發(fā)電廠、變電站地網檢測12.11

1、發(fā)電廠、變電站地網檢測發(fā)電廠、變電站地網檢測 黃克儉 2012年11月 發(fā)電廠、變電站地網檢測發(fā)電廠、變電站地網檢測n1、發(fā)電廠、變電站地網發(fā)電廠、變電站地網n2、發(fā)電廠、變電站地網檢測發(fā)電廠、變電站地網檢測1.發(fā)電廠、變電站地網發(fā)電廠、變電站地網n1.1 發(fā)電廠、變電站地網作用與要求發(fā)電廠、變電站地網作用與要求n1.1.1 發(fā)電廠、變電站地網作用發(fā)電廠、變電站地網作用n 發(fā)電廠、變電站的地網作為電力設備接地用裝置，按其作用可分為工作（系統(tǒng)）接地、保護接地（安全接地）和防雷接地三類。n防靜電接地1.1.2 發(fā)電廠、變電站地網設計要求發(fā)電廠、變電站地網設計要求n1）發(fā)電廠和變電站內，不同用途和不

2、同額定電壓的電氣裝置或設備，除另有規(guī)定外應使用一個總的接地網。接地網的接地電阻應符合其中最小值的要求。n2）從保證安全出發(fā)，有效接地系統(tǒng)中接地網接地電阻應滿足： dgIvR)(2000式中：Id 為經地網流入地中的短路電流，一般應取單相或兩相接地最大短路電流；Rg考慮季節(jié)變化的最大接地電阻。 1.2、大型接地裝置n 110kV 及以上電壓等級變電所的接地裝置，裝機容量在200MW以上的火電廠和水電廠的接地裝置，或者等效面積在5000m2以上的接地裝置。2、發(fā)電廠、變電站地網檢測發(fā)電廠、變電站地網檢測n2.1 依據(jù)標準nDL/T475-2006 接地裝置特性參數(shù)測量導則nGB 50065-201

3、1 交流電氣裝置的接地設計規(guī)范nDL/T6211997 交流電氣裝置的接地2.2 大型接地裝置的特性參數(shù)測試內容大型接地裝置的特性參數(shù)測試應該包含以下內容:1）電氣完整性2) 接地阻抗3) 場區(qū)地表電位梯度4) 接觸電位差5) 接觸電壓6) 跨步電位差7) 跨步電壓8) 轉移電位2.3 測試時間n 接地裝置的特性參數(shù)大都與土壤的潮濕程度密切相關，因此接地裝置的狀況評估和驗收測試應盡量在干燥季節(jié)和土壤未凍結時進行;不應在雷、雨、雪中或雨、雪后立即進行。n 2.4 測試周期n大型接地裝置的交接試驗應進行各項特性參數(shù)的測試;電氣完整性測試宜每年進行一次;接地阻抗、場區(qū)地表電位梯度、跨步電位差、接觸電

4、位差、轉移電位等參數(shù)，正常情況下宜每5-6年測試一次;n遇有接地裝置改造或其他必要時，應進行針對性測試。2.5 測試儀器nSD-301D接地裝置特性參數(shù)測試系統(tǒng)nSD-301D接地裝置特性參數(shù)測試系統(tǒng)（接地阻抗）n（耦合變壓器、可調頻率信號源）nSD-302導通測試儀（電氣完整性）nSD-303選頻電壓電流表 （場區(qū)地表電位梯度、跨步電位差、跨步電壓、接觸電位差、接觸電壓、轉移電位）n澳大利亞紅相電力設備集團（廈門）有限公司n上海大帆電氣設備有限公司2.6 接地裝置工頻特性參數(shù)的測試基本要求n1）試驗電源的選擇na) 異頻電流法測試大型接地裝置的工頻特性參數(shù)，試驗電流宜在3A-20A,頻率宜在

5、40 Hz - 60 Hz 范圍 ，異于工頻又盡量接近工頻。nb) 如果采用工頻電流測試大型接地裝置的工頻特性參數(shù)，則應采用獨立電源或經隔離變壓器供電，并盡可能加大試驗電流，試驗電流不宜小于50A，并要特別注意試驗的安全問題 ，如電流極和試驗回路的看護。2）測試回路的布置n測試接地裝置工頻特性參數(shù)的電流極應布置得盡量遠，通常電流極與被試接地裝置邊緣的距離dcG應為被試接地裝置最大對角線長度D的4-5倍;n對超大型的接地裝置的測試，可利用架空線路做電流線和電位測試線;當遠距離放線有困難時，在土壤電阻率均勻地區(qū)dcG可取2D，在土壤電阻率不均勻地區(qū)可取3D.n測試回路應盡量避開河流、湖泊;盡量遠離

6、地下金屬管路和運行中的輸電線路，避免與之長段并行，與之交叉時垂直跨越;注意減小電流線與電位線之間的互感的影響。3）電流極和電位極na) 電流極的電阻值應盡量小，以保證整個電流回路阻抗足夠小，設備輸出的試驗電流足夠大。nb) 可采用人工接地極或利用高壓輸電線路的鐵塔作為電流極，但應注意避雷線分流的影響。nc) 如電流極電阻偏高，可嘗試采用多個電流極并聯(lián)或向其周圍潑水的方式降阻。nd) 電位極應緊密而不松動地插入土壤中20cm以上。2.7 接地阻抗的測試n2.7.1 測試方法測試方法n 1）大電流法 n 2）異頻電流法 n 3）接地阻抗測試儀法 2.7.2 接地阻抗測試中的線路布設接地阻抗測試中的

7、線路布設 n（1）直線法布線之一（三極法中的直線法）（2）夾角法布線 n 仍為45D，對超大型接地裝置則盡量遠；的長度與相近。接地阻抗由下式修正。n n式中：電流線和電位線的夾角； 接地阻抗的測試值。n如果土壤電阻率均勻，可采用和相等的等腰三角形布線，此時使取30 = =2D，接地阻抗的修正計算公式仍為上式。 CGdcos21112122CGPGCGPGCGPGddddddDZZZCGdPGd2.7.3 測量步驟 n（1）測量前的環(huán)境勘察n在進行測量前，應對測量對象的以下要素進行考察。n 一是應該了解地網的布局，面積大小，如無法提供有效的圖紙，可通過GPS測量的方式，初步確定地網的面積或等效面

8、積。n 二是根據(jù)地網的大小，確定測量線布設的區(qū)域，由于測量線布設距離較遠，既要考慮是否便于布線，又要考慮周邊設施是否會干擾測量結果。因此布線時，要盡量避開電力桿塔、地下金屬管道等長距離導體的走向。 （2）地網接地電阻的測量na)確定電流極、電壓極的布線距離。nb)選擇合理的路布線徑。nc)運用GPS（全球定位系統(tǒng)）測量電流極、電壓極的直線距離。n 當采用“直線法”布線時，電流極距地網邊緣的距離為地網最大對角線距離的45倍，電壓極距地網邊緣距離為電流極的0.618左右，最好用GPS準確測量出該點。 （2）地網接地電阻的測量n d)開機然后讓機子預熱5分鐘。n e)測量前先測出電流極和電壓極的接地

9、電阻的大小，n 其操作方法如下：將電流極（或電壓極）連到儀器的“電流輸出”紅端子（C2），其黑端子（C1）接到地網，“電壓輸入”紅黑端子分別接到電流輸出紅，黑端子，然后啟動異頻功率源，調節(jié)“電流調節(jié)”旋鈕，將電流調到0.2A，此時測出的電阻即為電流極（或電壓極）回路電阻（包括引線電阻）。一般要求電流極接地電阻在5100之間，電壓極接地電阻應小于500。n （2）地網接地電阻的測量nf) 將電流極引線連接到儀器的電流輸出紅端子（C2），電壓極引線連接到電壓輸入紅端子（P2），電壓輸入黑端子 （P1）與電流輸出黑端子（C1）分別用兩根導線接到地網中心。ng) 打開儀器進行測量。并記錄數(shù)據(jù)。nh)

10、當?shù)鼐W所在地，土壤電阻率變化較大時，可將電壓極在電流極的0.618處前后移動5%距離，進行測量，測量誤差小于5%，即為實測接地電阻。2.8 場區(qū)地表電位梯度測試n2.8.1 場區(qū)地表電位梯度的定義n 當接地短路電流或試驗電流流過接地裝置時，被試接地裝置所在的場區(qū)地表面形成的電位梯度。2.8.2 場區(qū)地表電位梯度測試作用n 場區(qū)地表電位梯度是一個重要的表征接地裝置狀況的參數(shù)。n 大型接地裝置的狀況評估和驗收試驗應測試接地裝置所在場區(qū)的電位梯度分布曲線，中小型接地裝置則應視具體情況盡量測試，某些重點關注的部分也可測試。2.8.2 場區(qū)地表電位梯度測試方法VVPdddddx起點場區(qū)邊緣方向方向方向終

11、點場區(qū)邊緣設備參考點電位極測試間距場區(qū)地表電位梯度測試示意圖pd. UT UT IS/Im UT -相鄰兩點間電位差測試值 Im- 注入地網中的測試電流（A） Is 被測接地裝置中系統(tǒng)單相接地短路電流（A） 測量時，如果場區(qū)是水泥路面，可采用包裹濕抹布的直徑20cm的銅圓盤。 圖 A. 3中的四條曲線為大型接地裝置場區(qū)地表電位梯度典型實測曲線，曲線1表明電位梯度分布較均勻，地下接地裝置狀況較好;曲線2的尾部明顯快速抬高，曲線3起伏很大，均表明接地裝置狀況可能不良;曲線4有兩處異常劇烈凸起，尾部急速抬高，地下接地裝置很可能有較嚴重的缺陷。2.8.3 測試結果的判定n狀況良好的接地裝置的電位梯度分

12、布曲線表現(xiàn)比較平坦，n通常曲線兩端有些抬高;有劇烈起伏或突變通常說明接地裝置狀況不良; n當該接地裝置所在的變電所的有效接地系統(tǒng)的最大單相接地短路電流不超過35kA時，折算后得到的單位場區(qū)地表電位梯度通常在20V以下，一般不宜超過60V，如果接近或超過80V則應盡快查明原因予以處理解決。n當該接地裝置所在的變電所的有效接地系統(tǒng)的最大單相接地短路電流超過35kA時，參照以上原則判斷測試結果。2.9 跨步電位差、跨步電壓、接觸電位差、接觸電壓的測試n2.9.1 定義n跨步電位差n當接地短路電流流過接地裝置時，地面上水平距離為1.0m的兩點間的電位差。n接觸電位差n當接地短路電流流過接地裝置時，在地

13、面上距設備水平距離1.0m處與沿設備外殼、架構或墻壁離地面的垂直距離1.8m處兩點間電位差。n(模擬人體電阻1.5K)2.9.2 測試1.0m1.0mVRmVRm1.8m設備.跨步電位差、跨步電壓、接觸電位差、接觸電壓測試示意圖US US IS/I m2.9.3 測試結果的判定n跨步電位差和接觸電位差的安全界定值參見DL/T 621-1997。n當該接地裝置所在的變電所的有效接地系統(tǒng)的最大單相接地短路電流不超過35kA時，跨步電位差一般不宜大于80V;一個設備的接觸電位差不宜明顯大于其他設備，一般不宜超過85V。n當該接地裝置所在變電所的有效接地系統(tǒng)的最大單相接地短路電流超過35kA時，參照以

14、上原則判斷測試結果。2.10 轉移電位測試n轉移電位定義n當接地短路電流流過接地裝置時，由一端與接地裝置連接的金屬導體傳遞的接地裝置對地電位。n轉移電位測試n可參照接觸電位差的測量方法。n n轉移電位的判定n轉移電位一般不宜超過110V2.11 電氣完整性測試電氣完整性測試 n2.11.1 電氣完整性的定義電氣完整性的定義n 接地裝置中應該接地的各種電氣設備之間，接地裝置的各部分及與各設備之間的電氣連接性，即直流電阻值，也稱為電氣導通性。2.11.2 電氣完整性的測試方法電氣完整性的測試方法n 首先選定一個很可能與主地網連接良好的設備的接地引下線為參考點，再測試周圍電氣設備接地部分與參考點之間

15、的直流電阻。如果開始即有很多設備測試結果不良，宜考慮更換參考點。n 2.11.3 測試的范圍na) 變電所的接地裝置:各個電壓等級的場區(qū)之間;各高壓和低壓設備，包括構架、分線箱、匯控箱 、 電源箱等 ; 主控及內部各接地干線，場區(qū)內和附近的通信及內部各接地干線;獨立避雷針及微波塔與主地網之間;其他必要部分與主地網之間。nb) 電廠的接地裝置:還應測試其他局部地網與主地網之間;廠房與主地網之間 ; 各發(fā)電機單元與主地網之間;每個單元內部各重要設備及部分;避雷針，油庫，水電廠的 大 壩 ; 其他必要的部分與主地網之間。2.11.3 測試儀器的要求n測試宜選用專門儀器，儀器的分辨率為1m ，準確度不低于1.0級。n測試中應注意的問題：n測試中應注意減小接觸電阻的影響。當發(fā)現(xiàn)測試值在50m以上時，應反復測試驗證。2.1