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10kV变配电所接地网的设计与安装分析 　　摘要：作为高压输电线，10kV配电线路的建设不仅需要考虑到电压输送过程中的电能损耗，更需要综合各方面因素保证变配电线路的安全。变电所作为保障基本用电安全的设备，在投入使用前，需要进行接地网的设计与安装。一方面，减少因地网设计不到位带来的变电所事故；另一方面，确保电能输送的安全。将以接地网在变电所的应用为切入点，着重介绍10kV变配电接地网设计的要点。 　　关键词：高压输电；地网；雷击事故 　　作者简介：汪文娟（1977-），女，江苏兴化人，江苏省兴化市供电公司，工程师。（江苏 兴化 225700） 　　中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）30-0203-01 　　10kV变配电线路在进行建设前需要将接地网建设考虑在内。变电所在电能输送中起着至关重要的作用，接地网的建设有利于保障变电所内设备的安全，为电能的正常使用提供保障。因此，怎样对10kV变配电进行接地网设计需要电网设计者仔细研究，并且在这一过程中，确保各线路的正常使用。 　　一、10kV变配电所接地网设计的必要性分析 　　在高压线路电能输送过程中，变电所发挥着较为重要的作用。变电所是电力系统中不可缺少的一环，它不仅负责转换、分配电能中的电压以及线路中经过的电流，更需要通过控制、调整等手段进行电能输送的保护。 　　变电所由电压的不同也会产生一定的差别。笔者这里将要讲到的是中压变电所，电压为10kV。作为变配电变电所，接地网的建设十分重要。变电所使用的机器大多涉及较大的安全问题。一方面，变电所中大量使用到变压器、配电装置等，这些设备在电能输送中必不可少，却也容易引起雷击事故；[1]另一方面，变电所内有主接线与控制、直流系统的差别，即常说的一次系统和二次系统的差别，工作较为复杂，安全性要求高。 　　变电所在进行地网建设的过程中，需要考虑到一次系统与二次系统的差别。从我国目前的地网设计现状来看，变电所在进行地网设计时，并没有为设计师提供全面的变电所设备情况图以及较为重要的线路铺设图，这在很大程度上影响了地网系统功能的发挥。另外，部分设计人员在设计过程中没有科学地按照行业要求对设计过程中应用到的方法以及计算结果、内容等进行记录，导致后期维护工作和检测工作开展的困难。 　　综上所述，加强接地网设计和安装的规范十分必要。 　　二、接地网的基本设计 　　接地网在高压线网中的应用较为广泛，其建设需要考虑到多方面的因素。一方面，地网建设需要确保施工人员的人身安全，另一方面，地网的建设需要能够确保高压线路的安全使用。地网建设过程中，变电所重要设备的位置、主线路铺设情况以及接地电阻等都需要被设计者考虑在内，只有在综合现场情况的前提下，地网系统才能发挥其作用。 　　首先，接地网的接地电阻需要以R≤2000/I为参照，只有在这个范围之内，地网建设才是合理的。其次，在地网建设过程中应用到的二次系统需要能够满足国家电力行业标准。二次系统进行构建的过程是将信号由高压电网的端口传导到接地网端口的过程。在这一过程中，接地网的接地电阻发挥着极其重大的作用。只有确保接地网在国家网络计算机的监控之中，才能够满足变电所的安全保障要求。 　　在设计过程中，设计人员需要对能够导致接地系统短路的电流进行计算。通用的计算公式为I=（Imax-In）（1-Ke1）和I=In（1-Ke2），计算后需要对结果进行比较，选择较大的计算结果。[2]在这一公式中，Imax表示使接地系统短路的最大电流，这一数据在不同的地网系统中取值不同。例如在应用单相接地的线路设计中，该数据为接地电网在全面运行过程中产生的最大能够使地网系统短路的电流。In表示导致接地电网短路时，线路中流向变电所主要变压器中性点的最大电流。在中性点只出现一个时，In=30%Imax。另外，随着中性点的增加，In的取值越大。Ke1表示在接地电网系统短路不能正常工作的过程中避雷线产生的分流系数。避雷线的出线回路数是决定Ke1取值的关键，并且随着回路数的增加该数据的取值也相应加大。 　　短路电流计算完毕后，设计人员要根据变电所内的情况进行地面土壤电阻率的计算。[3]土壤电阻率在很大程度上影响着地网系统的建设，设计人员需要确保接地电网的接地电阻能够符合R≤2000/I的行业标准，接地电网才能够发挥其作用。接地电阻受到土壤电阻率的影响较大，在土壤电阻率过高时，接地电阻有可能不能满足行业标准，最终影响地网建设。随着我国目前应用技术的提高，微机保护在接地电网系统中的运用逐渐广泛，以往的R≤2000/I逐渐提升为R1ρ，其中ρ是土壤的电阻率。[4]在接地电阻值过大时，施工人员往往采取其他手段对其进行降低，例如接地铜排的应用就是降低接地电阻的一项措施。 　　三、接地网的安装