一、概述
近些年来,国内多处变电站因雷击形成扩大事故,多数与地网接地电阻不合格有关,接地网起着工作接地和保护接地的作用,当接地电阻过大则: 发生接地故障时,使中性点电压偏移增大,可能使健全相和中性点电压过高,超(chāo)过绝缘要求(qiú)的水平而造(zào)成设备损坏。 在(zài)雷击或(huò)雷电波袭击时,由于电流很大,会产生很高的残压,使附近的设备遭受到反击的威胁,并降低(dī)接地网本身保(bǎo)护设(shè)备(架空输电线路及变电站电气设备)带电(diàn)导体的耐雷水平,达不到设计的要求而(ér)损坏(huài)设(shè)备。同时(shí)接地系统的接地电阻是否(fǒu)合格直接关系到变电站运行人员、变电(diàn)检(jiǎn)修人员人身安全;但由于土壤(rǎng)对接地装置具有腐蚀作用,随着(zhe)运行时间的加长,接地装置已有腐蚀,影响变电站的安全运行;因此,必须大力加强对地网接地电阻的(de)定(dìng)期监测;运行中变电站地网接地电阻的测量,由于受系(xì)统流入地网电(diàn)流的干扰以及试验引线(xiàn)线间的干扰,使测试结果产(chǎn)生较大的(de)误差。特别是(shì)大型接地网接地电阻很小(一般在0.5Ω以下),即(jí)使细微的干(gàn)扰也会(huì)对测试结果产生很大的影响;如果对地网接地电阻测试不(bú)准确,不仅损坏设备,而且会造成诸如地网误改造等(děng)不(bú)必要的损失,结合我(wǒ)对接地网接地阻抗测试(shì)方法的研究,现总(zǒng)结如下:
二、接地电阻测试原理及方法
测试接地装置的接地阻抗(kàng)时(shí)电流极(jí)要布置(zhì)的尽量远,通常电流极与被试接地装置(zhì)边缘的距离dcG应为被试接地装(zhuāng)置大对角线长度D的4~5倍(平行布线法),在土(tǔ)壤电阻率均匀的地区可取2倍及以上(三角(jiǎo)形布线法(fǎ)),电压(yā)引线长度为电流引线长度0.618倍(bèi)(平(píng)线布线法)或等于电流线(三角形布线法(fǎ))。
1、电位降法
电位降法(fǎ)测(cè)试接地装置的接地阻抗是按图1布置测试回路,且符合测试回路的布置的(de)要(yào)求。
G—被试接地装置;C—电流极;P—电(diàn)位极;D—被试接地装置大对角线长度(dù);dCG—电流极与被试接地装置边缘的距离;x—电位极与被试接(jiē)地装置边缘的距离;d—测试距离间隔;
流过被试接地装置G和电流极C的电流I使地面电(diàn)位变化,电(diàn)位极P从G的边缘开始沿(yán)与电流回路呈30°~45°的方向向外移动,每间隔d(50m或100m或200m)测试一次P与G之(zhī)间的电位差U,绘出U与x的变化曲线。曲线平坦处即为电位零点,与曲线点间(jiān)的电位即为在试验电流(liú)下被试(shì)接地装置的电位升高U,接地装置(zhì)的接地阻抗为:
Z=Um/I
如果电位测试线与电流(liú)线呈角度(dù)放设确实困难,可与之同路(lù)径放设,但要保持尽量远的(de)距离。
如果电位将曲线的平坦点难以确定,则可能是受被试接地装置或电流极C的影响,考虑延长电流回路;或者是地下情况复杂,考虑以其他方法来测试和校验。
2、电流—电压表三(sān)极法
a)直线法
电(diàn)流线(xiàn)和电位线同方(fāng)向(同路径)防设(shè)称为三极法中的直线法,示意图2;dcG符合测试回路的布置的要求, dPG通常为(wéi)(0.5~0.6) dcG.电位极P应在被测接地(dì)装置G与电流极C连线方向移(yí)动三次,每次移动的距离为dcG的5%左右,当三次(cì)测试的结果误差在5%以内(nèi)即可。
大型接(jiē)地装(zhuāng)置一般不(bú)宜采用直线法测试。如果条(tiáo)件(jiàn)所限而必须采用时,应注意使电流(liú)线和电位线(xiàn)保持尽量远的距离,以减小互感(gǎn)耦合对(duì)测试结果的影响。
G—被试接地装置;C—电流极;P—电位极;D—被(bèi)试接地装(zhuāng)置大对角(jiǎo)线长度
dCG—电流极与被试(shì)接(jiē)地装置边缘的距离;dPG—电位极与被试接地装置边(biān)缘的距(jù)离;
b)夹角法
只要条(tiáo)件(jiàn)允许,大型接地装置接地阻抗的测试都采用电流——电位线夹角(jiǎo)布置的方式。dcG符合测试回路的布置的要求,一般为4D~5D,对超大型接地装置则尽量远;dPG的长度与(yǔ)dcG相近。接地(dì)阻抗可用公(gōng)式
(2)修(xiū)正式中
θ---电流线和电位线的夹角;
Z''--- 接地阻抗的测试值。
如果土壤电阻率均匀,可采用 dcG和 dpG相(xiàng)等的等腰三(sān)角形布线,此时使θ 约(yuē)为30°,dcG=dpG=2D接地(dì)修正公(gōng)式2。
3、接地电阻测试仪法。
图3是接地电(diàn)阻(zǔ)测试仪测试接地网接地电阻的接线方法;测试原理、布线、要求与三极(jí)法类似。
1、E极在(zài)使用三极法测量时必须与P1短(duǎn)接起来,但当地网(wǎng)接地(dì)电阻很小,当地网接地电阻较小时(≤0.5Ω),为了提高测量精度,减小仪器与地网测(cè)量引线(xiàn)电阻(zǔ)及接触电阻(zǔ)对测量结果的影响,可将E.P短路片解(jiě)开(kāi);减小接触电阻引起的误差,需单独引线(xiàn)与(yǔ)地网测试点相连。
注:
1、E――接被测量地网;
2、P1――接被测量地网;
3、P2――接测量电压线(其长度取(qǔ)电(diàn)流线(xiàn)长度的0.618倍);
4、C――接测量电流线(其长度取地网对角线长度的(de)4~5倍);
三、测试注意事项及意义
接地装置的特性参数大都与土(tǔ)壤的潮湿程度密切相关,因此接地装置的状况评估和验收(shōu)测试应尽(jìn)量在干燥季节和土壤未冻结时(shí)进行进行,不应(yīng)在雷、雨、雪中或雨、雪后立(lì)即进行。通过实际的测量,为我们整改提供可靠的依据。对变电站(zhàn)接地网接地状况(kuàng),提出整改优化(huà)方案,使接地网的接地电阻符合要求(qiú),从而有效的(de)防止(zhǐ)设备绝缘损坏造成的跨(kuà)步电压造成人员伤害或设备的进一步损坏。起到保证电气设备的(de)安全运行,为变电站工作人员创造一个(gè)安全可靠的工作环境的作用(yòng)。
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