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摘要：近几年我国电力系统发展迅速，特别在智能化方面有了很大的突破，不仅是用户用电方式和缴费方式的智能化，还包括电力系统基础建设也呈现智能化，例如智能化变电站的建设，改变传统变电站建设方式，加入大量数字电路设备，提高变电站的抗干扰效率。目前的智能化变电站，将大量的二次设备分散至高压一次设备附近放置，而变电站地下是铺设接地网的，这时二次设备就与接地网有了连接，当二次设备通电，发生故障电流时，影响到接地网的电位，导致接地网两点存在电位差。本文主要讨论的是变电站接地网上两点间电位差的特性。
关键词：变电站;接地网;两点间电位差
一、引言
我国电力系统发展迅速，为了更好地为居民提供用电，增加电网的覆盖率，我国近几年增加建设许多变电站，并且在技术方面也增加了电压等级和容量，二次系统的监控保护等措施保护能力也在不断提升。二次系统引入的二次设备连接电缆通电后，当发生雷电、故障等事件导致二次设备电压发生变化，产生干扰时，进而影响到接地网的电压，导致接地网上的电位分布不均，等电压被打破，不同的两点将产生电位差，如果电位差较大，还可能直接烧毁电缆屏蔽层，影响接地网上的其他设备，甚至影响变电站的安全运行。
二、变电站接地网概述
（一）变电站接地网简述
变电站是电力系统接受电能和分配电能的主要场所，发电站产生的电能通过变电站升压成为高压，便于输送，输送到目的地后又通过变电站降压成日常用电电压，分配给各家各户。而接地网就是变电站的接地系统，是由一组水平和垂直导线组成，埋在土壤下方，保护人身安全和设备安全的。由于变电站在运行过程中，有大量的信号和电压辐射产生，所以接地网对变电站而言十分重要。
（二）变电站接地网的电位差概述
目前随着变电站智能化的改变，现场增加了大量的二次设备，这些设备分布在高压开关、变压器等一次高压设备周边，二次设备在接入电缆通电时，会产生电流辐射，自然这些二次设备也需要接地，它们会选择就近接地，与埋在地下的接地网相连，这时接地网连接的设备增加，如果此时设备的故障电流注入接地网，就会导致该接地网电位升，此时周边的电位与该点电位存在电位差。而两不同点电位差可能会作用到二次电缆的两端，破坏二次电缆的绝缘装置，干扰信号，严重时甚至会直接导致设备接收错误信息做出错误的指令，因此接地网发生电位差是较为危险的事件。
三、影响接地网的电位差的因素
在我国早期建设变电站时，技术人员就发现了接地网不同点电位差问题例如湖北双河变电站为了调整测试接地网的电位差，进行单相短路接地试验，随着当前科学技术的发展，我们能够不需要在实际变电站上进行试验，通过在试验室内布置接地网连接计算机，进行计算机模拟便能够对接地网的电位差特性进行研究，找出影响其电位差的因素。
在实验室内设置基础设施参数，接地网两块，分部位大小为30m正方形面积以及大小为10m正方形面积的接地网外加一根长20m的水平悬浮接地极，接地网上方的设备为镀锌扁钢，替代二次设备，设置接地埋于地下0.6m，接地网格为均匀布置的网格。研究影响接地网的电位差的因素，根据过去的资料发现，主要的影响因素为接地网的尺寸大小、网格的密度、埋入土壤的电阻率、埋入的深度、故障电流发生的位置、电流频率等。
（一）地网大小、故障电流接入位置的影响
在实验区内，按照原条件不变的情况下，保持地网埋入地下0.6m，土壤电阻一致，在两个接地网处导入故障电流，并且每次都在同一位置导入，进行多次不同位置反复实验，分别从中心、边角、偏左、偏右位置进行测试，电位差将通过计算机显示数据，根据显示的数据可以发现：
1.当所有条件都相同的情况下，随着面积的增大，接地网同一位置接入故障电流，发生的电位差值增加，因此接地网面积越大，产生的电位差越大，危害越大。
2.通过不同位置的故障电流接入，检测电位差数值发现，中心部位接入故障电流产生的电位差值最小，随着位置偏移，越往边角，电位差值越大，因此可以说边角发生故障电流影响产生的危害更大。
（二）土壤电阻率和接地网埋入深度的影响
不同的土壤具有不同性质，其电阻率也不同。通过分析不同电阻率的土壤埋接地网，导入故障电流，观察接地网的电位差变化情况。实验采用3中不同的土壤，其电阻率分别为10Ω、100Ω、1000Ω，计算机数据显示，当注入电流相同，其他条件保持一致的情况下，土壤电阻率变化不影响接地网的电位差变化，因此土壤的选择可随机，不需要特地挑选特定土壤填埋接地网。
将接地网埋入土壤中，按照不同深度填埋，分别填埋0.2m、0.6m和1m，查看数据发现当注入电流不变时，填埋的深度发生变化其接地网电位差基本不变，说明填埋的位置对其无太大影响。
（三）网格大小密度的影响
保持接地网面积不变，通过加密网格，研究网格大小对接地网电位差的影响。将接地网埋入土壤中时，建立二维坐标，便于同点位接入电流，先测正常接地网的电位差，完毕后，再加密网格，注入同一电流，观察电位差变化，发现网格加密后不同兩点之间的电位差变小了，因此网格的大小密度将影响电位差，网格越密，电位差越小。
（四）电流频率影响
接地网发生故障电流干扰时，分析电流的频率对电位差是否有影响。实验时分别接入0Hz、50Hz、1000Hz的电流频率，发现频率越高，导体上的最大电位差越大。
四、结语
通过上述的实验，了解变电站接地网两个之间电位差的特点，其主要是受抗阻和电流的影响，通过加密网格密度，能够对其起到分流的作用，使得电位差值变小，并且如果变电站面积越大，接地网的面积越大，那么产生的电位差就越大，故障电流不同位置影响接地网，造成的电位差也不同，因此为了更好地保护接地网，减少电位差，则需要尽量加大接地网的密度，控制接地网的大小。变电站在未来的发展中，将想着更加智能化的方向前进，针对接地网故障电流干扰问题，未来也会得到更好的解决办法。
参考文献
[1]王永红，焦重庆，肖冰，郭安琪，邱桂中，秘立鹏，徐克强.变电站接地网上两点间电位差的特性[J/OL].中国电力：1-9[2019-10-15].
[2]潘鹏.关于变电站等电位接地网连接方式的探讨[J].中国新技术新产品，2018（19）：96-97.
[3]周思宇，陈洛风，杜洪波，张利丹.变电站二次系统等电位接地网敷设方式研究综述[J].四川电力技术，2017，40（06）：24-27+75.
[4]卢银花. 气体绝缘变电站接地网的冲击特性和地表电位计算分析[D].沈阳工业大学，2017.
[5]贾晓娟. 变电站接地网优化设计及安全性评估[D].华北电力大学（北京），2016.
关键词：变电站;接地网;两点间电位差
一、引言
我国电力系统发展迅速，为了更好地为居民提供用电，增加电网的覆盖率，我国近几年增加建设许多变电站，并且在技术方面也增加了电压等级和容量，二次系统的监控保护等措施保护能力也在不断提升。二次系统引入的二次设备连接电缆通电后，当发生雷电、故障等事件导致二次设备电压发生变化，产生干扰时，进而影响到接地网的电压，导致接地网上的电位分布不均，等电压被打破，不同的两点将产生电位差，如果电位差较大，还可能直接烧毁电缆屏蔽层，影响接地网上的其他设备，甚至影响变电站的安全运行。
二、变电站接地网概述
（一）变电站接地网简述
变电站是电力系统接受电能和分配电能的主要场所，发电站产生的电能通过变电站升压成为高压，便于输送，输送到目的地后又通过变电站降压成日常用电电压，分配给各家各户。而接地网就是变电站的接地系统，是由一组水平和垂直导线组成，埋在土壤下方，保护人身安全和设备安全的。由于变电站在运行过程中，有大量的信号和电压辐射产生，所以接地网对变电站而言十分重要。
（二）变电站接地网的电位差概述
目前随着变电站智能化的改变，现场增加了大量的二次设备，这些设备分布在高压开关、变压器等一次高压设备周边，二次设备在接入电缆通电时，会产生电流辐射，自然这些二次设备也需要接地，它们会选择就近接地，与埋在地下的接地网相连，这时接地网连接的设备增加，如果此时设备的故障电流注入接地网，就会导致该接地网电位升，此时周边的电位与该点电位存在电位差。而两不同点电位差可能会作用到二次电缆的两端，破坏二次电缆的绝缘装置，干扰信号，严重时甚至会直接导致设备接收错误信息做出错误的指令，因此接地网发生电位差是较为危险的事件。
三、影响接地网的电位差的因素
在我国早期建设变电站时，技术人员就发现了接地网不同点电位差问题例如湖北双河变电站为了调整测试接地网的电位差，进行单相短路接地试验，随着当前科学技术的发展，我们能够不需要在实际变电站上进行试验，通过在试验室内布置接地网连接计算机，进行计算机模拟便能够对接地网的电位差特性进行研究，找出影响其电位差的因素。
在实验室内设置基础设施参数，接地网两块，分部位大小为30m正方形面积以及大小为10m正方形面积的接地网外加一根长20m的水平悬浮接地极，接地网上方的设备为镀锌扁钢，替代二次设备，设置接地埋于地下0.6m，接地网格为均匀布置的网格。研究影响接地网的电位差的因素，根据过去的资料发现，主要的影响因素为接地网的尺寸大小、网格的密度、埋入土壤的电阻率、埋入的深度、故障电流发生的位置、电流频率等。
（一）地网大小、故障电流接入位置的影响
在实验区内，按照原条件不变的情况下，保持地网埋入地下0.6m，土壤电阻一致，在两个接地网处导入故障电流，并且每次都在同一位置导入，进行多次不同位置反复实验，分别从中心、边角、偏左、偏右位置进行测试，电位差将通过计算机显示数据，根据显示的数据可以发现：
1.当所有条件都相同的情况下，随着面积的增大，接地网同一位置接入故障电流，发生的电位差值增加，因此接地网面积越大，产生的电位差越大，危害越大。
2.通过不同位置的故障电流接入，检测电位差数值发现，中心部位接入故障电流产生的电位差值最小，随着位置偏移，越往边角，电位差值越大，因此可以说边角发生故障电流影响产生的危害更大。
（二）土壤电阻率和接地网埋入深度的影响
不同的土壤具有不同性质，其电阻率也不同。通过分析不同电阻率的土壤埋接地网，导入故障电流，观察接地网的电位差变化情况。实验采用3中不同的土壤，其电阻率分别为10Ω、100Ω、1000Ω，计算机数据显示，当注入电流相同，其他条件保持一致的情况下，土壤电阻率变化不影响接地网的电位差变化，因此土壤的选择可随机，不需要特地挑选特定土壤填埋接地网。
将接地网埋入土壤中，按照不同深度填埋，分别填埋0.2m、0.6m和1m，查看数据发现当注入电流不变时，填埋的深度发生变化其接地网电位差基本不变，说明填埋的位置对其无太大影响。
（三）网格大小密度的影响
保持接地网面积不变，通过加密网格，研究网格大小对接地网电位差的影响。将接地网埋入土壤中时，建立二维坐标，便于同点位接入电流，先测正常接地网的电位差，完毕后，再加密网格，注入同一电流，观察电位差变化，发现网格加密后不同兩点之间的电位差变小了，因此网格的大小密度将影响电位差，网格越密，电位差越小。
（四）电流频率影响
接地网发生故障电流干扰时，分析电流的频率对电位差是否有影响。实验时分别接入0Hz、50Hz、1000Hz的电流频率，发现频率越高，导体上的最大电位差越大。
四、结语
通过上述的实验，了解变电站接地网两个之间电位差的特点，其主要是受抗阻和电流的影响，通过加密网格密度，能够对其起到分流的作用，使得电位差值变小，并且如果变电站面积越大，接地网的面积越大，那么产生的电位差就越大，故障电流不同位置影响接地网，造成的电位差也不同，因此为了更好地保护接地网，减少电位差，则需要尽量加大接地网的密度，控制接地网的大小。变电站在未来的发展中，将想着更加智能化的方向前进，针对接地网故障电流干扰问题，未来也会得到更好的解决办法。
参考文献
[1]王永红，焦重庆，肖冰，郭安琪，邱桂中，秘立鹏，徐克强.变电站接地网上两点间电位差的特性[J/OL].中国电力：1-9[2019-10-15].
[2]潘鹏.关于变电站等电位接地网连接方式的探讨[J].中国新技术新产品，2018（19）：96-97.
[3]周思宇，陈洛风，杜洪波，张利丹.变电站二次系统等电位接地网敷设方式研究综述[J].四川电力技术，2017，40（06）：24-27+75.
[4]卢银花. 气体绝缘变电站接地网的冲击特性和地表电位计算分析[D].沈阳工业大学，2017.
[5]贾晓娟. 变电站接地网优化设计及安全性评估[D].华北电力大学（北京），2016.