編制說明-接地裝置沖擊特性參數(shù)測試導則

《接地裝置沖擊特性參數(shù)測試導則》修訂編制說明國網(wǎng)四川省電力公司電力科學研究院2020年10月

1.工作簡要過程1.1.任務(wù)來源本標準是根據(jù)國家能源局國能綜通科技〔2019〕58號文中《接地裝置沖擊特性參數(shù)測試導則》修訂項目任務(wù)安排制定的。1.2.主要參加單位負責起草單位：國網(wǎng)四川省電力公司電力科學研究院。參加起草單位：國網(wǎng)四川省電力公司經(jīng)濟研究院、中國電力科學研究院、重慶大學、武漢大學、中國南方電網(wǎng)超高壓輸電公司檢修試驗中心、國網(wǎng)四川省電力公司涼山供電公司、國網(wǎng)四川省電力公司眉山供電公司、國網(wǎng)四川省電力公司德陽供電公司、國網(wǎng)四川省電力公司樂山供電公司、國網(wǎng)四川省電力公司甘孜供電公司、中國電力工程顧問集團西南電力設(shè)計院、淮安蘇達電氣有限公司。1.3.主要工作過程2019年10月，在成都召開第一次工作組會議，第一起草單位會同部分運維單位和部分試驗設(shè)備制造企業(yè)的專業(yè)技術(shù)人員組成了標準編寫工作組。2020年5月，標準編寫工作組完成了《接地裝置沖擊特性參數(shù)測試導則》標準修訂大綱的編制工作。2020年7月在調(diào)研當前接地裝置沖擊特性參數(shù)測試設(shè)備選用和試驗現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，標準編寫工作組完成了《接地裝置沖擊特性參數(shù)測試導則（初稿）》的編制工作。2020年8月標準編寫工作組向國內(nèi)部分運維單位和制造企業(yè)進行了《接地裝置沖擊特性參數(shù)測試導則（討論稿）》意見征詢。2020年9月根據(jù)返回的意見進行了修改與完善，形成了《接地裝置沖擊特性參數(shù)測試導則（討論稿二）》。2020年10月標準編寫工作組完成了《接地裝置沖擊特性參數(shù)測試導則（征求意見稿）》的編制工作，同時提交電力行業(yè)高壓試驗標委會秘書處，由標委會秘書處面向電力行業(yè)公開進行意見征詢。1.4.工作組成員張榆、李建明、張晨萌、謝施君、丁玉劍、姚修遠、陳少卿、楊琳、陳凌、魯海亮、李宣宏、王戈、周毅、鄧軍、朱勁楓、穆舟、羅東輝、夏亞龍、胥威汀、王涵宇、張俊、馬俊超、趙勁維、王乃會、鄧浩，鄒家勇。2.編制原則和主要內(nèi)容2.1.編制原則本部分按GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》、GB/T1.2-2020《標準化工作導則第2部分：標準中規(guī)范性技術(shù)要素內(nèi)容的確定方法》、DL/T600-2001《電力行業(yè)標準編寫基本規(guī)定》和DL/T800-2012《電力企業(yè)標準編寫規(guī)則》進行編寫與表述。2.2.主要內(nèi)容本標準由各章組成：范圍 規(guī)范性引用文件術(shù)語和定義接地裝置沖擊特性參數(shù)測試的基本要求 接地裝置沖擊特性參數(shù)的測試試驗注意事項附錄A（資料性附錄）接地參數(shù)實地測量附錄B（資料性附錄）電流極采用多級法測量附錄C（資料性附錄）沖擊電流法測量垂直接地體接地阻抗附錄D（資料性附錄）地網(wǎng)電位不均對人員及二次設(shè)備影響3.主要試驗驗證一是進行了淮安220kV關(guān)城變電站接地網(wǎng)沖擊特性現(xiàn)場試驗，淮安220KV關(guān)城變電站接地網(wǎng)對角線223米，土壤電阻率為10.3Ωm,土壤電阻率均勻。試驗時采用三極法中的夾角法布線，電流線長度為660米，電壓線長度為400米，電流線和電壓線之間的夾角為230。,共測試19處，。二是進行了甘孜110kV輸電線路三級桿塔接地裝置沖擊特性現(xiàn)場測試。三是進行了成都110kV輸電線路兩級桿塔接地裝置沖擊特性現(xiàn)場測試。4.與國際標準對比情況與IEEEGB/T17949.1接地系統(tǒng)的土壤電阻率、接地阻抗和地面電位測量導則的主要差異1）GB/T17949標準中這樣寫到：通常用雙線脈沖示波器和沖擊電流發(fā)生器同步聯(lián)動來實現(xiàn)，同時記錄電壓和電流的沖擊波（有時還要把波形拍照）。按圖所示用兩條等長同軸電纜連接起來。按電壓和電流示波圖連續(xù)時間間隔，逐點計算該二暫態(tài)量的商，即可得出沖擊接地阻抗值。GB/T17949標準中，沖擊接地阻抗的計算是建立在瞬時電壓和瞬時電流可測的基礎(chǔ)上的。但在實際測量中卻存在兩個問題。首先，在測量電路進行記錄時，已經(jīng)存在了一次時間延遲，得到的數(shù)據(jù)已然不是瞬時值；其次，示波器記錄下的波形是連續(xù)的，不同時刻下用瞬時電壓和瞬時電流計算出的商是不同的，無法確定哪個值才是正確的。因此，標準提出的沖擊接地阻抗只是一個理論概念，不具有現(xiàn)實可操作性。2）GB/T17949標準中只有利用高壓變電站用于測量絕緣配合的移動式?jīng)_擊電流發(fā)生器或在高壓試驗室附近土壤裝置一個模擬接地系統(tǒng)來測量沖擊接地阻抗。新標準中給出了沖擊接地阻抗的計算公式，可以實現(xiàn)將所有測量和計算單元集成化做成移動式測量設(shè)備。3）增加了對測試環(huán)境和測試周期的要求。4）對于現(xiàn)場測量的各個環(huán)節(jié)給出明確規(guī)范，包括測量儀器、試驗電源、測量回路的布置等。5）新標準規(guī)定測試回路的電壓極導線應(yīng)采用雙屏蔽線，這樣可以減少電流的散流以及可能存在的互感及空間干擾的影響。6）新標準增加了對變電站地網(wǎng)沖擊電流作用下站內(nèi)跨步電壓、電位分布、二次設(shè)備反擊電壓的測量。7）新標準對垂直接地體和大型水平接地網(wǎng)的測試給出了具體測量方法。8）新標準描述了在沖擊電流作用下，地中電位分布的情況以及如何測量零電位點的方法。9）新標準對測量中存在的干擾問題做出了預防措施。。5.與現(xiàn)行法律的協(xié)調(diào)性本標準符合現(xiàn)行法律、法規(guī)、政策及相關(guān)標準。本標準的技術(shù)指標參照GB/T50065-2011《交流電氣裝置的接地設(shè)計規(guī)范》，GB26861-2011電力安全工作規(guī)程高壓試驗室部分6.意見處理本標準制定過程中未產(chǎn)生重大分歧意見。7.本標準作為強制性或推薦性標準的建議建議本標準作為推薦性標準。8.貫徹標準的要求和措施建議電力系統(tǒng)中發(fā)電廠、變電站、輸電線路桿塔的接地裝置的沖擊特性參數(shù)測試可按照本標準進行。建議已運行的發(fā)電廠、變電站、輸電線路桿塔的接地裝置每個測試周期內(nèi)按照本標準進行狀況測試評估；新建電廠、變電站和輸電線路桿塔的接地裝置在驗收時按照本標準進行驗收測試評估。通訊設(shè)施、建筑物等其它的接地裝置的沖擊特性參數(shù)測試可參照有關(guān)內(nèi)容進行。9.廢止現(xiàn)行有關(guān)標準的建議無10.重要內(nèi)容的解釋和其它說明1）測試儀器沖擊接地裝置參數(shù)測試的主要內(nèi)容是測試在沖擊電流作用下接地裝置的接地參數(shù)，主要用到的儀器是沖擊電流發(fā)生器。試驗用沖擊電流發(fā)生器的最大輸出電壓為5000V，沖擊電壓波頭/波長時間為1μs-5μs/50μs-80μs，沖擊電流峰值為10A～5000A。沖擊電流發(fā)生器采用直流電池或220V交流電源供電。2）測試回路沖擊接地裝置參數(shù)測試的關(guān)鍵在于布置測試回路。由于沖擊電流等值頻率較之工頻要高很多，因此，測量接地裝置沖擊特性參數(shù)的電流極布置距離可較工頻時近一些。測試回路的電壓極導線應(yīng)采用雙屏蔽線，這樣可以減少電流的散流以及可能存在的互感及空間干擾的影響。電流極應(yīng)布置得盡量遠。通常電流極與被試接地裝置邊緣的距離應(yīng)為被試接地裝置最大對角線長度D的2～3倍。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；在土壤電阻率均勻地區(qū)可取2D，在土壤電阻率不均勻地區(qū)可取3D。當遠距離放線有困難時，也可用三角布置減小放線距離。測量回路應(yīng)盡量避開河流、湖泊；盡量遠離地下金屬管路和運行中的輸電線路，避免與之長段并行，與之交叉時應(yīng)垂直跨越；注意減小電流線與電位線之間的互感的影響。沖擊電流法測量接地阻抗時，電流極的長導線要平直布置，避免導線繞圈形成較大的回路電感。測量中要注意盡量避免使接到電流極的長導線與電壓測量極的導線平行，盡量使電壓測量極導線與各個電流極之間成大于一定角度的無交叉放置，這樣可以減少各導線之間產(chǎn)生的互感影響。3）測試技巧在現(xiàn)場測試時，可以根據(jù)廠區(qū)或電站給出的待測接地裝置的參數(shù)來設(shè)定測試用的電壓和電流等級。若桿塔或接地裝置多次遭受雷擊或短路故障，在測試時，可將測試儀器設(shè)置為自動測試，在取得較穩(wěn)定的電壓電流等級范圍后，再調(diào)整儀器的試驗電壓電流等級進行準確測試。若多次測量都有問題，說明接地裝置已斷開，要重新選擇另一個點進行測試，并對斷開點重新焊接。4） 沖擊接地阻抗的理解和判斷接地阻抗是接地裝置的一個重要參數(shù)，但并不是唯一的、絕對的參數(shù)指標。它概要性地反映了接地裝置的狀況，而且與接地裝置的面積和所在地的地質(zhì)情況有密切的關(guān)系。因此判斷接地阻抗是否合格，首先要參照DL/T621－1997中的有關(guān)規(guī)定，但同時也要根據(jù)實際情況，包括地形、地質(zhì)和接地裝置的大小，綜合判斷。5）關(guān)于接地系統(tǒng)“沖擊接地阻抗”的概念關(guān)于接地系統(tǒng)“沖擊接地阻抗”的概念，國際上在上世紀八十年代已列入標準。并推薦使用的沖擊接地阻抗原型測量原理。6）關(guān)于火花放電問題關(guān)于火花放電問題：在沖擊電流作用下，土壤中存在著因大電流而產(chǎn)生的電壓場、磁場等，并導致土壤中的火花放電，長期累積的火花放電并可能導致土壤電阻率的變化。由于這一放電過程的研究屬于基礎(chǔ)研究范疇，目前國內(nèi)外的研究進展尚不能對這一過程給出一致的明確結(jié)論，因此，從宏觀外特性上來描述沖擊接地阻抗是目前滿足工程需要的一種有效方法。所以，本導則中暫不涉及土壤中火花放電的內(nèi)容。目次TOC\o"1-3"\h\z1．工作簡要過程 32．編制原則和主要內(nèi)容 43．主要試驗驗證 44．與國際標準對比情況 45．與現(xiàn)行法律的協(xié)調(diào)性 46．意見處理 47．本標準作為強制性或推薦性標準的建議 48．貫徹標準的要求和措施建議 49．廢止現(xiàn)行有關(guān)標準的建