况一帆
中国电建集团河北省电力勘测设计研究院有限公司 河北石家庄 050031
摘要：对于整个电力系统而言，变电站的良好建立能够提高整个电力系统的运行性能。因此，相关电力公司的施工人员要提高电气施工的水平，在变电站设计时制定合理的方案，这样才能确保整个电力系统的正常运行。对于变电站的设计而言，其涉及的内容较多且范围较广，这就使得电网的设计过程较为复杂。由于传统的设计人员对这种全新的电网技术没有深刻的了解，这就使得设计人员无法掌握完善的设计方案和技巧，这在一定程度上阻碍了变电站安装工程的顺利开展。基于此，本文对变电站电气一次主接地网的设计进行深入探究，以供参考。
关键词：变电站;电气施工;一次主接地网;设计
引言
电气一次主接地网工程在变电站中具有重要作用，在对该工程进行建设中，就要注重最大化的控制和减少建设成本，减少工程量，降低施工安全风险，让工程可以顺利的建设和投入运行。要实现这一目标，就需要注重电气一次主接地网的合理设计，依据基本设计要求，采取有效的措施，提升设计的科学性和有效性，促进电气一次主接地网工程的建设和发展，更好的为电力客户提供服务。
1 变电站电气一次主接地网设计存在的问题
1.1设计不达标问题
在对主接地网进行设计时，电气一次主接线是这一阶段的重点内容，其设计质量具有重要性，不仅会影响到电气设备和装置的布局，还会影响到变电站的保护以及控制，要是设计不符合标准，就会直接影响到电气设备的运行稳定性以及安全性，威胁到工作人员到生命财产安全，严重会导致出现安全事故。
1.2变电站的电压分布不均匀
当前变电站存在电压分布严重不均匀的问题，这一般体现在：首先，一般整体变电站电压在连接电气一次主接地网时是呈现均匀分布的，要是产生不均匀的问题，就会对变电站的总体均压带去消极的影响，导致电气一次主接地网施工水平也会受到不利影响，无法确保施工质量；其次，变电站电流密度分布呈现出不均匀的问题，截面不一样，导电率也存在差异；再次，土壤也是影响变电站电阻率总体分布的一个因素；最后，地网和地网进行连接，也是有相应电位差异的。
2变电站电气一次主接地网的设计探究
2.1主接地线设计
对于主接地线设计而言，其是接地网设计方案中重要的一部分。如果设计人员能够科学合理的设计完善的主接地线方案，那么就能有效提高变电站的运行能力。相关设计人员在进行主接地线设计时，其根本目标是要为变电站内部创造一个良好的运行环境，只有确保变电站内部不受外界因素的干扰，才能提高变电站运行的安全性能。此外，设计人员要选择能耗较小且工作效率较高的主接地线设计方案，同时，设计人员还要减少变电站的运行面积，这样才能为变电站安装完成之后能够高效的运行提供保障。
2.2勘测设计
对于电气一次主接地网的现场设计过程而言，其主要的内容是勘测设计。同时，设计人员还要在勘测的同时对电气网络的敷设方案进行设计。对于接地网设计工作而言，由于变电站环境因素较为复杂，同时，不同的地质条件和因素都会给接地网的设计带来一定的阻碍，那么就需要设计人员在施工开展前期对施工环境和地质条件进行分析，才能设计出完美的方案。一般而言，部分电力企业主要关注勘测设计过程中涉及的电阻率分配问题，其主要是通过提高接地网电阻率的稳定性来延长变电站的使用寿命。
然而，由于接电网是安装在地下的，那么其电阻率就会受到土壤的影响，就会使得设计人员在勘测过程中无法测量出准确的电阻率大小。因此，电力企业相关人员必须按照变电站接地网的设计规则，减小土壤对电阻率的影响程度，这样才能为后期接地网的设计和安装提供便利。对于降低电阻率的方法而言，其主要有以下几个方面：（1）不同土壤的结构对电阻率的影响是不同的。因此，相关人员可以将接地网安装区域的土壤用含沙量较大的砂质土壤代替，那么就会给后期设计人员的工作提供一定的便利；（2）土壤深度的不同也会给接地网的电阻率带来不同的影响。因此，设计人员要在施工区域选择适当的土壤深度进行电阻率的勘测，这样才能为后期的接地网的设计和安装提供一定的信息依据；（3）对于勘测设计过程而言，相关人员可以利用化学原理将土壤内部的部分元素进行化学反应，这样也能降低土壤的电阻率；如果以上三种措施都无法有效降低土壤的电阻率，那么施工人员可以采取外接法，即在土壤中插入规定的金属线来对土壤的电阻率进行分流，这样也能达到降低土壤电阻率的效果。
2.3技术设计
对于电气一次主接地网的设计而言，其设计的目标和要求能提高变电站运行的安全性和可靠性，设计人员对电气一次主接地网进行良好的设计能够增强变电站在遇到突发事件时的应对能力，从而降低触电、火灾等安全事故发生的可能性。还需要将建筑物内、附近的所有金属物以及接地线统一用电气连接的方法连接起来（焊接或者可靠的导电连接），使整座建筑物成为一个良好的等电位体。此外，电力企业在对接地网进行技术设计时，其是通过使用接地装置来对接地网进行连接，从而形成一个范围性的接地体，这在一定程度上加强了设备对雷电流的散流作用，降低了对地电压，提高了设备的安全可靠性。一般而言，电力企业将技术设计分为两个方面：（1）自然设计。对于自然设计而言，其是企业相关人员将接地网的不同设备进行连接，从而使得不同的设备之间自然形成了一个系统性的网络。自然设计相比其他技术设计方式，其不仅能提高设备运行的安全性能，还能有效避免接地网在后期使用过程中安全事故发生的可能性；（2）人工设计。对于人工设计而言，其存在较多的数据信息测验，并且还要求技术人员拥有较高的专业技能，这在很大程度上提高了接地网产生问题的可能性。一般来说，部分电力企业只有在自然设计无法满足实际施工要求时才会选择使用人工设计，其主要操作方式是将接地的装置安装在土壤中，使其成为一个接地体。
2.4防雷设计
一般而言，良好的电气一次主接地网存在较强的保护功能，其能够降低变电站遭受雷击的可能性。由于变电站和接地网之间的连接装置存在一定的特殊性，其自身就会极易受到雷电的干扰。对于部分电力企业而言，其会选择采取传统的电压防雷的方式，即在接地网的进线位置设置一些避雷装置，同时在变电站的侧面牵引一条母线，使其能够为避雷装置提供保护。即使这些措施能够保护变电站不受雷电的袭击，但还是没有达到完全的防护效果。因此，电力企业的技术人员在进行防雷设计时，要将防雷装置的中性点进行有效的规划，同时还要在施工规定的要求内在最合适的区域安装好避雷器，同时在合适的区域设置好独立避雷针（或构架避雷针），使其与主接地网可靠连接，并验算防雷保护范围是否覆盖全站。这样才能增强电气一次主接地网的整体防雷效果，发挥其全部性能优势。
结束语
综上所述，当前社会经济和科技在快速的发展，变电站电气一次主接地网在运行中具有重要意义，有关技术也在不断的升级以及革新。然而在变电站运行中，一次主接地网设备的故障问题也是电网变电运行中的一个关键难题，所以，这就需要科学的设计电气一次主接地网，有效的解决存在的问题，让变电站可以高效、稳定、安全的运行，促进变电站的发展，满足人们的用电需求。
参考文献
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