王宇 朱芳
内蒙古鲁电蒙源电力工程有限公司
摘要：用电安全可以说是如今电力企业发展中的重要研究内容之一，因此，为了能够确保人员和相关设备在电力运行过程中的用电安全，所有的变电站中的大型电器设备的周围土地中，均需要进行电流疏导转移，从而使电力可以快速转移到更远的地方，确保土地的电阻可以降到最低，进而保证用电的安全性。但是，一些土地因为土质结构等因素的影响，非常容易形成高电阻率，这样一来就增加了用电风险，所以，必须要采用更加高薪的技术解决这一问题，为此，本文主要对高土壤电阻率地区变电站接地处理进行分析，以供参考。
关键词：土壤电阻率；接地；处理；变电站；
一、前言
在建设变电站时，如果建设的地址处于砂石或山石的山地环境中，也会导致土壤的电阻率有所增加，所以，也将该地区称作为高土壤电阻地区。如果在变电站内依旧采用垂直接地和水平接地构成复合式的接地网，则无法达到符合规程的接地电阻值，这样一来就会导致接地电阻无法达到安全运行值，最终影响到变电站的正常运行，甚至造成安全隐患，因此， 必须要要保证变电站的接地电阻值可以保持在安全的运行范围内。现如今，因为接地网因素而引起的变电站设备损坏现象越来越多，最终威胁到整个电网运行的安全性。
二、降低变电站电阻的具体方法分析
（一）扩大接地网的面积
当变电站处于高土壤电阻率地区的情况下，因为地区内含有大量的砂石或山石，如果依然采用传统的接地处理方式和接地网敷设方式进行敷设接地，那么按照接地网计算公式则可以得出：r=0.5p√s，如果变电站周围突然的电阻率可以保持在稳定的情况下，那么为了能够降低整个变电站的接地电阻，必须要采用强制的方法扩大全站的接地网面积，但是这种方法通常应用在完成接地网敷设且实际测量值与规程要求计算值差异较小的情况下。如果在实际测量值与规程要求计算值差异比较大的情况下依然采用这种方法的话，不仅会增加接地材料的耗费量，而且也会加大接地面积，进而增加征地面积，因此，这种方法无法应用于所有高土壤电阻率地区的变电站中[1]。
（二）外引接地网接地
如果变电站方圆1公里以内有泥塘、荷塘、水流比较小的沟渠或处于低土壤电阻率地区的情况下，在高土壤电阻率地区中的变电站，如果采用在站址周围扩大接地网面积方法无效的情况下，则可以根据实际情况，在泥塘、荷塘、水流比较小的沟渠以及低土壤电阻率地区内，敷设由垂直接地体和水平接地体组合而成的复合式接地极或者接地网，而后，将变电站作为起点，使用两根或两根以上的接地干线，将其在泥塘、荷塘、水流较小的沟渠以及低土壤电阻率地区敷设复合式接地网或接地极，并进行连接，这样一来既可以达到增加接地面积的目的，也能够将泥塘、荷塘、水流较小的沟渠以及低土壤电阻率地区进行充分的利用[2]，使这些区域的作用与价值可以得到充分的发挥。在实际进行接地网的敷设时，必须要注意避让，禁止接地极和接地网敷设在人员流动频繁或密集的地方，避免发生跨步电压过大的情况，因为一旦发生这种情况，很有可能会造成人员或牲畜伤亡等意外安全事件。除此之外，在上述地质条件下敷设接地网时，必须要严格的控制接地网的长度，一般情况下，需要将长度控制在1km左右，因为1km左右可以达到最优效果，如果长度高于1km则无法达到最佳效果，但是在实际的建设中，通常将其长度控制在0.5km[3]。
（三）更换低电阻率土壤
所谓更换低电阻率土壤方法，具体指的就是更换周围原有的高电阻率土壤，而后使用电阻率比较低的物质在接地体周围进行填充，具体填充物可以选择炉灰、木炭、黏土、煤渣、黑土等，这样一来就能够形成人工接地沟或者人工接地坑[4]。
（四）使用降阻剂
合理的使用降阻剂可以有效增加接地体的有效接地截面，其中膨润土降阻剂和固体降阻剂的效果最为明显，而化学降阻剂会随着时间的推移降低接地体的有效接地截面，导致降阻的作用无法得到充分的发挥，甚至作用越来越小。
在我国国家电网公司发布的相关条款和通知中有相关要求，在高土壤电阻率地区内可以使用压力灌注降阻剂或填充电阻率比较低的物质改善土壤具有的传导性能，但是，在降阻剂的实际应用中，因为缺少相关的权威标准，并且非常容易受到物理与化学稳定性、环境因素等多种不确定 因素的影响，所以，也就使降阻剂无法得到大范围的应用，但是可以将其应用在小型集中接地装置中。在高土壤电阻率地区也可以适当的采用压力灌注降阻剂或填充电阻率较低的物质等改变土壤具有的传导性能，值得注意的是，降阻剂往往只是应用小型集中接地装置中，无法应用于大型接地装置。总之，在高土壤电阻率地区中的变电站，不适合大面积使用降阻剂达到降低接地电阻的目的。
（五）深井式接地
深井式接地通常应用在变电站所在地地下深层出现比较低的土壤电阻率的地质层时，采用该方法可以达到降低电阻的目的，该方法的最大优点就是可以减少占地面积，而且也不需要采用外引接地网或扩大接地网面积的方式降低接地电阻，因为深井接地通常位于地面下方比较深的结构中[5]，所以，受到外界气候因素的影响比较小，但是，深井接地方法在实际应用中也存在明显的弊端，因此，在实际应用该方法时，应该重点考虑深井接地极之间产生的屏蔽问题，一般情况下，深井接地极需要敷设在接地网的边缘处，如果电极之间的距离无法达到实际接地极长度的2倍以上，则会导致深井接地极具有的降阻效果受到极大的限制。与此同时，并非所有高土壤电阻率地区内的变电站均适合采用深井接地方法，只有地下含有金属矿藏或地下水资源丰富的地区才适用于该方法。如果在地质条件相同的情况下，深井式接地方法所需要耗费的费用也远高于复合式接地网耗费的费用，并且施工期限也比较长。
（六）离子接地极
对于离子接地极系统来说，该系统主要由引发剂、缓释接地极以及增效电解离子填充剂共同组合而成，电极的外观为紫铜合金，也正是因为如此，才能够使离子接地极保持最高的导电性能，并进一步增加其使用寿命，与此同时，在内外两个部分配合使用两种填充剂，也能够进一步增强效果，但值得注意的是，填充剂需要使用无毒化合物，避免对环境造成污染。对于接地导体外部的填充剂来说，其需要具有吸附能力强、吸水能力强以及阳离子交换性能强等多种优点，只有符合上述要求的材料才能够投入到使用中，并且还要配合使用降阻、长效、膨胀系数高、耐高压冲击等多种化学材料，才能够更好的解决接地导体周围具有的防腐保护、离子生成含量等问题，确保导体可以与大地紧密结合，降低土壤和电极之间的电阻，改善土壤电阻率，并有效提高雷电导通的释放能力。
结束语：综上所述，在高土壤电阻率地区，为了能够达到改善变电站接地电阻的目的，应根据实际情况，适当的选择降低电阻率的方法，真正的实现灵活施工，并保证降阻效果可以达到最佳。
参考文献：
[1]尹超勇,徐浩,许立强,李辉.一起线路高阻接地故障引起的主变越级跳闸事故分析[J].湖南电力,2020,40(04):51-54.
[2]邢琳,陈明,吴景梅,王璐,李军.高土壤电阻率地区某220 kV变电站接地方案研究[J].电瓷避雷器,2020(04):167-172+177.
[3]钟山,周炜明,周德才.变电站分层土壤模型构建对土壤电阻率测量深度的要求[J].四川电力技术,2020,43(04):47-50.
[4]王晓京.高压变电站低压交流站用供电系统接地制式问题[J].电力勘测设计,2020(S1):37-43.
[5]刘连光,马成廉.一种考虑接地极选址及受端电网结构的偏磁电流减小方法[J/OL].中国电力:1-9[2020-10-20].