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接地电阻测试

接地电阻测试

接地电阻测试范文第1篇

2、接地电阻测试仪可以进行几种不同的测量,包括接地系统电阻,绝缘电阻,接地连续性,电流泄漏和接地电阻。接地系统电阻和绝缘电阻是使用接地电阻测试仪进行的常见测量。接地系统电阻测试仪用于测量建筑项目和道路,电信项目以及其他应用的接地系统,接地电阻测试仪可测量绝缘体或绝缘体的电阻。

3、接地电阻测量仪可用于测量接地连续性,电流泄漏和接地电阻,接地连续性设备用于测试电子仪器和设备,电流泄漏测试仪测量泄漏到地面的电流量,这些设备对于维护与人接触的仪器的安全性至关重要。接地线接地电阻测试仪用于接地线或大电流连续性测试,执行这些测试以确认仪器的电气完整性,也可以使用其他类型的接地电阻测试仪。

4、大多数接地电阻测试仪具有模拟或数字显示屏或LED指示器,模拟仪表在表盘上显示值,通常是在施加信号时通过指针移动,数字仪表提供数字读数,发光二极管(LED)和液晶显示器(LCD)是数字显示器的常见类型,LED指示灯使用指示灯指示正在进行测试,在某些型号中,LED灯在整个测试过程中都会闪烁。

接地电阻测试范文第2篇

关键词:DCS;接地电阻;干扰

Abstract: This paper introduces the distributed control system ( DCS ) ground classification, discusses the importance of grounding resistance testing. Expounds the principle of resistance test method, test method and analysis of the advantages and disadvantages, pointing out quickly and accurately reliably detect grounding problems, avoid the ground does not reliably lead to signal interference, electric shock risk.

Key words: DCS; grounding resistance; interference

中图分类号:N34文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)

前言

随着电力工业的迅速发展和热工自动化水平的提高,分散控制系统(DCS)已在国内各电厂中得到广泛应用,这对保证电厂安全、经济运行起到了十分重要的作用,并取得了良好的效果。合理、可靠的系统接地,是DCS系统非常重要的内容。为了保证DCS系统的监测控制精度和安全、可靠运行,必须对系统接地方式、接地要求、信号屏蔽、接地线截面选择、接地极设计、接地箱布置等方面,进行认真设计和统筹考虑。

当进入计算机系统的信号、供电电源或计算机系统设备本身出现问题时,有效的接地系统可以迅速将过载电流导入大地,避免对人员的触电伤害和设备的损坏。接地系统还能够为I/O信号提供屏蔽,消除电子噪声干扰,防止设备外壳带电或静电积累,避免造成人员的触电伤害及设备的损坏。

正确接地是数字计算机系统可成功操作的关键,不养成好的接地习惯或在接地安装时走捷径,会使整个系统出现严重的问题并造成不可估量的损失。

1. DCS接地系统的分类

一般情况下,计算机系统有3种接地:逻辑地、保护地和屏蔽地。

1)保护地(CG,Cabinet Grounding)

它是为了防止设备外壳的静电荷积累、避免造成人身伤害而采取的保护措施。计算机系统所有的I/O控制站机柜、历史站柜等均应接保护地。

2)逻辑地

也叫机器逻辑地、主机电源地,是为计算机系统电子系统提供可靠性和准确性的参考点,内部的逻辑电平负端公共地,也是直流电源输出地。如CPU的正负5伏、正负12伏的负端。需要接入公共接地极。

3)屏蔽地(AG,Analog Grounding)

也叫模拟地,它可以把信号传输时所受到的电磁干扰屏蔽掉,以提高信号质量。DCS系统中信号电缆的屏蔽层应做屏蔽接地。

新疆华电昌吉热电厂三期2号机组空冷系统为DCS的远程柜,其传输来的温度测点在空冷风机变频器启动时有40度左右的恒定偏差,经过检查,结果发现电缆屏蔽线在就地控制柜与DCS控制柜二端同时接地,将就地接地线断开后干扰消失。所以,线缆屏蔽层必须一端接地,防止形成闭合回路干扰,并且进入计算机系统中I/O信号应做屏蔽接地。

2. DCS接地系统检查的必要性

首先,在DCS行业规程中有明确要求:

1)DL/T 659—2006《火力发电厂分散控制系统验收测试规程》要求:DCS采用独立接地网时,若制造厂无特殊要求,则其接地极与电厂电气接地网之间应保持10m以上的距离,且接地电阻不应大于2Ω。

2)DLT 5190.5-2004《电力建设施工及验收技术规范(第5部分:热工自动化)》要求:计算机及监控系统的接地系统采用独立接地网时,接地电阻不应大于2Ω。接地电阻应包括接地引线电阻。

其次,通过对新疆各厂的DCS系统接地连接电阻测试,能够发现平时难以发现的接地问题,见表1。

表1 DCS系统接地连接电阻测试中出现问题

综上所述,对DCS系统的接地系统检测,并采取及时地检修措施是必须必要的,既是规程规范的要求,也是保障DCS系统稳定安全运行的基础。

3. 接地电阻测量方法及原理

接地电阻必须用专用的测量仪表进行测量,接地电阻的检测方法是:

1)使用手摇式接地电阻测量仪。此方法必须离线测量。测量时系统需断电,将系统地线从机柜上拆下,接至仪器的测量端。另外还需打两个测量用接地桩,与系统接地体间隔30米一字排开。接地桩用导线连至测量仪。这种方法比较耗时,而且在许多情况下非常危险。一旦断开连接,就要求使用辅助接地棒。除了耗费更多的时间以外,要给接地棒找到合适的位置也很难,在某些情况下,甚至无法找到。

图1 钳形接地表测试原理

2)使用钳形接地表。此方法可在线进行,但系统与地必须构成回路(不是在系统地的接地体上短路)。使用此方法注意不要在信号线和网线上测量,以免产生干扰。这种“无棒”测试为接地测试仪提供了使用夹式变流器测量多接地系统中单个接地电阻的独特能力。测试时不需要使用接地棒。

在使用手摇式接地电阻测量仪测试时,要求用户将需要测试的单个接地路径与其它接地系统断开连接,以消除并联接地路径的影响。“无棒”接地电阻测试法消除了这些问题,是接地测试仪标准测试方法的完美补充。

图1为其原理图,用公式表示如下:

当R1...Rn电阻器的并联多个,则并联连接电阻远远小于所测接地连接RX:

近似地:

测试电压(U)是在不断开接地棒的情况下,通过夹式变流器直接电气连接提供。电流(I)也可由变流器检测得到。经过电流和电压的同步整流后,测试仪显示RX。

4总结

DCS系统一般情况设计将保护地与屏蔽地隔离开,分别独立的由连接电缆引入专门的接地铜牌,再由铜牌引入电气接地网,汇入大地,满足单点接地要求。DCS系统汇总后的接地线至电气接地网的电缆,可运用手摇式接地电阻测量仪测量,经过接地电阻测试后,一般很难出现问题,而问题较多的地方是DCS各控制机柜、操作台等至接地铜牌这部分,通过使用钳形接地表的测试方法能够快速方便地测量出这部分连接的电阻,及早发现并解决有问题接地电缆,从而规避安全隐患。

参考文献

接地电阻测试范文第3篇

[关键词] GIS;回路电阻;问题分析

[作者简介] 刘源清,广东电网公司东莞供电局工程师,广东 东莞,523000

[中图分类号] TM934.1 [文献标识码] A [文章编号] 1007-7723(2012)07-0089-0004

GIS(gas insuiated metal enclosed switchgear)系指气体绝缘金属封闭开关设备,它是由断路器、隔离开关、接地开关、避雷器、电压互感器、电流互感器、套管和母线等元件直接联结在一起的组合电器。由于GIS具有结构紧凑,占地面积和空间少,运行安全可靠,安装、维护工作量小等优点,近年来得到越来越广泛的应用。开关导电回路电阻是开关预防性试验的主要项目之一,若GIS设备的接触电阻增大,增加了设备导体在通电时的损耗,使接触处的温度升高,其值的大小将直接影响正常工作时的载流能力,而测量导电回路电阻可以发现GIS设备导电回路中有无接触不良的缺陷。因此,为了检查GIS制造、安装、检修质量和运行中的健康水平,在出厂试验、交接试验和预防性试验中,都规定了必须测量导电回路的直流电阻。现时用于回路电阻测试的测试仪,其工作原理是直流压降法。对被测电阻施加直流电流,所加的测试电流为能自动恒定的100安培直流电流,其两端的压降经测试仪内部采样换算后,电阻值直接由数字形式显示。笔者结合自身多年的现场工作经验,针对出厂、交接验收及现场测量导电回路电阻过程中存在的问题进行分析。

一、测量方法

测量前,首先将GIS设备的隔离开关分开,与带点部分保持有明显的断开点;其次,将开关及开关两侧接地刀闸合上;再次,将接地刀闸导体引出端与地之间的连接铜排拆除;最后,将回路电阻测试仪夹分别夹在开关两侧接地刀闸的导体引出端,分相进行测量。

1. 测量图1中的GIS开关回路电阻时,由于接地刀闸引出导体与GIS设备外壳绝缘,其等值电路图如图2所示,测得的Rx为开关、接地刀闸1及接地刀闸2的总电阻。

由于测得的Rx为开关、接地刀闸1及接地刀闸2的总电阻,对于接地刀闸接地引出方式是经瓷套引出GIS设备,在预试中,为了便于我们测量Rx时有依据进行比较,要求厂家提供测量Rx出厂试验数据及安装施工队提供测量Rx交接试验数据。

2. 测量图3中的GIS开关回路电阻时,由于接地刀闸引出导体与GIS设备外壳没绝缘,其等值电路图如图4所示,开关、接地刀闸1及接地刀闸2的总电阻Rx与GIS设备外壳Rw形成并联回路。

对于接地到闸接地引出方式没有经瓷套而直接与GIS设备外壳相连接引出的GIS设备,由于开关、接地刀闸1及接地刀闸2的总电阻Rx与GIS设备外壳Rw形成并联回路,在开关两侧接地刀闸的导体引出端测得的回路电阻,较开关、接地刀闸1及接地刀闸2的总电阻Rx偏少很多。因此,要求厂家改为经瓷套引出方式,对于改为经瓷套引出方式的GIS设备,和图1中测量Rx时一样,要求厂家提供测量Rx出厂试验数据及安装施工队提供测量Rx交接试验数据。

二、存在问题分析

(一)GIS接地开关导体引出没能与外壳绝缘

GIS回路电阻主要是通过接地开关回路进行测量的。一些GIS设备接地开关的导体引出与GIS设备外壳绝缘,可以拆除引出导体与地之间的连接铜排,此种设计方便进行回路电阻测量试验;而有些GIS设备接地开关的导体直接与GIS设备外壳相连接,没有可拆除的连接铜排,这种设计对回路电阻测量造成很多不便。在测量该类型GIS设备回路电阻时,首先要测出GIS外壳的电阻R1 ,再测出导体与外壳并联后的电阻值R0 ,再计算主回路的电阻R:

R=R1 R0/(R1-R0) (1)

在实际测量时很难保证每次测量点是否一致,且其测量结果会受很多因素影响而很难判断是否合格,对于三相共壳的GIS设备就更难判断了。以下是某110kV变电站三相共壳GIS间隔(如图5)预试时模拟接地开关导体与地之间的连接铜排在拆除及不拆除两种情况下的试验数据。

由以上数据根据公式(1)计算出102开关三相并联值为54.67μΩ,单相值按电阻并联公式计算为164μΩ。

从以上数据可看出,当接地开关导体没有与外壳绝缘的情况下,通过计算方法测量的计算值和实测值相比误差太大,容易出现误判断。

(二)出厂试验没有按最小区间测量

广东电网公司《关于加强GIS设备监造及安装验收管理的通知》别强调生产厂家要对各部分的回路电阻、总体回路电阻,尤其是母线的导电电阻进行测量。我们在出厂验收时发现有的厂家在出厂试验时能认真执行,对相关区间、相关单元、总体回路等的主回路电阻都进行测量,试验数据完备;而有的厂家却只测量相邻间隔间总体的回路电阻,远远不能达到我们的要求。如出厂时不按最小区间测量,根本无法准确检验每一部件的安装质量,因为总回路电阻等效于多个设备的接触电阻串联,若其中一个接触电阻远大于技术要求值,另一接触电阻远小于技术管理值,串联后总电阻值亦可能合格,总回路电阻的测量值便无法反映各个串联部件的接触状况,也就无法检验安装质量,在交接试验和预防性试验时也无法进行数据比较,无法保证设备的安全运行。

(三)厂家技术要求值未按型式试验值制定

GIS回路电阻进行出厂试验的目的是检验出厂设备是否与进行型式试验的样品一致,从而保证长期载流和短时通过极限电流的性能。GB11022规定:对于出厂试验,主回路每极直流电压降或电阻的测量,应该尽可能在与相应的型式试验相似的条件(周围空气温度和测量部位)下进行,测得的电阻不应超过1.2 Ru(Ru为型式试验测得的相应电阻)。这个规定就是要求厂家的出厂技术要求值必须通过型式试验来确定。由于验收人员在验收时只把出厂值和厂家技术要求值作比较,这就给一些厂家钻了空子,把技术要求值定得很大,而规程恰恰没有规定回路电阻值的下限,致使验收时不能很好地把关。笔者在一个GIS厂家进行出厂验收时就遇到过,厂家技术要求值为235微欧,而实际测量值为125微欧,达不到技术要求值的1.2倍。所以,回路电阻技术要求值不但要按型式试验值来确定,还应规定其上限及下限。

(四)测量人员对试验要求存在错误理解

交接试验标准规定:测量主回路的导电电阻值,不应超过产品技术条件规定值的1.2倍,其中产品技术条件规定值,所指的是技术要求值还是出厂值呢?有相当一部分试验人员会错误地理解为出厂值。如理解为出厂值,那么标准将会放宽到技术要求值的1.44倍,对设备缺陷将无法及时发现。其实,GIS回路电阻值在没有超过技术要求值的1.2倍情况下,都有可能造成导体间接触不良,何况是1.44倍。如我们在某110kV变电站验收GIS时,就发现#3间隔整段直阻不平衡为14.3%,其中C相偏大较多,后开盖检查,发现C相螺母存在没有紧固的问题,处理后直阻正常。因此,为了保证GIS设备安装质量,应正确理解规程对GIS回路电阻的要求。

(五)回路电阻测试方法不正确

第一,测试电流不满足要求。规程规定应采用直流压降法测量,测试电流在100A至设备额定电流间选取。由于通过试品的电流比较大,足以破坏接触表面的金属氧化膜,从而减少了测量误差,测得的数据比较准确。如仪器输出的电流太小,不能有效破坏测量接触点表面的氧化膜,可能造成较大的测量误差。

第二,测量接线不正确。GIS的回路电阻值往往都比较小,为减少接线方式对测量的影响,电压引线应尽可能接在靠近触头侧,电流引线分别接在电压引线的外侧,电压引线和电流引线要确保接触良好,必要时需用细砂纸将接触面打磨,以去除表面的氧化层或油漆。

第三,开关长时间未动作,触头有氧化膜而造成接触不良。在测量前,应先将开关在额定操作电压、额定气压(额定油压)的状况下电动分、合几次,以使触头能良好的接触,从而使测量结果能够反映真实情况。

(六)测试时接地开关的影响

利用接地开关回路测试GIS回路电阻时存在主要问题是接地开关接触不良。除了我国对接地开关的接触电阻要求不严外,还由于接地开关不需要经常分合,在接地开关的接触面容易形成氧化膜,造成接地开关接触不良,接触电阻过大,对GIS回路电阻的测量影响较大。例如在某500kV变电站#3主变变中2203开关回路电阻计入接地开关时测试结果A:330μΩ,B:190μΩ,C:156μΩ。排除接地开关后回路电阻测试结果:A:95μΩB:99μΩ C:96μΩ。

在实际工作中,往往需要通过改变测量点的位置来排除GIS外壳和接地开关的影响。下面以2203开关为例来说明GIS开关回路电阻的试验过程:

步骤一:在试验时将2203C0地刀的接地连接铜排解开,避免连同GIS设备外壳电阻计入测量结果。分别从2203B0地刀和2203C0地刀输入电流,电流流过图6中红线标示部分,在2203B0地刀和2203C0地刀处取电压,所以测量的回路电阻数值包括了2203开关、2203B0地刀和2203C0地刀的接触电阻。若此时测量结果偏大可按步骤二进行排除。

步骤二:在步骤一的基础上合上22034刀闸、解开220340地刀接地连接铜排,分别从2203B0地刀和220340地刀输入电流,电流流过图7中粗黑标示部分,在2203B0地刀和2203C0地刀处取电压,所以测量的回路电阻数值就排除了2203C0地刀的影响。通过两次测量结果对比可以计算2203C0地刀的接触电阻,分析2203B0地刀对测量结果的影响。若此时测量结果仍然偏大可进行步骤三做进一步排除。

步骤三:在步骤二的基础上将II段母线停电,合上22032刀闸、222甲00地刀(也可利用相邻备用间隔),分别从220340地刀和222甲00地刀输入电流,电流流过图8中粗黑线标示部分,在2203B0地刀和2203C0地刀处取电压,进一步排除了2203B0地刀的影响,所以测量的回路电阻数值为2203开关的回路电阻。和步骤二的测量结果对比可以计算出2203B0地刀的接触电阻。若此时测量结果仍然偏大,说明2203开关本身的回路电阻偏大。

三、结论及建议

1. 建议在相关的技术协议中要求厂家生产的GIS设备所有接地开关的导体均与外壳绝缘,以便将测量电源引入主回路,方便以后对设备的回路电阻进行监测。

2. 建议所有GIS断路器的两侧均应设置接地开关,便于断路器主回路电阻、特性测量及开关检修维护。

3. 严格要求厂家出厂试验应对相关区间、相关单元、总体回路等进行主回路电阻的测量,并应尽可能分段测量,交接试验同时按运行条件测量断路器的回路电阻,便于试验数据比对。出厂试验测得的电阻不应超过1.2Ru(Ru是型式试验时测得的相应电阻),厂家应同时提供Ru值。

4. 建议修改GIS回路电阻标准,在规定其上限的同时还应规定其下限。

5. 采用正确的测试方法,交接、预试测得的电阻不应超过出厂试验时的最大允许值,即1.2Ru。

6. 建议接地开关的接触电阻要求按照隔离开关的要求执行。

[参考文献]

[1]李建明,朱康.高压电气设备试验方法[M].北京:中国电力出版社,2001.

[2]Q/CSG 1 0007-2004 电力设备预防性试验规程[S].

[3]GB 763-1990交流高压电器在长期工作时的发热[S].

[4]GB/T 11022-1999 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求[S].

接地电阻测试范文第4篇

关键词:大型地网 防雷接地 测试方法 接地阻抗 电气完整性 等电位连接

中图分类号:TM934 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)12(b)-0-02

A Method of Measuring Grounding for Lightning Based on Large Earthing Grid

Gao Yunpeng Cao Wei Cui Hao Zhao Chenglei

(Wuxi Meteorological Bureau Wuxi 214101)

Abstract:The different grounds on performance of large earthing grid and common grounding device are analyzed. Then the limitation of conventional method of measuring grounding for lightning is introduced. In the end, a reasonable method of measuring grounding for lightning according to the place including large earthing grid in terms of testing instrument and principle is proposed by applying the relevant technical specifications.

Keywords:large earthing grid grounding for lightning;measuring method ground impedance electric integrity equipotential bonding

大型地网是指由垂直和水平接地极组成的,供发电厂、变电站等场所使用的兼有泄流和均压作用的水平网状接地装置,其等效面积一般在5000 m2以上[1]。常见的拥有大型地网的场所主要有装机容量在200 MW以上的火力发电厂,110 kV及以上电压等级的变电站等等。这些场所的建筑物一般相对集中的处于大型地网区域内,地网作为各建筑物的共用接地装置,因其面积较大且呈网状布置,接地特性较之普通的独立建筑物接地装置已然发生了很大的改变,地网的接地性能不能用常规的接地电阻值来衡量;其所属范围内各建筑物的防雷接地测试也不适合采用常规的测试仪器和方法。鉴于此种情况,该文依据相关技术规范,结合实际工作经验,提出了合理的针对于拥有大型地网场所的防雷接地测试方法。

1 大型地网的接地特性参数

由于大型地网面积较大,其相应的接地特性参数与普通接地装置也会有所不同,与防雷接地测试直接相关的两个重要参数就是地网的接地阻抗和电气完整性。

1.1 大型地网的接地阻抗

大型地网的接地阻抗是指地网对远方无穷远处零电位点的阻抗,数值上为地网与远方零电位点之间的电位差与通过地网流入地中电流的比值;用工频电流测得的接地阻抗称之为工频接地阻抗。接地阻抗由接地电阻和接地电抗两部分组成,对于普通的人工接地装置或者建筑物基础接地等中小型接地装置而言,由于其规模相对较小,其电抗分量所占总阻抗的比重亦较小,且电抗随测试电流频率的变化不大,所以可近似认为其接地阻抗数值上基本等同于接地电阻;但是对于大型地网来说,由于其尺寸量级很大,电抗分量在总阻抗中所占的比例远远大于电阻分量,且其电抗会随着测试电流频率的升高而增大,使得地网接地阻抗与测试电流频率之间呈一定的线性关系。所以,大型地网的接地性能测试要用接地阻抗代替接地电阻[2]。

1.2 大型地网的电气完整性

大型地网的电气完整性是指地网所属范围内应该接地的各种电气设备与地网之间、地网各部分之间的电气导通性,即直流电阻值。电气完整性是反映地网接地性能的另一个重要指标,对于地网所属范围内各建筑物的防雷接地而言,地网电气完整性就是指建筑物所在区域内应该接地的各防雷装置与地网之间的电气导通性;地网的电气完整性测试实际上就是各建筑物防雷装置与地网之间的等电位连接情况测试。

2 常规测试方法的局限性

2.1 常规测试方法原理

目前,我国大多数检测机构的防雷接地测试主要选择的仪器为普通接地电阻测试仪,采用三极直线法逐一测试各测试点的接地电阻[3]。原理图如图1所示。

测试回路的布置方法:测试电流极C与被测接地装置边缘的距离dCG应为其对角线尺寸D的4~5倍;当远距离放线有困难时,在土壤电阻率均匀地区dCG可取2D;电流线和电位线同向布置,保持测试参考点G与P、C三点在同一直线上;dPG通常取0.6dCG,电位极P在被测接地装置G与电流极C连线方向移动三次,每次移动的距离为dCG的5%左右,当三次测试的结果误差在5%以内,则认为测试数据有效。

图1 三极直线法测接地电阻接线示意图

2.2 测试仪器及方法的局限性

首先,普通仪器测试电流频率一般较高,例如国内常用的日本共立“4102A”型接地电阻测试仪,测试电流频率为820 Hz左右,此类仪器测试普通接地装置电阻值尚可,对于电抗分量较大的大型地网而言,测试结果会远远超出地网的工频接地阻抗值;其次,由于仪器测试电流相对偏小,仪器本身抗干扰能力较差,加之大型地网中杂散电流等干扰因素影响,会导致测试结果不准确;最后,对于拥有大型地网的场所而言,此类测试方法由于电压极、电流极、辅助测试延长线的布线距离均较长(至少要几百米),更改电压极和电流极位置以及逐一测试每个测试点接地电阻值等过程均比较繁琐,工作效率不高。

3 基于大型地网的防雷接地测试方法

3.1 测试原理

基于大型地网的防雷接地测试方法应由大型地网的接地阻抗测试和电气完整性测试两部分组成,地网阻抗测试是方法的基础,电气完整性测试是方法的核心,因为地网的阻抗值及其所属范围内各建筑物防雷装置与地网之间的直流电阻值是反映建筑物防雷装置接地情况的直接依据;而判断各建筑物防雷装置接地性能好坏的关键就是测试各防雷装置与地网之间等电位连接的电气导通情况。

3.2 测试仪器要求

依据DL/T475-2006《接地装置特性参数测量导则》及GB/T21431-2008《建筑物防雷装置检测技术规范》相关规定,为尽量避免地网中工频杂散电流等因素的干扰,地网接地阻抗测试应选择测试电流较大的仪器,测试电流宜在3~20 A之间,且仪器测试频率宜在40~60 Hz范围内,异于工频又尽量接近工频;地网电气完整性测试应选择直流等电位连接导通测试仪,仪器测试电流应不小于1.0 A,且仪器分辨率为1 mΩ,准确度不低于1.0级。

3.3 测试实例

以江苏某热电厂防雷接地测试为例,分别对其大型地网接地阻抗及电气完整性进行了测试,厂区建筑物分布示意图如图2所示。

电厂大型地网接地阻抗测试原理同常规测试方法,不同的是测试选择的仪器为DF9000系列的阻抗测试仪,该仪器最大测试电流可达10 A,拥有45 Hz、47 Hz、53 Hz、55 Hz 4种频率;选取发电厂升压站内一处门型架接地线为接地阻抗测试参考点,测试最终结果为四种频率下测得阻抗值的算术平均值[4]。地网电气完整性测试选择仪器为K-3690B智能型等电位连接导通测试仪,仪器直流测试电流大于1.0 A,最大分辨率为0.0001 Ω;分别测试各建筑物防雷装置与地网之间的等电位连接导通

电阻。

3.4 测试结果分析

地网接地阻抗测试结果详见表1。

由上表可以看出,在四种测试频率下地网阻抗值随着频率的升高略微有一些变化,四种频率下接地阻抗值取算术平均后恰好是地网的工频接地阻抗值;更改电位极位置情况下测试结果误差均在5%范围内,所以认定本次测试数据有效。

地网电气完整性测试结果详见表2。

依据DL/T 475-2006《接地装置特性参数测量导则》,地网电气完整性测试各参考点实测正常值应在50 mΩ以下,本次测试各参考点结果均在正常值范围内,说明地网所属范围内各建筑物防雷装置与地网之间等电位连接的电气导通情况良好。

4 结语

该文提出的基于大型地网的防雷接地测试方法以地网接地阻抗测试为基础,通过地网电气完整性测试来综合判断其范围内各建筑物防雷装置的接地性能;方法依据相关技术规范,结合测试实例验证了选择仪器及测试原理的可行性。望文中观点能为对拥有大型地网场所的防雷接地测试提供些许的帮助。

参考文献

[1] DL/T475-2006接地装置特性参数测量导则[S].

[2] 要焕年,曹梅月.关于大型地网接地阻抗的测量和安全判据[J].电力设备,2002,3(3):42-44.

接地电阻测试范文第5篇

关键词:接地网;现场测试;变电站特高压

中图分类号:TM862 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)31-0097-02

随着我国电力企业的不断发展,电网对于人们的生活越来越重要,而变电站接地网是维护电网安全稳定运行的保证,是确保电气设备和运行人员安全的重要设施。完善的变电站特高压接地网能够对特高压变电站的地表电位梯度有所改善,对接触电压和跨步电压有所降低,使得在接地网的接地点的位置,雷电流或流经接地短路电流仍能保持非常低的电位,从而有效地保证了运行人员的安全。一旦变电站接地网存在问题,那么当接地系统发生短路时,接地点电位突然升高,会引发事故的发生。因此,对变电站特高压接地网现场测试相关问题探究具有非常大的实际意义。

1 接地网现场测试的技术依据

变电站特高压接地网现场测试遵循“接地网电阻为地网电位抬高与通过地网流入电流的比值”这一定义,并且结合现场实际的地形特点、地址状况、空间背景干扰等,派生出很多种现场测试的方法,为接地网电阻现场测试提供了技术依据。

接地网电阻是指接地电流通过接地网流散开时土壤呈现出的电阻,不是接地网导体的总电阻。所以,接地网电阻值的关键在于接地网所在土壤的电阻率,这也是变电站特高压接地网进行现场测试的主要依据。通过选取合适的接地网接地电阻的测试方法,进行数据测量与校验,从而算出接地网电阻值得范围。

2 接地网电阻的测试方法

接地网电阻即接地网电阻地网电位升高与通过地网流入电流的比值,比值要依据测试现场的情况而定,但测试原理是一样的。地网电位抬高是指地网与地中电流场的电位差。接地网电阻的测试方法主要有夹角补偿法、变频电流法、工频大电流法,下面对这三种方法进行详细的

介绍。

2.1 夹角补偿法

大型接地网的测试常常会用到夹角补偿法,在采用补偿法测量的过程当中,电压极与电流极的布置有两种方法:一是直线补偿法,是指电压极与电流极是按照直线布置的。在直线补偿法当中,测试结果会受到电压极位置的影响,而且如果土壤电阻率不均匀,也会导致测量结果有很大的误差;二是夹角补偿法,是指电压极与电流极是按照夹角布置的。相对于直线补偿法,测试结果几乎不受布极位置的偏移、接地网和电压极与电流极同的距离、土壤电阻率不均匀等因素的影响。所以,夹角补偿法对接地网电阻的测试结果更为精准。依照《DL/T621-1997交流电气装置接地》和《DL/475-92接地装置工频特性参数的测量导则》,再采用变频电流法和工频大电流法进行测量和验证,将对测试结果的可信性大大提升。

2.2 变频电流法

变频电流法是指采用非50Hz试验电源把测量用的干扰电流与信号电流分离开来,使它们不进到测量系统当中,从而使得测量误差有所消除。所以,测试电流不需要很大就能够有效地提升测量精度,并且减小了试验人员的工作强度和设备重量。变频电流法的频率选择应该遵循接地电阻测量值不受感性分量变化影响。而像单一的频率异频法不能有效地消除测量引线的干扰,只能消除工频电流干扰。变频电流法很好地解决了这一问题,能够对测量引线干扰和工频电流达到有效的消除。而且,频率不能和工频错开太多,低十几Hz或高几百Hz都不可以,因为接地网电阻接地电流通过接地网流散开时土壤呈现出的电阻,即土壤的电阻率,与大地电流频率有着十分密切的联系。变频接近于工频才能解决干扰问题。根据调查数据表明,工频频率与测量电流频率的差值应该在10Hz以内,否则将会有误差产生。

2.3 工频大电流法

工频大电流法是把380V隔离变压器当作供电电源来进行测量。测量的具体过程:电流注入到接地网中,AB相用380V隔离变压器供电,再给BA相供电,从而有效地消除了工频干扰。地网实际电位为V;不接通电源时,电压表的值为V0;AB相供电时,合着开关,电压表的值为V1;BA相供电时,合着开关,电压表的值为V2。通过这些值,可以有下式:

3 试验接线和电极布置

隔离变压器从接地测试系统输出,一端经开关后通过变电站特高压主变相的接地螺栓入地,另一端接电流线,形成一个电流回路。电压表一点接变电站特高压主变相的接地螺栓,一端接电压线,读取接地网电位抬高值。为了降低地网杂散电流对测试产生的影响,有效地提升信噪比,可采用工频大电流法把电流提升到30A以上。

在变电特高压接地网现场测试中,要充分考虑到现场的实际情况,哪个方向适合布置电压线与电流线。假设正东、正南、正西、正北方向都不适合布置电压线和电流线,若布置,则会导致有一部分沿低电阻率在设备提供的人地电流中通路回流,从而有不必要的测量误差产生。本次测量采用的是夹角补偿法,电压线与电流线都是沿西北方向进行布置,如图1所示:

4 接触电压及跨步电压的校验

《DL/621-1997交流电气装置的接地》中明确规定:变电站接地电阻应该不大于2000/I,其中I为流经接地装置的最大接地短路电流。如果单相接地短路,那么有一部分短路电流改由母线侧提供,不再由主变电压提供,通过接地网最后再回到主变点,其中最大接地短路电流并不是全部流入地,所以接地网电位不会突然变高。输电铁塔架空地线与接地网隔离开来,且分流系统的影响不加以考虑,当出现最大接地短路电流时,测试出地网电位升高值必须符合《DL/621-1997交流电气装置的接地》当中的要求。根据《DL/621-1997交流电气装置的接地》中的相关规定,跨步电压于接触电压可按下式进行校验:

在式(4)、式(5)中,Ustep:跨步电压;Utouch:接触电压;t:最长后备接地动作保护时间,单位为s。其中,t取3s,变电站特高压所在区域土壤电阻率可按219Ω·m计算。最终可以得出:Utouch≤189V,Ustep≤122V。变电站的接触电压和跨步电压都在规定允许范围之内。

5 结语

本文采用夹角补偿法,有效地避免土壤电阻率不均匀和放线长度对变电站特高压接地网现场测试的影响,通过试验接线和电极布置,对接触电压及跨步电压的校验,证明了本方法测试结果的可靠性和安全性,从而使电网能够安全稳定运行。

参考文献

[1] 杨照光,王胜辉,马建海.750kV特高压变电站接地网现场测试与分析[J].电力科学与工程,2011,(12).

[2] 王雪松,蒲路,郑小川.接地网电阻现场测量的技术发展及误差分析[J].试验研究,2010,(4).

[3] 刘宝成.低电压大电流法检测接地网技术研究[J].华北电力技术,2009,(9).

[4] 张晓东,丁峰.一种实用的接地电阻测量方法[J].电力自动化设备,2002,(8).

[5] 张丹丹,尹小根,陈俊武,林福昌,曾得军,杨焕金,雷民.变电站地网接地电阻的测量误差及对策[J].高电压技术,2002,(2).