使用大電網接地電阻測試儀的測試原理及注意事項
武漢特高壓旗下的大型地網接地電阻測試儀可以幫助眾多電力工作者更加方便的進行各類電力測試。
近年來,許多變電站因雷擊而形成膨脹事故,其中大多數與接地電網接地電阻不合格有關,接地網起到工作接地和保護接地的作用,當接地電阻過大時:當發生接地故障時,中性點電壓偏移增加,這可能使聲相和中性點電壓過高, 超過絕緣要求水平并造成設備損壞。在雷擊或雷波攻擊中,由于電流大,會產生較高的殘余電壓,使附近的設備受到反擊的威脅,接地網本身保護設備(架空輸電線路和變電站電氣設備)的帶電導體的雷擊等級降低,如果不符合設計要求,設備就會損壞。同時,接地系統的接地電阻是否合格,直接關系到變電站操作人員和變電站檢修人員的人身安全;但由于土壤對接地裝置的腐蝕作用,隨著運行時間的延長,接地裝置已腐蝕,影響變電站的安全運行;因此,必須大大加強對接地網接地電阻的定期監測;變電站接地網在運行過程中接地電阻的測量是由于流入系統接地網的電流的干擾和測試引線之間的干擾,導致測試結果誤差較大。特別是大接地柵的接地電阻很小(一般在0.5Ω以下),即使是輕微的干擾也會對測試結果產生很大的影響;如果接地網的接地電阻測試不準確,不僅損壞設備,還造成接地網故障改造等不必要的損失,結合我對接地網接地電阻測試方法的研究,總結如下:
一、接地電阻測試原理與方法
測試接地裝置的接地阻抗時應盡量布置電流極,通常電流極與被測接地裝置邊緣之間的距離dcG應為被測接地裝置大對角線長度D的4~5倍(并聯法), 在土壤電阻率均勻的區域可以取2倍及以上(三角布線法),電壓引線的長度是電流引線長度的0.618倍(扁平布線法)或等于電流線(三角布線法)。
1.接地阻抗的電位降測試接地裝置按圖1布置,滿足測試電路布局的要求。
G—被測接地裝置;C - 電流極;P—電位電極;D—被測接地裝置大對角線的長度;dCG - 電流電極與被測接地設備邊緣之間的距離;x - 電位電極與被測接地裝置邊緣之間的距離;d - 測試距離間隔;流過接地裝置G和電流極C的電流I 改變地電位,電位極P隨電流環從G邊緣向外移動30°~45°,每間隔d(50m或100m或200m)測試ciP和G之間的電位差U, 并繪制了U和X的變化曲線。曲線平坦處為電位零點,曲線點之間的電位為測試電流下接地裝置的電位增加U,接地裝置的接地阻抗為:
Z=Um/I如果真的很難把電位測試線與當前線成一定角度,可以放置在同一路徑上,但盡量保持距離。
如果電位難以確定曲線的平點,則可能受到被測接地裝置或電流極C的影響,并考慮電流環的延伸;或者地下情況復雜,考慮其他方法進行測試和驗證。
2.三極電壓電流表方法a)直線法 同一方向(同路徑)防御的電流線和電位線稱為直線法中的三極法,原理圖2;dcG滿足測試回路布局要求,dPG通常為(0.5~0.6)dcG。接地裝置G與當前被測極C的連接方向應將電位極P移動三次,每次的距離約為dcG的5%,此時三次測試結果的誤差在5%以內。
大型接地裝置一般不適合直線測試。如果條件有限且必須使用,則應注意使電流線和電位線盡可能遠離,以減少互感耦合對測試結果的影響。
G—被測接地裝置;C - 電流極;P—電位電極;D - 對角線長度大
dCG - 電流極與被測接地設備邊緣之間的距離;dPG - 電位電極與被測接地設備邊緣之間的距離;
b) 角度方法
只要條件允許,大型接地器件的接地阻抗測試采用電流-電位線角排列的方法。dcG滿足測試電路布局的要求,一般為4D~5D,盡量采用超大型接地裝置;dPG的長度與dcG相似。接地阻抗可以使用公式(2)進行校正。
(2) 其中θ 電流線與電位線之間的---角度;
Z''--- 接地阻抗的測試值。
如果土壤電阻率均勻,則可以使用直流G和dpG相等的等腰三角形布線,在這種情況下θ約為30°,dcG=dpG=2D接地校正公式2。
3.接地電阻測試儀方法。
1.使用三極管法時,E極必須與P1短路,但局部電網的接地電阻很小,當局部電網的接地電阻很小(≤0.5Ω)時,為了提高測量精度,減少儀器與地網測量引線電阻和接觸電阻對測量結果的影響, E.P短路片可以解鎖;減少接觸電阻引起的誤差,需要將單獨的引線連接到接地網絡測試點。
注意:
(1)E--連接被測地面網絡;
(2)P1——連接到被測地網;3. P2 - 連接到測量的電壓線(取其長度
為當前線長度的 0.618 倍);4. C - 連接到這
測量電流線(其長度取自地網對角線長度的4~5倍);
二、試驗注意事項及意義 大柵接地電阻測試儀的特性參數大多與土壤的濕度密切相關,因此接地裝置的狀況評估和驗收試驗應盡量在旱季和土壤不結冰時進行, 并且不應在雷、雨、雪或雨雪后立即進行。通過實際測量,為我們提供了穩定的整改基礎。針對變電站接地網的接地情況,提出整改優化方案,使接地網的接地電阻符合要求,從而有效防止設備絕緣損壞引起的步進電壓造成人身傷害或設備進一步損壞。在保證電氣設備安全運行,為變電站工作人員創造安全穩定的工作環境方面發揮作用。