浅谈箱式变电站的接地方式

关键词：变电站箱式变电站接地方式 

 

随着我国现代化建设的深入和社会经济的持续发展，为提高生产率和经济效益，供电企业引进了很多西方先进技术，如采用在很多方面有优势的无人值班的箱式变电站。如何选择箱式变电站相对可靠接地方式，更好地发挥箱式变电站的强大功效，成为当前需要解决的一个问题。 

1 箱式变电站及其特点 

箱式变电站，又称户外成套变电站或组合型变电站，是一种高压开关设备、低压配电器和配电变压装置，实行全封闭运行和机电一体化。对城市电网的建设与改进尤其适用，是近年来迅速崛起的新型变电站。 随着城市现代化和市场化建设的推进，供电半径日渐缩小，城市变电站向节能、节地、小型化和无人管理发展，这些都为箱式变电站的产生和发展提供了广阔的空间。 

箱式变电站具有结构紧凑、占地面积少、组合方式灵活、供电质量高、损耗较低、通用性强、选址便捷、易与环境相协调、自动化程度高、操作安全可靠以及供电周期短见效快等一系列显著的优点。不仅可以广泛安装到住宅小区、车站、港口、人行道等人口密集的场合，而且能与周围环境融为一体，起到点缀和美化的作用。但是，箱式变电站也存在一些不足之处，如散热性不够、容易发生箱内腐蚀和凝露、存在火灾隐患以及操作系统易受干扰等。解决这些问题需要很多方面的努力，选择可靠适用的接地方式就是其中一项有效措施。 

2 变电站基本接地方式 

按照实际用途来分，变电站的基本接地方式有工作接地、防雷接地、防静电接地以及保护接地四种，因此变电站的接地方式是否合理至关重要。这四种接地方式的布局是否科学合理，对人身设备乃至整个区域电网都会产生影响。 

2.1 工作接地方式 

工作接地，又称配电系统接地，是指在tt和tn-c-s系统中能够使电路和设备符合既定的运行要求的接地方式。工作接地的主要形式包括主变压器中性点和站用变压器中性点的接地。中性点直接接地形式通常被类似110rv—h220kv的大电流接地系统所采用，系统中的变压器中性点往往存在直接接地运行和不直接接地运行的情况。如果系统遭遇雷电或者电压超过频率，变压器中性点会运行不接地模式。而对于系统内中、低压侧有电源上网的情况，变压器中性点则采用直接接地的运行方式。220kv系统变压器中性点采用直接接地和间隙避雷针保护相结合的运行方式。 

2.2防雷接地方式 

变电站中的防雷接地，是指当变电站遭遇雷电袭击时，把雷电通过装置引入大地，从而保护系统不被损害的方式。原理是避雷器的其中一端与变电站的设备相接，另一端垂直连接地装置。一旦发生雷击，避雷器直接吸收大量雷电，电流经过接地网和接地装置流入大地。变电站的接地网铺设取决于水平接地体。水平接地体和垂直接地体存在互相干扰的情况， 110kv—220kv的变电站可使接地网与垂直接地极相连接。 

2.3防静电接地方式 

防静电接地是变电站静电防护的关键一环。变电站现有的微机装置抗静电干扰能力较弱，因此设计适用于变电站的防静电接地至关重要。在防静电接地方式中，所有防护设备都处于同一个相等的电位接地网上。 

2.4保护接地方式 

保护接地，也称安全接地，就是将平时不带电的绝缘金属结构部分通过导线与接地装置可靠相连接的一种安全接地方式。保护接地一般适用于中性点不直接接地的配电变压器系统中，确保设备因为绝缘失败而产生漏电时不会引入或危及整个电网。根据保护对象的性质来划分，变电站内部的设备可分为一次保护接地和二次保护接地。一次保护接地设备包括变压器中心，高压配电设置以及高压电缆外皮等；二次保护接地设备包括二次绕组互感器、低压配电装置、控制屏、二次配置箱以及低压配电金属外壳等。 

3 箱式变电站主要接地方式的对比分析 

箱式变电站内部包含高压柜设备、变压器和低压柜设备，这些设备的工作接地、保护接地、防雷接地、防静电接地与变压器的中性点通常是采用同一个接地网共同接地的。有一些特殊情况如台架变压器，将高压避雷器接地系统、变压器以及低压接地系统分开，分别连接到两个独立的接地网中；而有的地方将高压避雷器接地系统、变压器以及低压接地系统连接到同一个接地网。下文将主要从技术角度比较分析、从经济投资角度选择，得出箱式变电站相对可靠的接地方式。 

3.1技术的角度 

以上两种不同的接地方式主要是从保护接地的原理出发的，从技术的角度来进行比较分析：第一种是连接两个接地网的常规接地方式。其目的是为保证一次设备保护接地的安全性，对箱式变电站的一次保护接地设备如变压器中心，高压配电设置以及高压电缆的金属部分均实行两个不同方向的主网接地点和双向接地引入进行接地。如果在室内楼层布置时采用空芯电抗器，应当用绝缘橡皮将影响范围内的钢板连接点隔开，以防止台架变所在楼层的钢筋发生电磁环流。这种接地方式属于传统接地，由于分散到两个接地网，会影响箱式变电站的稳定性。第二种是连接同一接地网的共用接地方式。主要是针对箱式变电站中二次设备保护接地的可靠性，这些二次设备连接在不同的接地网中，形成的电位差会导致动作误设。因此所有互感器在二次回路时必须采用同一地点接地，即将高压避雷器接地系统、变压器以及低压接地系统连接到同一个接地网。这种接地方式技术含量要求更高，性能较稳定。 

3.2经济的角度 

从经济角度来分析，建设连接同一接地网的共用接地方式或者连接两个接地网的常规接地方式时，二者的经济指标可以在工程设计人员的指导下根据工程实际情况进行具体优化安排。总体来说前期经济投入水平相当，但是从长远考虑连接两个接地网的接地方式会遇到更多维修状况，对变电站周围环境的影响也较大。而连接同一接地网的共用接地方式返修率低、环保性和可持续性强。 

综上比较分析表明，连接同一接地网的共用接地方式比连接两个接地网的常规接地方式更占优势。其中共用一极的接地方式对选址要求较高，但条件一旦符合要求,其对跨级电压等电磁环流的影响程度小于共用二极的接地方式；共用一极和共用二极接地方式的建设经济投资处于相当水平，需根据工程的具体情况而定，长远来看，还是共用一极的接地更有效益。 

4 结语 

综上所述，无论从入地电流、接地电阻、地电位角度，对周围环境的影响角度还是技术经济角度,连接同一接地网的共用接地方式比连接两个接地网的常规接地方式更占优势。箱式变电站将成为我国电网很长一段时期的发展方向，箱式站必将与时俱进，进一步完善自身的各项功能。 

参考文献 

[1]郑瑞春.变电站的接地方式探讨[j].科技资讯，2006(17).