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淺談變電站接地網(wǎng)接地電阻測試的原理方法及意義

日期:2024-09-20 10:51
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摘要:近些年來,國內(nèi)多處變電站因雷擊形成擴(kuò)大事故,多數(shù)與地網(wǎng)接地電阻不合格有關(guān),接地網(wǎng)起著工作接地和保護(hù)接地的作用,當(dāng)接地電阻過大則:發(fā)生接地故障時,使中性點電壓偏移增大,可能使健全相和中性點電壓過高,超過絕緣要求的水平而造成設(shè)備損壞。在雷擊或雷電波襲擊時,由于電流很大,會產(chǎn)生很高的殘壓,使附近的設(shè)備遭受到反擊的威脅,并降低接地網(wǎng)本身保護(hù)設(shè)備(架空輸電線路及變電站電氣設(shè)備)帶電導(dǎo)體的耐雷水平,達(dá)不到設(shè)計的要求而損壞設(shè)備。同時接地系統(tǒng)的接地電阻是否合格直接關(guān)系到變電站運行人員、變電檢修人員人身**;但由于土壤對接地裝置具有腐蝕作用,隨著運行時間的加長,接地裝置已有腐蝕,影響變電站的**運行;因此,必須大力加強(qiáng)對地網(wǎng)接地電阻的定期監(jiān)測;運行中變電站地網(wǎng)接地電阻的測量,由于受系統(tǒng)流入地網(wǎng)電流的干擾以及試驗引線線間的干擾,使測試結(jié)果產(chǎn)生較大的誤差。特別是大型接地網(wǎng)接地電阻很?。ㄒ话阍?.5Ω以下),即使細(xì)微的干擾也會對測試結(jié)果產(chǎn)生很大的影響;如果對地網(wǎng)接地電阻測試不準(zhǔn)確,不僅損壞設(shè)備,而且會造成諸如地網(wǎng)誤改造等不必要的損失,結(jié)合我對接地網(wǎng)接地阻抗測試方法的研究
  一、概述

近些年來,國內(nèi)多處變電站因雷擊形成擴(kuò)大事故,多數(shù)與地網(wǎng)接地電阻不合格有關(guān),接地網(wǎng)起著工作接地和保護(hù)接地的作用,當(dāng)接地電阻過大則:發(fā)生接地故障時,使中性點電壓偏移增大,可能使健全相和中性點電壓過高,超過絕緣要求的水平而造成設(shè)備損壞。在雷擊或雷電波襲擊時,由于電流很大,會產(chǎn)生很高的殘壓,使附近的設(shè)備遭受到反擊的威脅,并降低接地網(wǎng)本身保護(hù)設(shè)備(架空輸電線路及變電站電氣設(shè)備)帶電導(dǎo)體的耐雷水平,達(dá)不到設(shè)計的要求而損壞設(shè)備。同時接地系統(tǒng)的接地電阻是否合格直接關(guān)系到變電站運行人員、變電檢修人員人身**;但由于土壤對接地裝置具有腐蝕作用,隨著運行時間的加長,接地裝置已有腐蝕,影響變電站的**運行;因此,必須大力加強(qiáng)對地網(wǎng)接地電阻的定期監(jiān)測;運行中變電站地網(wǎng)接地電阻的測量,由于受系統(tǒng)流入地網(wǎng)電流的干擾以及試驗引線線間的干擾,使測試結(jié)果產(chǎn)生較大的誤差。特別是大型接地網(wǎng)接地電阻很?。ㄒ话阍?.5Ω以下),即使細(xì)微的干擾也會對測試結(jié)果產(chǎn)生很大的影響;如果對地網(wǎng)接地電阻測試不準(zhǔn)確,不僅損壞設(shè)備,而且會造成諸如地網(wǎng)誤改造等不必要的損失,結(jié)合我對接地網(wǎng)接地阻抗測試方法的研究,現(xiàn)總結(jié)如下:CVT檢驗用諧振升壓裝置利用串聯(lián)諧振的原理,采用了無極手動調(diào)感的技術(shù)以及節(jié)電抗器串聯(lián)的方式,使得所需電源、試驗設(shè)備體積和重量大幅下降。

二、接地電阻測試原理及方法:

測試接地裝置的接地阻抗時電流極要布置的盡量遠(yuǎn),通常電流極與被試接地裝置邊緣的距離dcG應(yīng)為被試接地裝置大對角線長度D的4~5倍(平行布線法),在土壤電阻率均勻的地區(qū)可取2倍及以上(三角形布線法),電壓引線長度為電流引線長度0.618倍(平線布線法)或等于電流線(三角形布線法)。

1、電位降法

電位降法測試接地裝置的接地阻抗是按圖1布置測試回路,且符合測試回路的布置的要求。

G—被試接地裝置;C—電流極;P—電位極;D—被試接地裝置大對角線長度;dCG—電流極與被試接地裝置邊緣的距離;x—電位極與被試接地裝置邊緣的距離;d—測試距離間隔;

流過被試接地裝置G和電流極C的電流I使地面電位變化,電位極P從G的邊緣開始沿與電流回路呈30°~45°的方向向外移動,每間隔d(50m或100m或200m)測試一次P與G之間的電位差U,繪出U與x的變化曲線。曲線平坦處即為電位零點,與曲線點間的電位即為在試驗電流下被試接地裝置的電位升高U,接地裝置的接地阻抗為:

Z=Um/I

如果電位測試線與電流線呈角度放設(shè)確實困難,可與之同路徑放設(shè),但要保持盡量遠(yuǎn)的距離。

如果電位將曲線的平坦點難以確定,則可能是受被試接地裝置或電流極C的影響,考慮延長電流回路;或者是地下情況復(fù)雜,考慮以其他方法來測試和校驗。

2、電流—電壓表三極法

a)直線法

電流線和電位線同方向(同路徑)防設(shè)稱為三極法中的直線法,示意圖2;dcG符合測試回路的布置的要求,dPG通常為(0.5~0.6)dcG.電位極P應(yīng)在被測接地裝置G與電流極C連線方向移動三次,每次移動的距離為dcG的5%左右,當(dāng)三次測試的結(jié)果誤差在5%以內(nèi)即可。

大型接地裝置一般不宜采用直線法測試。如果條件所限而必須采用時,應(yīng)注意使電流線和電位線保持盡量遠(yuǎn)的距離,以減小互感耦合對測試結(jié)果的影響。

G—被試接地裝置;C—電流極;P—電位極;D—被試接地裝置大對角線長度

dCG—電流極與被試接地裝置邊緣的距離;dPG—電位極與被試接地裝置邊緣的距離;

b)夾角法

只要條件允許,大型接地裝置接地阻抗的測試都采用電流——電位線夾角布置的方式。dcG符合測試回路的布置的要求,一般為4D~5D,對超大型接地裝置則盡量遠(yuǎn);dPG的長度與dcG相近。接地阻抗可用公式(2)修正.

(2)式中

θ---電流線和電位線的夾角;

Z''---接地阻抗的測試值。

如果土壤電阻率均勻,可采用dcG和dpG相等的等腰三角形布線,此時使θ約為30°,dcG=dpG=2D接地修正公式2。

3、接地電阻測試儀法。

圖3是接地電阻測試儀測試接地網(wǎng)接地電阻的接線方法;測試原理、布線、要求與三極法類似。

1、E極在使用三極法測量時必須與P1短接起來,但當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)接地電阻很小,當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)接地電阻較小時(≤0.5Ω),為了提高測量精度,減小儀器與地網(wǎng)測量引線電阻及接觸電阻對測量結(jié)果的影響,可將E.P短路片解開;減小接觸電阻引起的誤差,需單獨引線與地網(wǎng)測試點相連。

注:

1、E――接被測量地網(wǎng);

2、P1――接被測量地網(wǎng);

3、P2――接測量電壓線(其長度取電流線長度的0.618倍);

4、C――接測量電流線(其長度取地網(wǎng)對角線長度的4~5倍);

三、測試注意事項及意義

接地裝置的特性參數(shù)大都與土壤的潮濕程度密切相關(guān),因此接地裝置的狀況評估和驗收測試應(yīng)盡量在干燥季節(jié)和土壤未凍結(jié)時進(jìn)行進(jìn)行,不應(yīng)在雷、雨、雪中或雨、雪后立即進(jìn)行。通過實際的測量,為我們整改提供可靠的依據(jù)。對變電站接地網(wǎng)接地狀況,提出整改優(yōu)化方案,使接地網(wǎng)的接地電阻符合要求,從而有效的防止設(shè)備絕緣損壞造成的跨步電壓造成 員工傷害或設(shè)備的進(jìn)一步損壞。起到保證電氣設(shè)備的**運行,為變電站工作人員創(chuàng)造一個**可靠的工作環(huán)境的作用。

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