一、概述

變電站主地網是人員和裝置安全的第一道關卡，主地網設計的合理、可靠，直接影響變電站執行的安全可靠；本文從規程要求、土壤電阻率、主接地網布置及電阻計算、安全校驗等四個維度對主地網的設計進行細化分析。

本文中部分簡稱用語為：行標（或者DL），指《交流電氣裝置的接地》DL/T621-1997；國標（或者GB），指的是《交流電氣裝置的接地設計規範》GB50065-2011；舊版設計手冊，指《電力工程設計手冊 電氣一次部分》1989年版；新版設計手冊，指《電力工程設計手冊 變電站設計》2019年版。

二、規程要求

2.1、主地網接地電阻要求

從對規程的解讀中，可以擴展出變電站場地敷設二次銅排的原因：

綜上，變電站主地網電阻主要有以下影響：

2.2、入地短路電流的規定

三、土壤電阻率

3.1、土壤電阻率測量方法

土壤電阻率測量要求：

採購（地質）技術條件書中對測量土壤電阻率的要求案例如下：

1、由於變電站主地網埋設深度為-0。8m左右，並需根據接地電阻測量結果設定深井或斜井等降阻措施，為滿足設計需要，土壤電阻率測量報告應能反映表層土壤（設計標高層以下0至-4。0m）及深層土壤的電阻率引數，並準確標明各主要地質分層的土壤電阻率。

2、提供地下水的導電效能，對紫銅、熱鍍鋅鋼材等材料的年腐蝕率引數。

3、為全面的瞭解電阻率在水平方向的分佈情況，要在被測試區域內找不同方位點進行測量（新版設計手冊，110kV變電站2個點；220kV、330kV變電站3~5個點，500kV及以上變電站6~9個點）。

4、測量時應儘量避開地下管道，以免影響測量結果。

5、變電站站址視在土壤電阻率測量應採用四極等距法或稱溫納法，最大測量極間距與主接地網對角線長度（取變電站徵地紅線）相當，得到從較小極間距（0。5m以內）到最大極間距的一組視在電阻率測量資料，透過計算反演得到分層土壤結構。分層應不少於4層，每層土壤結構應包含厚度和電阻率。測量極間距通常可取0。5、1、2、5、10、20、40、75、100、150、200m……系列，大致以50m的間隔直到最大極距。

6、應記錄測量當天天氣情況，測量宜選擇在晴天進行，避免在降雨後進行測量，若因時間及天氣情況無法避免時，應在報告予以說明。

7、土壤電阻率報告應分別提供測量值及計入季節係數後的修正值。

3.2、土壤電阻率測量報告的評估

3.3、土壤電阻率評估案例

四、主接地網布置及電阻計算

4.1、主接地網的佈置

4.2、主地網電阻計算

工程設計中基本都採用複合式接地網，整體只採用簡易公式進行計算，接地斜井（深井）採用垂直主地網電阻公式計算。

4.3、降低地網接地電阻的措施

4.4、主地網接地線的選擇

4.5、主地網電阻計算例項

五、安全校驗

5.1、允許接觸電位差、跨步電位差

5.2、接觸電勢校驗

5.3、跨步電勢校驗

5.4、電勢校驗例項

變電站電纜敷設之動力電纜分隔敷設

變電站電氣設計總論