(国网宜昌供电公司检修分公司变电检修室湖北宜昌443005)
摘要:为了能够使变电站地网接地电阻测量的误差降低,则进一步挖掘变电站现场环境中所存在的干扰因素,从而找寻一种切实可行的技术手段来提高。基于此,提出将变电站地网接地电阻测试技术与实践相整合,结果表明,基于此技术的电阻测量误差明显减小,有助于变电站系统环境建设。本文就变电站地网接地电阻测试技术及其在应用过程中的实际成效进行阐述,以期为相关领域的实践带来有益的借鉴。
关键词:变电站;地网;接地电阻;测试技术
背景
在电力系统中,为了工作和安全的需要,常需将电力系统及电气设备的某些部分与大地相连接,各种接地装置对接地电阻都有一定的要求,在接地装置铺设竣工后及运行中,均需按规定测量接地电阻,以鉴别是否符合要求。过大的接地电阻会造成站内设备的损坏,因此接地电阻是否合格,是否满足用户使用需求和设计要求,使得接地网工频接地电阻的验收成为了各类接地网验收中的重中之重。而接地电阻的测量往往易受到如土壤电阻率、测量方法、零序电流、测量布线方向和距离等问题的干扰,影响了测量结果的准确性。
1.变电站地网接地电阻测量技术概述
从实际工作中能够了解到,在每个实体变电站投入运行之前,都需要对其进行系统化、科学化的电网测试,尤其要掌握地网接地电阻的设计情况,使其满足变电站的运作要求。而且,在变电站投入运行以后,站内环境中的地网接地电阻参数也要做定期的检查,以此来降低电力系统发生事故的概率,保证用电系统的安全运作。这一系列的工作都需要凭借较为先进且周密的变电站地网接地电阻测量技术方法来辅以执行。在变电站的长期运行过程中,电网环境的安全性是整个电力系统管理的重中之重,不断优化变电站地网接地电阻测量方法及各项参数的精准度对于电网的稳定运行十分关键。
2.接地电阻测量工作中存在的问题
2.1接地电阻表灵敏度降低
检定过程中,我们经常发现,调节接地电阻表检定装置的电阻大小,指针的偏转不明显,部分检定员没有注意这个问题,经常会导致检定结果错误。针对该问题,在检测之前,将被检接地电阻表指针置于量程中部位置,调节接地电阻表检定装置的电阻大小,观察指针偏转情况,若指针偏转明显,可初步判定其工作正常,可以按正常流程开展检定工作。反之,则需要进一步确认接地电阻表是否存在故障。
2.2接地电阻表转动速度的影响
计量器具控制手册中检定时允许偏差为不大于2%。针对模拟式接地电阻表,检定过程中手柄转动速度的变化可能对检定结果造成影响,笔者建议,为避免转数的不稳定引入的误差,可以取调速器稳定后的读数,一般取1min之后的稳定值。
2.3接地电阻连接线的影响
接线柱与被测接地电阻表之间导线的连接长度可能会影响测量结果,当测量的接地电阻值越小时,引线电阻的影响越大,笔者建议尽量使用接地电阻表检定装置生产厂家提供的专用测试线。
2.4接地电阻接触不良
部分接地电阻表由于使用环境恶劣,接线柱发生了氧化锈蚀现象,检定过程中估计会因为接触不良而导致影响读数,笔者建议针对接线柱氧化的接地电阻表,进行锈蚀的清理,清理之后再进行检定。各行业对接地的要求越来越严格,为防止出现重大的安全事故,接地电阻的准确测量具有十分重大的意义,检定机构一定要注意检定工作中遇到的实际问题并解决问题,接地电阻表的检定结论才能准确可靠。
测量接地装置通常采用型接地电阻摇表,配备两根金属辅助探测棒及部分导线。其原理为接地电阻等于接地装置对地电压与通过接地体流入地中电流的比值。用型摇表测量的方法是按接地网平面对角线总长的5倍为1根导线的长度,伸直后一端与1根打入地下的金属辅助探测棒联接,另一端连至摇表端子。
3.提高测量精度的方法
3.1电流-电压表测量法
该方法是根据其测量原理来实施的,其测量设备主要有隔离变压器、高内阻电压表、电流这种测量方法的最大优点是不受测量范围的限制,无论是小到0.1欧姆或大到100欧姆以上的电阻都可以测量。但测量过程复杂,测量设施配套要求高,需要有独立的交流电源,辅助接地体及高内阻的电压表,如果电压表为电磁式或电动式仪表,测量后还需要进行电压较正。准确地得到电压U和电流I之后,即可按欧姆定理计算出接地电阻值,该方法的辅助电极设置,可根据被测电阻值、要求的准确度、测试现场的土质以及地形等,采用中点测量法或0.618测量法。
3.2接地电阻测量仪测量方法
目前在对接地电阻的测量中,较普遍采用的是接地电阻测量仪,其测量方法及布线方式同常规测量方法,测量仪本身很精巧,使用起来简单方便,为避免市电中杂散电流的干扰,接地电阻测量仪内发电机频率采用90~98赫兹。当以120转/分的速度转动发电机时,能产生交变的接地电流,待指针稳定后即可直接读得接地电阻数值(如是电位计型测量仪则需调节粗、细旋钮,使电位器上电压与被测电压平衡,指针指零,再由电位计旋钮位置直接读出被测接地电阻值)。该方法操作使用较为简单,但由于接地电阻测量仪的电源容量较小,当被测接地体电阻较小或外来干扰电源很大时,就很难给出准确的结果来。
4.采用变电站地网接地电阻测试技术所需注意的问题
4.1应剔除地线分流的因素
以带有架空地线的测试过程下,采用三级法测量带架空地线的变电站接地电阻,但鉴于架空线路地线与变电站接地网是连接一体的,这样就会造成在测量接地电阻的过程中,令部分电流测量不到的情况,因其会从架空线路地线流向其它方向,这样一来,地网接地电阻测量结果就不准确,误差较大,测量的结果比正常值偏小。在进行变电站地网接地电阻测试时,为了避免发生此种情况,则需要将没经被测变电站接地网而直接入地的那部分电流考虑进去。
4.2考虑发生故障情况因素
地网接地电阻测量在变电站建设及维护管理的实际工作中,偶尔会发生变电站故障的情况,故障电流通常是由线路的相导线所提供的,则将相导线当作变电站地网环境中电流的引线来操作。实际上,相导线与地线处于平行的状态,且二者的互感效应较为明显。如若在变电站故障时,由于相导线所供应的故障电流存在,在互感效应的作用之下,就会被地线电阻分走少部分电流,这样一来,可能就会导致了变电站地网接地电阻测试结果出现误差。所以,在进行变电站地网接地电阻测试时,为了避免由于故障所导致的电流的流失,则需要考虑被地线电阻分走少部分电流。
4.3其他注意事项
测量放线过程中,应避免电流极与地网之间跨越河流,岩石等土壤电阻率极不均匀地带;电流极应采用多根接地桩并绕在一起,以降低电流极电阻,增大测量电流,提高测量精度;试验回路电流控制在干扰电流的倍以上。为保证测量安全,选择天气干燥季节,不宜雨后测试,万用表的接地端直接接在接地网的引下线上,避免流过大电流的变压器接地线和接地网的接地电阻串连在电压极回路上。确保仪器和人员的安全。
5.结束语
通过对变电站地网电阻测试工作的研究,能够进一步明确变电站地网接地电阻测试技术在实践当中的优势,因其能够在构建地网网络拓扑结构完整性检测模型的基础上,运用敞开式变电站接地电阻测试,从而避免了以往测量时的误差,并且在一定程度上提高了该环节的精度。从变电站管理成效来看,基于变电站地网接地电阻测试技术及其实际应用具备一定的产业价值,值得在电力系统建设过程中推广该项技术。
参考文献:
[1]张泉锋,李萍等.变电站地网接地电阻检测技术研究[J].技术与市场,2014,7。
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