李有为 汪若涵 陈德凯 王家云 武子昂
云南电网有限责任公司昆明供电局 云南昆明 650000
摘要：由于深钻接地极降阻具有操作简单、降阻效果好等优点，所以本文对配电网深钻接地极降阻方法进行了研究，以期可以为创建优质电网提供具有价值的参考资料。
关键词：配电网；深钻降阻；接地极
无论是电力系统的稳定运行还是工作人员的人身安全，都与变电站接地网有着密切的联系。其中，接地电阻、跨步电压、接触电压等作为接地系统的重要指标，可有效地衡量接地系统的安全性能。但是由于部分变电站的因地理因素等外部环境的限制，这也就使其接地系统指标值出现过高的情况，进而无法满足现行标准要求。近几年来，随着我国电力系统短路容量的增加，因接地短路而引起的问题也时常出现，所以本文对配电网深钻接地极降阻方法的研究具有非常积极的现实意义。
一、接地网及其降阻重要性
配电网中最为重要的就是接地系统，其主要是将电气设备与大地连接，在为其提供稳定参考电位的同时，为故障电流及雷击电流提供宣泄通道（如图1所示）。所以说接地网在配电系统中可有效地提高供电可靠性，降低线路损耗。而降低接地网电阻作为减小接地阻抗最为有效的经济手段，其不仅可以提高电能质量，还可以推动优质电网的建立。
图1 接地极敷设示意图
二、接地网电阻偏高的原因
变电站接地网电阻偏高的原因有很多种，可归纳为以下几个方面。
（一）客观原因
因变电站所处外部环境不同，所以土壤电阻率也就会存在差异。尤其在山区，因其电阻率偏高，所以也就会接地系统造成较大的影响；再加上干旱等地区的土壤过于干燥，多是依靠离子导电，这也就会使电阻增加。
（二）勘探设计原因
如果变电站处于地形较为复杂的地区，其也就会因土壤不均匀的情况而形成不同的电阻率，所以相关工作人员需要认真且仔细地勘测，并设计与实际相符得接地装置。但是一旦未按照土壤实际标准来设计接地电阻，并套用现成的图纸或者设计，那么这也就会出现接地网电阻偏高的情况[1]。
（三）施工原因
针对不同地区的变电站接地系统，只有在精心设计下严格施工，才可以保证接地网的电阻率。但是由于接地工程较为隐蔽且施工困难，如果在施工过程中没有进行必要的监督和管理，那么也就会出现不按图施工、接地体埋深不够、回填土等问题。上述问题的产生不仅会影响接地电阻值，同时也会加快接地体的腐蚀速度，进而缩短接地装置的使用寿命。
三、深钻接地极降阻技术及处理方法
（一）深钻接地极降阻技术
由于传统的接地技术存在基础工程量大、土地征用困难、泄流能力有限以及接地体易腐烂等方面的问题，所以为了解决上述问题，本文提出了深钻接地极降阻方法，该方法与传统的接地技术存在一定的差异。其技术经济比较具体如表1所示。
表1 技术经济比较表
通过上表可以看出，传统的接地工艺已无法满足配电网系统降阻工作的要求，所以，应用深钻接地极降阻方法势在必行。在使用深钻接地极降阻方法的时候，相关工作人员要从不同角度出发做好相关工作，只有这样才可以保证配电网系统的安全稳定运行。另外，在实际运行过程中，为了避免事故进一步恶化相关工作人员一定要及时调整线路运维策略，并适当地缩短巡视、红外测温周期等[2]。
（二）深钻接地极降阻技术处理方法
1、技术措施
（1）前期工作
因接地工程自身的特点以及周围环境的原因会对工程效果造成影响，所以这也就需要根据变电站的具体情况来设计接地工程。其中设计的优劣可以结合土壤电阻率、土层结构、含水情况、气候等因素来选择接地网形状、工艺材料等等。所以，设计施工之前需要做好下列工作：
第一，仔细认真勘测接地网所处位置的地形地势等，并找到合适的且可以利用的地质结构；
第二，了解接地网所在地天气情况，并采取适合的措施来满足接地电阻的要求；
第三，调查接地网所在地的土壤酸碱度情况；
第四，根据上述内容设计并制定具体的施工方案。
（2）中、后期工作
施工人员只有精心施工，才可以确保施工方案的最终实施效果。由于接地网工程属于隐蔽工程，一般在施工结束后很难检测到问题，即便发现问题也很难补救，尤其是防腐环节。所以，在施工方案制定以后，施工人员一定要严格施工。针对水平接地体，垂直接地体的布置要根据设计要求布置，同时也要严格把控各个焊接头质量、回填土等环节[3]。当然，在完成工程以后，相关工作人员也要针对接地网工程容易出现的问题的位置，加强巡视检查和维护，以便及时处理缺陷问题。与此同时，也要定期测量接地电阻和回路电阻，从而使其可以处于良好的状态。
2、接地电阻降阻方法
为了有效地降低接地电阻，相关工作人员必须要掌握电力相关的理论知识，从而实现更好的实践。由公式可以了解，降低电阻最为有效地途径就是增加接地体几何尺寸，和改善地质电学性质。下文将具体分析降低接地电阻的方法。
（1）增加接地网面积
根据电阻物理概念可知，大地电阻率为ρ和介电数不容易发生变化，而接地电阻R与接地网电容C成反比，从理论上分析，接地网容量通常由接地网尺寸和面积决定，一般与面积成正比关系，所以说接地网面积与接地电阻成反比关系。因此，减少接地网接地电阻，增大接地网面积这种方法是比较可靠的一种方法。根据公式计算，当平板面积增加一倍，接地电阻约减少30%左右[4]。
（2）增加垂直接地体
根据电容概念，增加垂直接地体可以增加接地网电容。当垂直接地体长度和接地网长、宽可比拟时，接地网电容增加，电阻减少。但是对于部分大型接地网而言，其电容多于自身的面积决定，附加在接地网有限长度的垂直接地体无法改变电容，亦然无法改变电阻。因此，大型接地网不能将增加垂直接地体作为减少电阻主要方法。
（3）深埋接地体
在接地电阻率随着地层深度加深而减小的地方，可以使用深埋接地体方法来减少接地电阻。所以，根据这一特性，相关工作人员可以利用大地性质深埋接地体，并将其深入到地层中，从而达到减小接地电阻的目的[5]。然而对于一些电阻率只增不减的地方，可以利用接地体储藏能量，并将其应用于低频信号地区。
结论：综上所述，变电站相关工作人员只有根据电网系统的实际情况，对变电站接地电阻进行具体的设计和施工，才可以使接地装置有效地发挥其自身真正的作用。现阶段我国配电网的因接地而引发的电阻问题各种各样，且普遍存在着接地电阻不合格的情况。所以，利用深钻接地极降阻技术改善接地电阻，势在必行。从我国目前试点结果来看，深钻接地极降阻方法相对于传统接地技术来讲，其各项技术指标领先的同时，施工简单且容易操作，对于有效地泄流，减少恶劣天气跳闸几率，节约成本费用以及创建优质电网等方面都具有非常积极的现实意义。
参考文献：
[1]刘波,时盟.配电网深钻接地极降阻方法探讨[J].机电信息, 2017(016):14-15.
[2]孙辉,谭文兵,冯龙杰.关于配网新型接地材料的研究[J].科学与信息化, 2019, 000(018):81-85.
[3]赵建宁,李海龙,刘林源.一种火力发电厂用降阻接地装置,2020.
[4]全明睿,郝剑.一种新型输电线路杆塔接地降阻装置的应用研究[J].机械管理开发, 2016, 000(010):44-45.
[5]代洪兵,杨军.输电线路杆塔接地电阻测量及整改方法的分析研究[J].科技视界, 2016(027)：32-35.