基于变电站地网接地电阻测试技术的研究

发表时间:2020/12/31   来源:《科学与技术》2020年9月第26期   作者:   汪若涵 李有为 陈德凯 王家云 武子昂
[导读] 地网接地是变电站避雷系统的重要环节,可以达到有效的防雷效果。
        汪若涵   李有为   陈德凯   王家云   武子昂
        云南电网有限责任公司昆明供电局    云南昆明    650000
        摘要:地网接地是变电站避雷系统的重要环节,可以达到有效的防雷效果。而变电站地网接地电阻测试技术的应用,可以准确判定变电站地网接地装置运行效果。接地电阻的数值大小关系到接地装置对电位的稳定能力大小、性能保护以及散流能力。基于此,本文对基于变电站地网接地电阻测试技术进行了分析,以供参考。
        关键词:变电站;地网接地;电阻测试技术

        1接地电阻的概述
        接地电阻值的大小是判断接地系统能否满足安全运行的重要指标。在大型发电厂或者变电站中测量接地网的接地电阻大小时,测量引线往往长达数千米,且在地形结构复杂的山区以及高楼林立的城区,受地形限制,电压引线和电流引线往往采用平行布线的方式,此时引线间将存在较大感应电压,如不消除将给测量结果带来很大影响。随着社会的发展,对接地系统的要求较高,地网将会做的越来越大,接地电阻也将会随之减小。但是大的接地系统必须要足够长的引线来测量接地电阻,引线间的互感也必然将变大,如果不考虑消除互感,将会降低测量结果的准确性。测试的结果偏大的时候会浪费人力物力,测试结果如果比实际值小将会使电力系统存在安全隐患。
        
        2测试原理的分析
        变电站地网接地电阻测试原理主要是变电站接地体接地电阻数值与接地体对地电压、通过接地体流入地中工频电流比值相等。其中接地体对地电压主要指变电站地网接地体、地中电流场实际零位区电位差。如果假定M为某变电站地网实际零电位区(沿被测接地体与测量用电流电极间连接线方向电位梯度趋近于0的区域)一点,利用电压表、电流表分别对接地体N、电压极Q间电位差UN、通过接地体流入地中测试电流IN进行测量,可以由欧姆定律RN=UN/IN,得出变电站地网接地电阻。

        3基于变电站的地网接地电阻测量技术分析
        3.1变电站地网接地电阻测量技术的核心方法
        接地电阻的测量是一项较为复杂的工作内容,因为受到多个方面的影响,不但受到接地体的大小、形状、地电阻率的影响,而且还受到周围电磁场、地电阻率均匀程度等外部因素的影响。所以在工作开展中简单便捷的对变电站接地网的接地电阻测试,能够推进实质工作的开展,也能够正确估计变电站的安全性、保障电力系统的运行安全可靠。
        3.2变电站内部环境中地网接地情况
        在实际开展工作的过程中,由变电站内部环境的各种因素而引发的安全事故是最常见的电力事故,通过对各种安全事故产生的原因分析表明,相关人员对其电网系统的维护不够到位,电力安全事故成因众多,包括变电站地网接地的各类参数设定不合理而引发的安全事故,特别是变电站地网接地电阻各项参数的测试,这使得变电站在具体运行过程中的安全隐患有很大的提升。因此,必须要积极探索,进而寻找出一种能够科学合理的测量变电站地网接地电阻的有效方法,这样才会减少电网系统在运行时可能会产生的问题。变电站的整个内部环境内,特别是在变电站开始投入建设之初,必须要高度重视电网系统的接地处理,同时还应做好电源进线处系统接地的重复设置处理工作,进而使得变电站地网接地相应的参数与制定的标准一致。


        3.3基于变电站的地网接地电阻的测试
        随着社会环境不断变化,人民群众以及众多企业对电力能源的需求量与日俱增,因此,相应的电力供应单位必须要高度重视对相关技术手段的研究和改进,进而使得变电站电网系统更具可靠和安全性,这样才能使得电力供应单位的供电服务质量得到有效提升,这首先就必须要加强基于变电站的地网接地电阻测试技术的研发和改进,这才能够从根本上使得电网系统运行的安全性得到有效保障。变电站在具体建设实施过程中,接地网是其中最为先进的设备,所以首先就要对变电站地网接地电阻进行检测,这是最为重要的工作。而且,在变电站建设完成以后投入运营过程中,也必须要重视对地网接地电阻的测试,并且定期开展测试工作。另外,变电站的供电系统的具体运转受到变电站相应的电力系统装置运转的稳定性的直接影响,因此,必须要对变电站相应的电力系统装置做好及时调整,保证其运行能够与相应的标准相符。当就当前我国供电系统的实际情况而言,其所用的电力系统相应的装置都是比较老旧,所以必须要更加注重对电阻等绝缘器件的测量,一旦发现该装置不符合标准,就必须要对其及时的更换或者修理。
        3.4变电站地网接地电阻测试技术和应用
        通过对以往变电站地网接地相应的参数与测量的具体工作分析可知,基于变电站地网接地电阻测试技术在应用过程中需要注意各种因素的对测量结果的影响,其测量结果的准确性会受到众多因素的影响,所以,在变电站地网接地电阻测试工作实际开展过程中,必须要对相应的电阻测量技术有全面的掌握,进而才能够熟练的应用到测量中来。通过对以往实践结果的分析可知,如果能使得对测量结果的影响因素做好防范、有效规避,这样就会使得基于变电站地网接地电阻测试的结果更加准确,在很大程度上降低了测量误差,同时也使得电阻测量工作的强度得到极大的降低。
        
        4具体应用案例分析
        某供电局110kV变电站主接地网大小约100米×80米,全接地网等效对角线长度d~130米。变电站的地质情况不好——1米以下大部分是岩石。电力技术人员设计主网接地电阻要求≤0.5ω,接地设计简单地打接地桩,接地母线深埋0.8米,没有特殊的降阻施工方法,完成图纸内工作负荷所需的测量接地电阻值为1.31ω,不符合接地电阻≤0.5ω要求。经相关技术部门和设计部门审议后,将两个斜轴添加到变电站,使用离子接地极法降低电阻,经过多次测试后求平均值,接地电阻仍为0.8098ω。主要原因包括以下几个:主要控制建筑物的地质条件不好;主接地网不合理;该站建造了大量1米深的岩石,主人楼下有部分回填松散的土地,土地抵抗率高。为了遵守接地设计技术规定,必须利用自然接地体,并平衡地网。因此,变电站接地网的降阻变换应基于主接地网,在此基础上,必须在最近的地方以扩展或深井接地等方式实现有效的降阻,通过改造整个接地网的接地电阻,复合值只有0.412ω。
        
        5结语
        总之,通过观察变电站地网和测试结果,能够清晰明确地网在变电站设施中的优势,所以,地网网络拓扑结构完整的构建,无论在性能测试还是规律基础上,敞开式变电站接地电阻测试的运用,能够规避以往测试过程中的误差,并降低这一环节的工作强度。从变电站的工作角度贯穿,变电站地网接地电阻测试技术及应用具有极高的商业产业价值,在电力系统的广泛推广中不断普及并且取得良好的应用效果。
        
        参考文献
        [1]刚波,张新军.大地网接地电阻测试中异频法技术探讨[J].科技风,2018(23).
        [2]司马文霞,罗东辉,袁涛,刘三伟,彭庆军,周仿荣.地表垂直落差对接地网接地电阻测量的影响及改善措施[J].高电压技术,2018,44(5).
        [3]张哲.接地网接地电阻在线监测系统的应用研究[J].能源与环保,2017,39(10).
        [4]黄爱华,吕慧娟.变电站接地网接地电阻测量方法研究[J].技术与市场,2016,(10).
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