淺議變電站接地系統的改進

摘要：本文分析了變電站接地系統的常見問題，結合具體的工程實踐經驗，對如何改進變電站接地系統進行了探討，從接地系統的防腐蝕、接地網的均壓處理、接地電阻問題和接地系統設計等方面出發，提出了改進變電站接地系統的措施。

關鍵詞：變電站；接地系統；改進措施

中圖分類號：TM71 文獻標志碼：A？搖 文章編號：1674-9324（2013）41-0228-02

一、變電站接地系統的常見問題

1.腐蝕問題。變電站的接地系統是最容易被腐蝕的部位，其主要原因有：①沒有處理好水平接地體，其預埋的深度小于行業規定的0.6m的深度，這導致土壤中的高含氧量氧化了接地體。②均壓帶所處的環境比較潮濕，均壓帶也沒有及時做好防腐處理，導致接地體腐蝕加快。③施工質量問題，焊接連接頭的時候焊接不牢，有氣泡存在。④接地環境變化較大，周圍有腐蝕性的氣體來源，引下線的連接部位沒有做好防腐處理。

2.設備連接問題。設備在連接的時候出現了一些問題，如引下線的接地截面過小，接地效果較差，或者由于長時間缺乏維護，與地面的連接處出現銹蝕，而有的則通過混凝土結構中的鋼筋來引入地下，容易出現接地短路而熔斷的問題；電纜的接地連接由于環境潮濕或者處于腐蝕性的氣體中，造成連接處銹蝕或者斷裂；接地電纜的防雷設備出現問題，雷電使得一些元器件損壞，造成線路保護不再起作用。

3.均壓問題。這種情況存在兩方面的情況：①有的時候在設計接地系統的時候，忽略了均壓以及散流的情況，而那些即使考慮到了均壓的變電站接地系統，由于沒有處理好均壓，導致橫向電位的分布不平衡，有的地方電位梯度跨度過大。還有的變電站接地系統，沒有合理規劃，水平接地帶隨設備安裝而埋壓，或者是長孔與方孔不能合理布局與安排，有的情況是施工單位沒有完全按照圖紙施工，導致接地系統問題較多。②接地系統在施工中水平接地極埋深不足，因此造成地網均壓不好。

4.接地電阻問題。許多變電站接地電阻普遍不能滿足要求，其主要原因有：①接地系統中相關設備沒有同步更新，如電網容量增大，使得接地系統的埋壓短路電流相應增大，但是接地系統中的降阻并沒有重新改造。②由于施工技術的問題，導致水平與垂直接地體缺少很多。③長時間的銹蝕后，氧化的接地體表面形成一些鐵銹層，增大了接地體的接觸電阻，影響了接地體的導流效果。④改擴建變電站時沒有將接地系統進行同步改擴建。

二、對接地系統采取改進措施的建議

1.加強接地系統的抗腐蝕性。當接地系統運行時間較長后（原則上以10年為準），接地系統將出現較多的問題，一般情況下，主要的問題在接地線的焊接部位。當有問題出現時，需要將接地線重新挖開，檢查預埋的深度是否符合標準；經過長時間的使用后，土壤、空氣環境以及有無雷擊造成接地線焊接處出現腐蝕與松脫的現象，要檢查接地線與接地體是否連接穩固，對檢查出的問題，要及時處理，在此基礎上進一步做好防腐處理。首先有針對性地對接地處的土壤進行相關的化驗，掌握土壤的酸堿度與腐蝕率等。這樣可以測算出接地體的合理使用年限，以及熱穩定程度，進而掌握接地體的使用壽命是否比地面設備更長，是否滿足接地體發生短路時熱穩定的要求。對接地體進行防腐措施可以采取兩種有效的方法：一是高效膨潤土降阻防腐劑法，這種方法的功能較多，能起到降阻、防腐、穩定接地等作用；另一種是陰極保護法，這種方法主要是防治接地體不被腐蝕。

2.加強設備連接的可靠性。對于接地系統的各設備之間的連接，一定要保證所有的連接處牢固，尤其是接地線與接地極的連接，對一些地方則嚴格要求進行焊接。如果接地系統中有多個地方需要接地，那么必須要保證每個連接部分都是獨立的，堅決杜絕將多個部分一起連接在一條接地線上。接地體必須通過焊接的方式進行，并且要符合下面的幾點：①接地體連接線（即連接垂直接地體之間的扁鋼）采用鍍鋅扁鋼，最小截面積不小于l00mm2、厚度不小于4mm。②扁鋼要平直垂直放入埋入地，與接地體焊接的部位必須保證與地面距離大于50mm。③在焊接的時候需要做一些輔助處理，如用三角卡具或者弧形卡具將扁鋼固定好，這樣可防止扁鋼活動難以焊接牢靠。④焊接好后，連接部位能有很好的韌性，并且沒有虛焊、遺留雜質、出現氣孔等缺陷，焊好后做防腐處理。

3.做好接地系統的均壓。一般情況下接地系統均壓指的是地面上的電位分布均壓，跨步電壓保持合格，平時需要定期維護接地設備，特殊的情況下要做好引下線與均壓帶的防腐措施。水平接地體與電纜線平行，間隔一定的距離（一般可以設定為6m～8m）與接地帶連接一次，確保能起到均壓的作用。

4.降低接地電阻的措施。變電站工頻接地電阻有著一定的要求，但是，在做了合理的分析后，可以適當放寬電阻的限定值，但是也必須做好接地線的均壓、隔離處理。降低變電站接地電阻的措施有：①外延接地降阻；②深井式接地極降阻；②采用降阻劑；④采用水下地網法；⑤等離子接地極降阻。

5.對改造接地系統的建議。①首先對接地系統中的引下線還有水平接地體在連接處的截面做好熱穩定校核處理，確保接地運行正常，對于有問題的要進行改進，直到完全合格為止。在實際應用的時候，電壓如果超過35KV，對接地線就會有一定的熔斷，因此，在接地系統處理接地線的時候，盡量采用明線，而不能使用混凝土架構接地。而接地系統內的重要設備，如那些充油設備等，則更需要做好“雙接地”。接地線從設備兩邊引出，接入地下，并且不能將接地線接入同一點，以免不能快速散流，這樣能起到保護設備可靠運行的作用。②在接地系統設計的時候，由于接地體是用來將地面設備的電流導入地下，避免了地面設備的損壞，所以，原則上接地系統應該有更長的使用壽命。這樣即使地面設備出問題了，接地系統還可以起到導走電流（如雷擊）的作用，當然老系統改造時還可以繼續發揮作用。③按照標準要求，對于水平接地預埋的深度必須超過0.6m，這樣接地系統才能起到很好的效果。當然，在一些特殊情況下，可以將水平接地體埋入地下0.8m或者1m，并用粘土夯實，嚴禁使用一些容易導致接地體松脫或者拔出的砂石與建筑垃圾回填土坑。④預先做好一些電流值的計算，如在一定的變電站規模下，應用接地處的短路電流測算出入地的短路電流值，這樣可得到應該為接地系統提供的接地電阻值，以及接地線的熱容量。計算的時候，需要按照系統最大運行方式來考慮，用這時候的短路阻抗做因子，來得到接地系統中的單相接地短路電流值，這樣有了內外短路電流值后，進一步測算出流入整個接地裝置的電流值。

綜上所述，接地系統是一個比較重要的組成部分，它可以保護變電站的安全運行。本文對變電站接地系統所處環境產生的一些問題進行分析，有針對性地提出能有效提升其設備性能與用途的改進措施，為變電站的可靠運行提供了有效借鑒。

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