電力系統(tǒng)接地技術(shù)研究進展

張川川

東營方大電力工程有限責任公司 山東 東營 257000

經(jīng)濟的快速發(fā)展，對于我國電力行業(yè)的整體發(fā)展形勢提出了更多的要求。電力系統(tǒng)自身的傳輸容量一直在不斷增加，發(fā)電站變電站的條件逐漸苛刻，相關(guān)部門對于電力系統(tǒng)集體技術(shù)水平的整體發(fā)展趨勢，給予了更多的關(guān)注和重視。電力系統(tǒng)接地技術(shù)通常可以分為三種不同類型，其中包括工作接地防雷以及保護接地，通常情況下，工作基地主要是指利用中性點接地等各種不同類型技術(shù)，保證電力設(shè)備在運行時，其自身的絕緣水平可以得到有效控制。防雷接地通常是指為了能夠從根本上避免雷線以及避雷線塔等一系列裝備的接地裝置，這樣做的根本目的是為了可以實現(xiàn)對雷電進行導地處理，避免雷電對于電力系統(tǒng)或者其他設(shè)備造成嚴重的損壞影響。保護基地通常是指對于人身安全進行保護的一種接地方式，基地裝置當中在不僅可以提供可靠的設(shè)備作為基礎(chǔ)，而且在整個系統(tǒng)當中，一旦發(fā)生故障或者雷電天氣時，電力設(shè)備受到雷擊影響，會呈現(xiàn)出散流的作用。對整個電力的增加也會造成嚴重限制影響，對整個跨步電壓以及技術(shù)電壓等都會受到嚴重的限制影響。

1 電力系統(tǒng)技術(shù)應用進展

電力系統(tǒng)在構(gòu)建和具體應用中，設(shè)計安裝以及運行和維護等都需要與接地裝置進行結(jié)合，這樣才能夠保證各環(huán)節(jié)工作的全面有序開展。由此可以看出，接地技術(shù)在實際應用中，能夠在電力系統(tǒng)當中的各環(huán)節(jié)中得到合理利用，其中主要以接地方針、接地公平的安全指標以及接地裝置的評估等為主。近年來電力行業(yè)的整體發(fā)展形勢相對比較良好，取得的成效也比較明顯，相關(guān)技術(shù)和概念逐漸應用在實際問題的解決中。

1.1 接地仿真分析方法

針對接地網(wǎng)進行設(shè)計時，為了保證設(shè)計的科學性和合理性，需要結(jié)合現(xiàn)實要求，對系統(tǒng)當中存在的接觸電位差等進行有效連接。與實際情況進行結(jié)合分析時，發(fā)現(xiàn)在實踐中，對接地系統(tǒng)展開深入分析時，可以保證電力系統(tǒng)自身帶來的一系列危險得到有效控制，尤其是新時期背景下科學技術(shù)的不斷進步和快速發(fā)展，IT技術(shù)在整個電力系統(tǒng)中的應用相對比較廣泛[1]。國內(nèi)外在對接地系統(tǒng)進行設(shè)計時，通常是以接地系統(tǒng)為基礎(chǔ)，將其安裝在各個地區(qū)對應的地勢結(jié)構(gòu)當中，這樣做的目的是為了實現(xiàn)對該地區(qū)多層土壤結(jié)構(gòu)模型的客觀分析，對接地電阻以及接地電位進行準確合理的計算。接地電位差以及接觸電位差等可以得到有效的控制，以此來保證接地系統(tǒng)在構(gòu)建和具體應用時的安全性和可靠性。除此之外，與地質(zhì)構(gòu)造情況進行結(jié)合，保證系統(tǒng)設(shè)計的規(guī)范化和合理化，盡可能降低接地電阻以及各種不同類型電位差帶來的一系列影響，保證電力系統(tǒng)在運行時的安全性和穩(wěn)定性，這樣還能夠保證其自身具有良好的節(jié)能效果[2]。與相關(guān)研究結(jié)果可進行結(jié)合，發(fā)現(xiàn)在20世紀90年代，國內(nèi)部分高校就已經(jīng)通過國內(nèi)外現(xiàn)有的一系列科學技術(shù)手段，對電場計算以及多層土壤結(jié)構(gòu)等進行了更加深入的探究，為接地系統(tǒng)提供相對比較完整的計算方式。通過對該方法在實踐中的合理利用，國內(nèi)外對于基地系統(tǒng)的優(yōu)化和設(shè)計，提出了更多的參考意見。在整個均勻土壤當中，季節(jié)因素等對系統(tǒng)的優(yōu)化和設(shè)計會產(chǎn)生一定影響。在電流以及分流系數(shù)的計算中，國內(nèi)也取得了一定的成效。

1.2 接地工頻的安全指標

由我國目前的地面系統(tǒng)設(shè)計現(xiàn)狀進行結(jié)合分析時，發(fā)現(xiàn)整個設(shè)計過于簡單，對于基地電阻的重視程度相對比較大。但是卻忽視了電位差等各種不同類型的問題，雖然目前接地電位升能夠滿足現(xiàn)實要求，但是無法對接地裝置進行科學合理的設(shè)計，在整個接地設(shè)備發(fā)生故障問題時，很有可能會對工作人員自身的人身安全造成嚴重威脅。在這一基礎(chǔ)上，對于變電站的整個基地設(shè)計參數(shù)以及現(xiàn)值等展開研究時，對變電站的安全穩(wěn)定接地裝置進行設(shè)計，要保證整個設(shè)計工作在具體展開中的針對性和合理性。相關(guān)工作人員要結(jié)合現(xiàn)實要求，對符合實際情況的理論依據(jù)進行搜集和驗證，利用仿真實驗等對其進行合理的操作。國家標準GB50065在實踐中提出了相對應的安全指標，該指標可以在實際應用中對接地裝置的設(shè)計以及安裝等各環(huán)節(jié)起到良好的指導作用，以此為人員和設(shè)備的安全提供保證。針對現(xiàn)實情況進行結(jié)合分析時，發(fā)現(xiàn)接地相互之間的電位差，會對設(shè)備或者人體造成嚴重的威脅。電力系統(tǒng)接地系統(tǒng)在構(gòu)建時，根本目的是為了保證人們和設(shè)備的安全。

1.3 接地裝置的測試評估

接地裝置在構(gòu)建和具體應用中，其自身最為重要的作用之一就是要對雷電流展開有針對性的散流處理，這樣做的根本目的是為了保證電力系統(tǒng)設(shè)備以及人身安全能夠得到保證。與實際情況進行結(jié)合分析時，發(fā)現(xiàn)近年來雷電引起的各種安全事故頻率越來越高，雷電逐漸成為對電力系統(tǒng)運行造成安全的安全威脅的首要因素之一。與國內(nèi)外目前的運行現(xiàn)狀都可以看出，保證接地網(wǎng)性能的提升，對于雷擊而言可以起到良好的保護效果。國內(nèi)的專家學者在針對該問題進行研究時，可以從土壤的放電特性以及接地裝置等各角度出發(fā)，對裝置展開更加深入的測評和分析[3]。近年來與大量的文獻參考資料進行結(jié)合分析時，發(fā)現(xiàn)雷電在沖擊接地系統(tǒng)時，具有暫態(tài)性能的特點，比如利用快速的傅里葉變換技術(shù)與矩量法進行結(jié)合，針對各種不同類型頻率的接地導體瞬態(tài)響應進行客觀分析。針對大型的復雜機體系統(tǒng)進行計算時，需要耗費的時間相對比較長，對雷電基地網(wǎng)的時域電磁場數(shù)值展開計算時，要對土壤放電以及頻率相關(guān)的參數(shù)進行客觀分析，從中可以得出大電流脈沖接地裝置對應的瞬態(tài)響應。在整個實驗以及仿真計算的基礎(chǔ)上，可以對工頻接地電阻進行定義，同時還可以深入了解其自身與沖擊接地電阻之間存在的差異性，這樣做的根本目的是為了對沖擊下的接地體長度進行準確有效的測量。

2 電力系統(tǒng)技術(shù)未來發(fā)展

經(jīng)濟的快速發(fā)展對于電力行業(yè)而言，其實一種機遇同時也是挑戰(zhàn)，尤其是新時期背景下科學技術(shù)的不斷進步快速發(fā)展，對于電力行業(yè)的整體發(fā)展具有一定推動影響和作用。電力系統(tǒng)逐漸開始朝著高電壓以及高智能化的趨勢發(fā)展，對于接地裝置而言提出的要求越來越高。接地技術(shù)在具體應用時，自身的涵蓋面相對比較廣，涉及到的領(lǐng)域也比較多，因此要結(jié)合現(xiàn)實要求對其進行不斷完善和優(yōu)化，這樣才能夠在實踐中保證電力系統(tǒng)接地技術(shù)的全面有序開展。

2.1 接地裝置的沖擊特性

與現(xiàn)階段電力系統(tǒng)接地技術(shù)的整體應用現(xiàn)狀進行結(jié)合時，對工頻接地特性有更加深入的了解。要想從根本上保證接地裝置的頻率有所提升，實現(xiàn)對接地電阻大幅度的降低，需要在一定程度上對電網(wǎng)的整個電壓進行不斷完善和優(yōu)化。但是在實踐中，由于連續(xù)性變化的一系列影響，對整個系統(tǒng)以及其他設(shè)備相互之間的作用并不是很了解，所以需要引起工作人員的重視[4]。尤其是在新時期背景下，科技技術(shù)的不斷進步和快速發(fā)展，在整個電力系統(tǒng)當中對于新型設(shè)備的合理利用具有一定必要性。電力設(shè)備對于電磁的敏感度越來越高，設(shè)備相互之間產(chǎn)生的干擾影響也逐漸增多。因此要對各方面內(nèi)容展開深入探究，比如對接地裝置或者其他設(shè)備相互之間的干擾等提出有針對性的保護對策，以此為基礎(chǔ)，保證對接裝置在整個沖擊下的性能指標可以得到有效落實。

2.2 接地系統(tǒng)的綜合評價

接地裝置自身具有多樣性的特點，同時其自身在直流頻率以及高頻等各方面具有明顯的優(yōu)勢特征。在這一基礎(chǔ)上，對接地裝置的腐蝕情況以及設(shè)備所處的土壤環(huán)境等展開深入分析，這樣做的根本目的是為了對接地系統(tǒng)進行科學合理的構(gòu)建，保證與其相對應的綜合評價方法體系可以得到有效落實。與目前現(xiàn)場的整體應用現(xiàn)狀進行結(jié)合，對多功能綜合測評儀器進行合理利用，這樣做的目的是為了實現(xiàn)對整個接地裝置的多功能檢測。基于此，可以對整個基地裝置進行快速有效的評價，保證該裝置在實踐中的合理應用。

2.3 復雜地質(zhì)接地仿真分析技術(shù)

與目前實際情況進行結(jié)合分析時，發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施的整個建設(shè)地址逐漸偏遠，電力系統(tǒng)在安裝時，其自身的地區(qū)具有一定的復雜性，同時地質(zhì)條件相對比較惡劣。在無形當中導致接地裝置技術(shù)的應用受到了嚴重的挑戰(zhàn)，對于電流量相對比較大的發(fā)電站，比如水電站或者一些特殊的基地系統(tǒng)而言，需要結(jié)合現(xiàn)實要求對其進行不斷完善和優(yōu)化，這樣才能夠保證其自身接地仿真分析技術(shù)在復雜地質(zhì)條件下的合理利用。

2.4 接地材料及其防腐技術(shù)

電力系統(tǒng)在構(gòu)建和具體應用中，在整個偏遠地區(qū)的建設(shè)范圍越來越廣，數(shù)量也逐漸增多。在建設(shè)中涉及到的復雜地形、地質(zhì)條件相對比較多，接地體自身的腐蝕問題越來越嚴重。電力系統(tǒng)接地設(shè)備在具體應用時，最為重要的一點是要針對現(xiàn)有的一系列材料以及材料腐使問題展開深入研究，保證材料自身具有良好的防腐效果。近年來電力系統(tǒng)在構(gòu)建和具體應用中，對于接地網(wǎng)自身的材料質(zhì)量問題投入了更多的關(guān)注度，要保證新型材料在應用時的穩(wěn)定性和可靠性，這樣才能夠?qū)⒔拥夭牧弦约胺栏夹g(shù)的優(yōu)勢特點充分發(fā)揮出來。

3 結(jié)語

接地技術(shù)對于整個電力系統(tǒng)的運行而言，具有非常重要的影響和作用。該技術(shù)在發(fā)電站以及變電站電力系統(tǒng)中得到了廣泛應用，不僅能夠保證電力系統(tǒng)自身安全系數(shù)的提升，而且對電網(wǎng)電流以及電壓等各方面的穩(wěn)定性可以提供保證。在這一基礎(chǔ)上，對現(xiàn)有的接地網(wǎng)設(shè)計進行不斷完善和優(yōu)化，以此來推動整個電力系統(tǒng)經(jīng)濟技術(shù)的穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展。