关键词：变电站；电气一次；接地网；设计
1变电站电气一次主接地网设计的要求和原则
1.1对于变电站电气一次设计的基本要求
由于经济的发展，用电的需求量在不断的增加，所以变电站的建设就必须在全面升级之前，就具有相当的超前性。它的设计就必须要考虑全局，争取更好的处理安全和经济性等的问题，鉴于此要求，采取更加合理的设计方案才能更好的满足变电站的设计及发展。通常情况下，从实际问题出发，可以选择中等适用的标准，并同时采用可行的先进技术理念，尽量使用合格的新材料、新设备、新结构等，当前变电站一次设计就要满足这些基本要求。
1.2变电站电气一次设计需要的原则
变电站的结构优化成为我国电网建设中的关键部分之一，因此其设计需要遵循一定的原则：首先，已经要求好的电力负荷总量及预测所需的变电容量等具体要求要在相关设计中得到充分的满足。其次，主接线方式必须力求可靠性和灵活性等要求。第三，在设计的时候，要尽量占用较小的土地面积，并选用性能较优良并且体积较小的设备，也要要求设计方案合理，在节约资源的同时达到需要的效果。第四，变电站的主电气设备应该可靠性高、噪音低并且检修率较低。第五，要求设计方案达到运行效率高、通信误码低等要求。
2变电站电气一次主接地网设计的基础工作
变电站电气一次主接地网设计的基础工作，体现在两个方面，共同为变电站的接地网设计提供有利条件。第一，获取接地网设计的根本资料，包括设计参数与数据，设计人员在以往变电站运行的过程中，获得所需的历史信息，通过历史信息为接地网设计提出规划性设计，实际接地网设计需要到大量的数据信息，历史信息只能反馈以往的运行信息，还需进行相关的试验与测试，才可得出接地网设计的准确信息；第二，接地网设计并不是固定不变，设计过程中涉及到可行性原则，如果部分数据不适用于接地网设计，设计人员还需根据实际情况，核对参数信息，重新规划可用的技术指标，指标规划遵循变电站的技术政策，确保基础工作的标准性。基础工作在变电站电气一次主接地网设计中起到指导和支持的作用，为接地网设计提供实用信息，避免接地网设计时缺乏电力信息，影响接电气一次主接地网的设计效果。
3变电站电气一次主接地网在设计中存在的问题
随着电力工业其迅速发展，一次接地网在运行中，安全因素越来越多，传统的所谓经验的公式，当用于设计复杂工程的条件下的相对的大型接地网时，表现出明显存在缺陷。关于这些缺陷，主要有：①在设计手册上，相关经验的公式并未将土壤存在不均匀性考虑在内。②在设计手册上，经验的公式并未考虑到接地网上存在的不等电位分布。③在设计手册上，经验的公式并未考虑到，某种情况下，电流的注入点位置如果存在不同，那么其对接地网的相关安全性能会造成影响。④在设计手册上，经验的公式是仅仅只能初步的进行估算，以得到变电站内其相关地表电位升，得到的相对平均值，无法分析出变电站内的任意一点的接触电压与跨步电压。因此，无法估计出这些点是否存在安全问题。⑤在设计手册上，经验的公式并未考虑到，如果出现的现实情况是，不仅仅相关其它的电气设备，接在接地网接上，接地与接地网并且构成回路。如果万一发生故障，那么，则这些个电气设备也就是会仍然地相当于接于接地网上。于是，就会出现与接地网之间会存在相互影响的现象。⑥在设计手册上，经验的公式不能解决，逐渐受到重视的日益严重的电力系统的电磁兼容问题。⑦另外，把总体布置图，有的设计者将其作为竣工图纸，直接给运行单位是不妥的。这是因为实际在施工中，还是会出现不少的改动和增减。
4变电站电气一次主接地网设计策略
4.1勘测设计
作为设计人员，应进入施工现场对整个工程进行科学的勘测过程中，应对工程所在地的地质条件环境气候以及占地面积和土壤的电阻率等进行勘测。在整个勘测过程中，土壤的电阻率测量又是重中之重，这是由于其对节点电阻有着直接的影响，且对其影响的因素较多，例如土壤的类型、土壤中水的含量、土壤的温度和密度等。因此做好土壤电阻率十分重要。鉴于土壤电阻率的影响较大，因而必须在做好勘测的基础上，提供相关的技术处理方案。目前，最为常用的办法有如下几种，一是更换电阻率低的土壤，例如砂质粘土、黑土等电阻率均较低，在更换过程中，应更换的土壤的范围是接地体周围50里面内的土壤以及接地体上部三分之一的土地；二是提高埋入的深度，当勘测后发现土壤的电阻率较低时，除了采取换土的方法的同时还可以采取深埋的措施，从而预防其由于结冰或干旱导致电阻率上升。此为两种最为常用的处理电阻率高的措施，此外，还可以在实际中采用化学处理、保土以及处理冻土等措施达到降低电阻率的目的。
4.2精心确定设计方案
设计方案是整个工程施工的重要依据。因而在整个设计中做好施工方案的设计尤为重要。第一，在设计方案之前，必须紧密结合工程的特点和接地体的布置情况和土壤的电阻率等针对性的确定设计方案；第二，结合变电站接地需要，精心确定接地网的组数，并在变电站和接地网四周对接地网进行垂直接地埋设，并对所埋设的角钢进行镀锌处理，在各组接地网中，应选用一条长度为4.5米和规格为小于50×50×5mm的镀锌角钢进行组建，每一组接地极与接地极之间的距离为6米，以此将电流排出，达到降低接地电阻的目的，从而避免由于接触电压和跨步电压而出现安全事故；第三，应在变电站的四周打深井，一般深度应在30米左右，且不得低于6个，再在深井中分别插入镀锌钢管，并将降阻剂铺设在深井之中，同样达到降低接地电阻的效果，但是需要注意的是，若选用水平接地网作为变电站的接地网，那么选用的钢管应为镀锌圆钢，且圆钢的半径为9毫米，间距为八米。此外，接地系统的设计，应将其与变电站的主设备实行多点连接，且将其与自然接地极进行连接，以最大化的确保接地系统设计的安全性和可靠性。
4.3精心确定施工工艺流程
在做好施工方案设计的同时，还应确定施工流程，为工程施工提供规范的指导。具体的流程如下：选用合理的挖沟工具开挖沟深→采用适宜的工具把垂直接地极埋入地中→水平接地极理直后紧贴沟槽底部埋放水平接地极→牢固连接水平接地极与垂直接地极→埋放好接地极后应在变电站内与主要设备进行多点连接→在深井内铺设降阻剂→将开挖出的土回填并夯实。
结语
总而言之，变电站电气一次主接地网设计工作是提升变电站运行水平的有效手段，同时也是提升电网运行水平重要的方法。在主接地网设计工作中，要根据变电站工程实际情况，对主接地网设计工作的可靠性进行分析和研究，在结合基础资料的基础上，保证每个设计环节的合理性，同时减小土壤电阻率，明确施工设计方案，促进变电站施工质量的提升。
参考文献
[1]李泽宏.浅谈变电站电气一次主接地网的设计[J].中国新技术新产品，2013(18):74.
[2]赵明.变电站电气一次主接地网的设计论述[J].科技与企业，2013(24):233.
作者简介
张皓（1987.02），男，单位：新疆新能咨询有限责任公司，研究方向：电气一次