不必要的安全事故。
2常规变电站接地
2.1常规站接地设计
变电站接地网可充分利用埋入地中的自然接地极，除此之外敷设以水平接地极为主的人工接地网。
2.1主接地网
接地网内等间距或不等间距敷设水平均压带，埋设深度不小于0.8m。接地网外缘闭合，外缘各角做成圆弧形，圆弧半径一般不小于均压带间距的1/2。边缘经常有人出入的走道处，铺设沥青路面、鹅卵石或在地下装设2条与接地网相连的均压带。
2.2电气接地
工作接地。电力变压器主要通过以下四种方式接地：中性点不接地、经消弧线圈接地、中性点直接接地和经小电阻接地。具体接地方式根据电压等级来确定，110kV电力网大部分采用直接接地方式，小部分采用消弧线圈接地方式。
保护接地。110kV及以上钢筋混凝土构件支座上电气装置的金属外壳均接地，接地引下线就近连接至主接地网。防火墙及架构爬梯、事故油池爬梯、设备围栏、栅栏门铰链均通过扁钢接地。屋内电缆沟接地通过沟内敷设扁钢与屋外接地网连接。
防雷接地。避雷器、架构避雷针（含悬挂避雷线的架构）的接地引下线均与主接地网连接，连接处设置集中接地装置。主控制室、配电装置室上装设直击雷保护装置，若为金属屋顶或屋顶上有金属结构时，将金属部分接地;屋顶为钢筋混凝土结构时，将其焊接成网接地;结构为非导电的屋顶时，采用避雷带保护。该避雷带的网格为8-10m，每隔10-20m设接地引下线，引下线与主接地网连接，连接处加设集中接地装置。
2.3接地材料
人工接地极，水平敷设时采用热镀锌圆钢或热镀锌扁钢;垂直敷设时采用热镀锌钢管或热镀锌角钢。在腐蚀较严重的地区采用铜或铜覆钢材料，水平敷设的人工接地极可采用圆钢、扁铜、铜绞线、铜覆钢绞线、铜覆圆钢或铜覆扁钢，垂直敷设的人工接地极可采用圆铜或铜覆圆钢等。
3预装式变电站接地
3.1预装站接地设计
预装变电站，它的设计往往具有一定的规划性，在加工方面需要由工厂统一进行处理并且可以在一定程度上实现装配式的建设，预装式变电站在不久的未来会成为变电站的主要发展方向。预装式变电站与一般变电站相比，它的建设周期时间比较短，并且占地面积较小。预装式变电站主接地网设计和一般的变电站相比，它在进行预制舱的相关设计时，在其底部一共焊接了4个接地点。这4个接地点都与大地深处相连接，它们之间相连的位置部位主要依靠螺栓来进行彼此的连接。为了达到预制舱内二次等电位接地网系统，并且可以通过铜缆和舱外主接地网中的一点进行相应的连接。防雷接地作为变电站舱体重要的防雷装置，它在结构上充分利用钢结构的屋顶作为它传送电流的接收器。而在避雷针、避雷器的应用中使用完全独立的接地线接入全站地网。
3.2预装站接地施工
主接地网在场地平整时开挖敷设，施工过程、技术要求、工艺以及质量控制和常规变电站相同。敷设时土建与电气施工单位密切配合，土建施工时按照接地图纸预留接地引线，引出处露出地面300mm，露出主变基础面500mm。舱内电气设备接地和舱体内部接地在预制舱生产过程中同时完成，预制舱运至现场后通过扁钢与室外接地网相连。所有接地体焊接尽可能保持最大接触面且焊接牢固，搭接长度不低于扁钢宽度的2倍，冷却后至少涂1遍防腐富锌底漆和1遍沥青漆。
3.3施工期限
一般变电站的施工项目包括：主接地网、设备接地和户外接地。在主控的楼架工作基本完成之后可以继续进行一系列后续的施工，所以接地施工的工作必然会与主控楼的施工完成进度和设备安装所消耗的时间挂钩。但如果就预装变电站本身而言，设备的安装、调试等一系列工作都可以在工厂内进行自主完成。现场工作一般较为简单，消耗时间比较短，可以有效地缩短施工周期。
3.4成本分析
预装式变电站接地成本的分析需要估算接地材料的用量，预装式变电站与一般变电站相比较来说，它的占地面积会相应减小、对材料的消耗也相对来说比较低，所以预装式变电站会节约很大的经济成本。
4变电站接地系统的作用
变电站接地系统的作用主要有2个：一是工作接地;二是防雷接地。它们都可以对变电站起到保护的作用，一个合格的接地系统可以有效地保证用电设备的漏电安全，对雷电的防护工作也有帮助。接地系统可以将入侵的雷电能量或内部浪涌（过电压）进行引导，并将它们有效地排解到地下，以避免因雷击造成伤害，因此最终将电流排解进大地中是整个接地系统的关键之处，接地系统是保证电流可以在短时间内安全迅速泄入大地的重要环节。
结束语
预装变电站接地设计必须要和具体的现实情况相结合，最重要的是维护设备的正常运作和人身的安全，与一般的变电站相比较，预装变电站成本较低，它的舱内设备接地都可以在工厂内自主完成，接地所消耗的时间也比较短。接地系统还可以有更高层次的优化，能够使施工质量得到有效的保证，增强接地项目的经济性并保证工作的正常运行。
参考文献
[1]孔祥勇.500kV变电站接地网优化设计模型研究[D].沈阳：东北大学硕士论文，2011.
[2]熊信银，唐巍.电气工程概论[M].北京：中國电力出版社，2008.
[3]侯昌明，黄世立.新型预装式变电站的探索和应用[J].电气开关，2013（01）：92-95.
[4]单晖.110kV预装式变电站在电网中的应用与分析[J].电气技术，2013（08）：102-104.
[5]孙建龙，鲁东海.基于预制舱的配送式智能变电站设计[J].江苏电机工程，2014（05）：43-47.
[6]张春国.预装式变电站的现状及应用趋势[J].电气时代，2016（12）：70-72.