李 萍
（新疆奎屯设计院，新疆 奎屯市 833200）
现阶段，随着电力系统容量的大幅增加，也相应地增大了短路电流，与此同时，紧张的土地资源也对站址面积提出了新的要求，要求其向小型化发展，而这些也对水力发电厂接地设计提出了更高的要求。须知，对接地电阻的要求仅为水力发电厂接地网安全的其中一部分，其还对包括地网结构、使用寿命、接触电位差等在内的多个方面提出了要求。
1.1 地电位升高
在近几年社会的发展中，大部分变电站和发电厂在修建的过程中都会选择存在较高电阻率的土壤区域中。一般情况下，当变电阻的大小在R≤2000/I的范围之内时，需要全方面地对比各种技术，以便能够从根本上增大接地电阻。但是，这种情况将在较大程度上增加几百伏的电位，从而在较大程度上影响公众用电和电气设备的安全性、稳定性。
就试验的结果来说，通常发电厂接地网的最大电位升高均应在5 kV之内。但是在设计具体工程时，若存在较高的人地电流值，就需将接地电阻降低，当同时存在较高的土壤电阻率，就很难要求地电位控制在2 kV之内。为此，需按照这一试验结果，最大的电位值应该尽量放宽。
1.2 短路故障时地电位的转移及保护
一旦地网的电位升高之后，诸如低电位引入和高电位引出的问题会较多地出现在发电厂通信线路、低压电源中性线与金属管道、铁轨中。
1.2.1 通信线路
为了更加全面地保护通信线路，所采用的最普遍的措施便是选择耐压较高的变压器。同时，还应该适当将地网的数值升高，让整个地网的高电位能够与远方的低电位隔离开。但是，电位保护法又属于另外一种保护措施，简单来说，就是将压敏电阻或类似器件加入有电位差的地方，能够全方面保护各个器件的通流容量。
在近几年各种技术水平不断提高的背景下，由于大面积使用光纤，所以在各种设备发生短路现象时，而大幅度降低了通信线路对人身与设备所造成的危害。
1.2.2 低压电源中性线
通常选择架空线路的就是电站，其主要原因是为了从根本上避免高电位被引出。同时，是接电网外低压线路的最好线路，整个电源在应用过程中的中性点当接地时主要是用户处单独进行接地，而并不属于接地网内。
1.2.3 金属管线
为了让金属管线在应用过程中不再受到地网高电位地域的限制，便需要让所有的金属管线直接牢固地连接在整个电站内部的主地网内。同时，还需要在连接的过程中尽量从多点连接，以免有危险的电位差存在于站内区域。与此同时，以相同的方式处理所有和大地有接触的如电缆外皮、铠甲等金属材料。
可通过绝缘管或法兰连接处加装橡皮垫、绝缘垫圈的隔离措施引出接地网外的架空金属管道，并在绝缘套管内穿过连接法兰的螺栓。当选择使用法兰隔离高电位的过程中，一般不得少于3处。
1.2.4 铁轨
在选择隔离方法的过程中一般是选择由铁轨所引起的高电位引出和低电位引入两种基本的方法。其中，第一种方法就是直接将整个电站内部的铁轨直接拆除，而第二种方法就是在修建的铁轨地网的附近根据实际需求适当增加两个绝缘段，并需要保障每个绝缘段的长度能够满足地网最大电位升高的需求。同时，为了能够从根本上避免地网内部的电位差对人体造成伤害，还需要在每隔20～30 m之间适当连接主地网。
1.3 地网内部电位差
在设计接地系统的过程中，需要全方面考虑人身的安全，并将整个重点放在接触电势与跨步电势的控制过程中。其中，导致整个地网接地导体出现的主要原因包括自身电感、电阻、土壤电阻率不均匀等现象，所以使得电位差在地网内部普遍存在。为此，防控接地网主要适合应用于发电厂高压的配电装置区域中，有效强化各个接地装置处理故障的电流非常集中的变压器中性点。
在设计接地网的过程中，应视区域的地质条件而定，采取相应的降阻措施，以最高性能价格比对其接地网予以设计，同时对新技术与新材料进行利用。接地技术作为一项综合技术，融合多门学科，因此在以后的工作中仍要展开积极探索，不断实践，使之更为完善，以让水力发电设备的安全运行不受影响。
（责任编辑：贺大亮）
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