110 kV变电站二次系统接地网优化方案

摘  要：为实现电力资源的持续稳定供应，减少电力安全事故的发生几率，电力企业积极进行接地网络升级，旨在通过技术创新，有效提升电力网络的抗干扰能力，保证电力系统平稳运行。以110 kV变电站作为研究对象，将二次系统接地网优化作为切入点，探讨了相关技术手段的应用，为完善110 kV变电站二次系统接地网提供了理论依据。

关键词：110 kV变电站;二次系统;接地网络

中图分类号：TM862       文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2020）02-0063-02

Abstract：In order to realize the continuous and stable supply of power resources and reduce the probability of power safety accidents，power enterprises actively upgrade the grounding network，aiming to effectively improve the anti-interference ability of power network and maintain the stable operation of power system through technological innovation. This paper takes 110 kV substation as the research object，takes the optimization of the secondary system grounding grid as the starting point，discusses the application of relevant technical means，and provides a theoretical basis for improving the secondary system grounding grid of 110 kV substation.

Keywords：110 kV substation;secondary system;grounding network

0  引  言

110 kV变电站作为我国电力系统的重要组成部分，在电力资源分配、传输、使用等方面发挥着关键作用。二次系统作为110 kV变电站运行管理机制的重要组成，稳步实现了对变电站一次设备的调节、保护作用，减少了变电站电设备组件发生故障的概率，延长了设备的使用寿命，管控了整体的成本投入。基于二次系统的管理作用，作者带领学生去某变电站實习时，曾就二次系统接地问题与相关工作人员进行交流，电力企业往往对二次系统进行接地结构的规划建设，以期通过接地网络增强抗干扰能力，提高容错率，实现各个电力设备组件的高效、平稳运行。

1  110 kV变电站二次系统接地网的重要性

为促进工作观念的快速转变，扎实做好110 kV变电站二次系统接地网络的优化提升工作，技术人员在优化工作开展之前，有必要对110 kV变电站二次系统接地网络的重要性以及安全事故的诱发因素进行梳理，形成完备的思维认知。

110 kV变电站二次系统接地网络作为变电站输电系统重要组成部分，其设置与完善能够有效满足不同场景下低阻抗接地体系的科学高效设立。通过对二次系统接地网络的合理设置，实现了防雷接地、保护接地以及工作接地的集成统一，降低接地系统构建难度，管控设计、施工的整体难度，不断提升二次系统接地的运行质效[1]。同时以接地系统为切入点，110 kV变电站二次系统与一次系统之间衔接性得到保障，提升了二次系统的抗电磁干扰能力，为变电站二次系统组件运行的安全性、有效性营造出良好的外部环境。尽管多数电力企业在运行过程中充分认识到二次系统接地网络设置的重要性，并采取多种方式进行系统的构建，但是从实际情况来看，受到施工工艺、地理环境、测量方法等多种因素的影响，二次系统接地网络的构建效果不佳，在很大程度上，无法满足实际的使用需求[2]。以施工工艺为例，110 kV变电站二次系统接地网络施工过程中，施工人员在铜网焊接的过程中，会出现焊接不牢或者漏焊的情况，导致铜网连接不牢固，在使用过程中出现变形的情况，无法达到预期的目标。基于这种实际，有必要采取相应的技术手段，科学应对影响110 kV变电站二次系统接地网络的相关因素，稳步推进二次系统接地网络优化工作，逐渐形成完善的接地网络。

2  110 kV变电站二次系统接地网络优化的方法

110 kV变电站二次系统接地网络优化涉及多个层面的内容，基于接地网络优化需求，技术人员在明确110 kV变电站二次系统接地网络影响因素的前提下，借助现有的技术手段，从科学性、实用性的角度出发，采取必要的技术手段，做好110 kV变电站二次系统接地网络的优化工作。

2.1  有序扩大地网面积

在110 kV变电站二次系统接地网络优化的过程中，技术人员可以根据实际情况采取扩大地网面积的方式，将接地电阻控制在合理的范围之内，实现对电阻的有效控制。从过往经验来看，随着地网面积的不断增加，电流密度分布的不均匀性更加明显，地网的降阻效果下降[3]。基于这种特性，技术人员在优化环节应当对地网面积范围提前做出评估，有序扩大地网的面积，将降阻效果与成本投入进行平衡，形成最优化的地网设置方案。例如，某110 kV变电站二次系统接地网络优化过程中，由于该变电站周围存在数量较多的居民小区，施工难度较大，安全距离较小，为达到降阻的目的，技术人员依据变电站各项参数，对地网面积进行计算，根据计算结果，进行相应的施工建设，从最终成效来看，这种优化方法，不仅发挥出地网的降阻作用，还大大缩短了施工周期，简化了施工流程，切实满足现阶段110 kV变电站二次系统接地网络构建与使用需求，提升二次系统的抗干扰能力。

2.2  增加接地体的数量

现阶段在高土壤电阻区域，在进行110 kV变电站二次系统接地网络优化的过程中，往往通过增加接地体数量的方式来达到降阻的目的。目前接地体可以划分为水平接地体和垂直接地体两种类型，不同类型的接地体在降阻方面发挥着不同的作用，水平接地体能够有效降低接地极附近的电流密度，实现局部区域电流密度的有效调整。垂直接地体能够有效提升抗干扰能力，尤其在土壤电阻分布不平衡的情况下，借助垂直接地体，能够实现电阻的均匀分布[4]。基于这种特性，工作人员接地体加装的过程中，需要统筹分析110 kV变电站的相关地质情况，在此基础上，制定相应的技术方案，细化水平接地体、垂直接地体加装的位置、数量，形成系统高效的接地体网络，实现对高电阻区域电阻值的管控，提升二次网络的安全性，同时接地体的合理搭配也提升了二次系统的抗干扰能力，进一步发挥其对于110 kV变电站一次设备的管控、调节能力。

2.3  二次系统干扰解除方法

110 kV变电站二次系统接地网络在运行过程中，会受到雷电等要素的干扰，导致二次系统功能失衡，无法满足实际的使用需求，造成二次系统难以发挥自身的调节管控作用。以雷电天气为例，雷电产生的电磁脉冲幅值较高，对于变电站二次系统各个模块的冲击较大，造成各模块功能的丧失。为有效提升二次系统抗干扰能力，快速排除各种因素产生的干扰作用，技术人员在科学性原则、实用性原则的引导下，对电位接地进行稳定处理，从而降低电磁干扰[5]。随着我国电力系统的逐步升级，电压等级的不断提升，变电站二次系统的抗干扰压力不断增加，这就要求技术人员在变电站电力网络敷设之前，由电力企业组织专业技术人员，对电力线路敷设方案进行梳理，明确电力网络抗干扰的相关要求，采取有针对性的技术手段增强二次系统的抗干扰能力。

2.4  两层接地网的使用

根据国家相关技术规范的相关标准，110 kV变电站整体地标高度应当保持在合理的范围内，超过城市道路规划的标高。以某110 kV变电站为例，在规划建设过程中，电力企业将场地垫高2米到3米，保证变电站的高度符合技术要求，填土过程中，多使用煤渣、砾石等，这些填土的电阻率较高，填筑区域的原生土壤电阻率较低，较大的电阻差影响110 kV变电站二次系统接地网络的运行效果。为缩小变电站二次系统所在区域的电阻差，技术人员在实际操作环节可以使用两层接地网，在原土层内敷设一个下层接地网，同时宜采用长孔方式，接地网孔距控制在10米的范围内。另外，对于场地填高较大的还应在填土层内也敷设一个上层接地网，可以起到均压和接地电阻的效果。通过这种方式，确保二次系统接地网络运行的有效性。

2.5  二次系统接地网络优化注意事项

在110 kV变电站二次系统接地网络优化的过程中，技术人员需要提前进行接地体的选择与筛选。根据接地需求，将接地网络导体截面控制在合理的范围之内，避免导体截面过大或者过小，导致二次系统接地网络电流热效应以及腐蚀作用。

3  结  论

接地网络的优化稳步提升了110 kV变电站二次系统的抗干扰能力，使其能够在复杂的电力环境下准确进行对一次设备的管控，大幅度提升变电站电力系统运行的安全性以及有效性，实现电力网络高效经济的运转，满足社会经济发展与居民生活的基本诉求。我们对于接地技术的研究也将继续深入，继续完善。

参考文献：

[1] 杨凯，姬悦心.浅论110kV变电站接地网的优化设计 [J].电气技术与经济，2018，5（5）：38-40.

[2] 譚嘉辉.110kV变电站接地网的优化设计 [J].通讯世界，2017（15）：157-158.

[3] 梁洁，宋佩阳.对于变电站接地网的优化设计 [J].科技创新导报，2018，15（17）：67-68.

[4] 王平，贾立莉，李守学，等.110kV全户内智能变电站接地网优化设计 [J].中国电力，2018，51（3）：42-48.

[5] 任立新.大型钢铁企业基于网络交换机的分布式110kV智能变电站的优化设计 [J].电气传动自动化，2018，40（4）：30-31+40.

作者简介：李敏（1980-），女，汉族，河南鹤壁人，学士学位，讲师，研究方向：电气工程及其自动化。