貴州山區(qū)發(fā)電廠地網(wǎng)工頻接地電阻測(cè)試問題分析

曾勇 張建軍 劉波

摘 要：接地電阻是衡量發(fā)電廠地網(wǎng)安全性能是否達(dá)標(biāo)的一個(gè)重要因素，準(zhǔn)確測(cè)試發(fā)電廠地網(wǎng)的工頻接地電阻可以為接地工程設(shè)計(jì)提供參考。本文分析了貴州山區(qū)發(fā)電廠接地電阻測(cè)試過(guò)程中的主要影響因素：認(rèn)為測(cè)試時(shí)應(yīng)該斷開避雷線和接地裝置的連接；在利用發(fā)電廠現(xiàn)有的高壓線路作為測(cè)試引線時(shí)，應(yīng)該盡量選取距離較遠(yuǎn)的兩相線路；電流極和電壓極打入地點(diǎn)選取應(yīng)該合理。

關(guān)鍵詞：發(fā)電廠；接地電阻

貴州省屬于我國(guó)西南部高原山地，煤炭資源豐富。目前，眾多火力發(fā)電廠已經(jīng)相繼落戶到省內(nèi)，大部分發(fā)電廠都建設(shè)在山區(qū)地帶。為保證電力設(shè)備的安全工作和人身安全，大型發(fā)電廠、變電站的主接地網(wǎng)起著重要的作用。接地網(wǎng)工頻接地電阻是衡量其是否達(dá)到國(guó)家或相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的重要指標(biāo)。一般接地網(wǎng)合格與否的主要依據(jù)是其接地電阻值，按R≤2000/I即為合格[1-3]。能夠準(zhǔn)確測(cè)試出發(fā)電廠、變電站地網(wǎng)工頻接地電阻值不僅能夠?yàn)榻拥毓こ烫峁﹨⒖迹軌驅(qū)拥赜?jì)算分析提供可靠數(shù)據(jù)支撐。

1 測(cè)試方法

傳統(tǒng)工頻測(cè)量地網(wǎng)的方法：三極法、四極法、瓦特法、雙電位極法。為克服引線互感及電網(wǎng)中干擾電流的影響，目前又派生出了一些地網(wǎng)測(cè)試方法，但是沒有從根本上解決測(cè)試中干擾問題[4-5]。異頻大電流法是目前測(cè)量大地網(wǎng)接地電阻最常用的方法。通過(guò)向大地中注入大電流，利用選頻避免了地中的同頻干擾。在貴州山區(qū)發(fā)電廠比較適合異頻大電流法進(jìn)行測(cè)量，主要考慮貴州山區(qū)地質(zhì)復(fù)雜，土壤電阻率極高。異頻法測(cè)量的關(guān)鍵是通過(guò)硬件和軟件措施，從地網(wǎng)中的全電流I和電壓極壓降U中無(wú)幅值和相位畸變地提取異頻電流電壓，并算出工頻接地電阻和電抗。目前國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)的大地網(wǎng)接地電阻測(cè)試儀器能夠解決該項(xiàng)問題。在異頻法基礎(chǔ)上，可以選擇三極直線法和夾角法進(jìn)行測(cè)量，具體可以根據(jù)發(fā)電廠周邊實(shí)際情況等因素。

2 測(cè)試問題分析

2.1 利用高壓線作引線

在實(shí)際的測(cè)量中，引線的布置對(duì)測(cè)量結(jié)果影響較大。貴州大部分發(fā)電廠位于山區(qū)，放線將會(huì)成為測(cè)試過(guò)程中一大難題。不僅要放線合理得當(dāng)，而且要避免給莊家農(nóng)田等帶來(lái)?yè)p害。在測(cè)試過(guò)程中一般優(yōu)選考慮采用電廠已有的進(jìn)出高壓線路中其中兩相線路作為電流引線和電壓引線。下表是某發(fā)電廠測(cè)試中利用A相作電流引線，B、C分別作電壓引線的地網(wǎng)接地電阻測(cè)試結(jié)果，其中B相離A相距離遠(yuǎn)，C相離A相近。

從表可以看出，測(cè)試引線距離越近，測(cè)量結(jié)果將偏大，數(shù)值將接近設(shè)計(jì)值0.5歐姆。所以引線帶來(lái)的互感影響較大，測(cè)試過(guò)程中要注意。

2.2 避雷線

以往進(jìn)行發(fā)電廠、變電站接地網(wǎng)接地電阻測(cè)試時(shí)，往往重視的是減少電壓線、電流線互感的干擾而忽視了把接地裝置和架空地線斷開。如果不將避雷線與接地裝置連接，避雷線將會(huì)分走部分測(cè)試電流，測(cè)試的結(jié)果將不準(zhǔn)確。在測(cè)試之前，要確保各個(gè)桿塔避雷線是否斷開。

2.3 測(cè)試電極布置

測(cè)試電壓極和電流極的布置相當(dāng)關(guān)鍵。無(wú)論采用直線法還是夾角法進(jìn)行測(cè)試，都要根據(jù)地網(wǎng)最大尺寸計(jì)算電壓極和電流極應(yīng)當(dāng)布置在哪個(gè)位置，以便GPS定位。電流極布置一般將多根電極并聯(lián)，形成一個(gè)小地網(wǎng)，如果地質(zhì)條件不好，土壤電阻率極高，應(yīng)該在附近另尋電流極地點(diǎn)或者向打入地點(diǎn)澆入鹽水，這樣有利于測(cè)試電流入地。

2.4 測(cè)試引線

2.4.1 引線連接

在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)，在不利用高壓線路作為測(cè)試引線情況下，只有通過(guò)人工放線方式進(jìn)行。因?yàn)榘l(fā)電廠接地網(wǎng)一般較大，發(fā)電廠主接地網(wǎng)通常由220kV升壓站地網(wǎng)、主廠房接地網(wǎng)、鍋爐區(qū)接地網(wǎng)、脫硫區(qū)接地網(wǎng)以及煤場(chǎng)接地網(wǎng)等組成，地網(wǎng)尺寸為900m及以上。如果采用規(guī)程推薦的夾角法，設(shè)被測(cè)地網(wǎng)的最大對(duì)角線長(zhǎng)度為D，dGC取（4～5）D，dGP長(zhǎng)度與dGC相近，那么電壓引線和電流引線放線長(zhǎng)度為4～5km左右。這個(gè)距離的放線在山區(qū)來(lái)講存在問題隱患，很可能在兩根線連接處存在斷接情況，一旦發(fā)生斷接情況，測(cè)試將沒有結(jié)果，也不要排查在哪個(gè)位置發(fā)生線路斷開。所以現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)應(yīng)該在放線沿路特別是兩線連接處安排人員看守，保證線路連接的可靠性。

2.4.2 人身安全

測(cè)試時(shí)會(huì)通過(guò)電流極向大地注入電流，通常10A左右，如果沿線沒有人看守，測(cè)試時(shí)一旦有人接觸到電流引線，可能會(huì)造成人身觸電傷亡事故。所以，安排人員看守保證了測(cè)試時(shí)對(duì)周邊人員的安全性，也方面進(jìn)行線路故障時(shí)的沿線排查。

3 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)貴州山區(qū)發(fā)電廠地網(wǎng)工頻接地電阻測(cè)試中可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行了分析，提出了相應(yīng)的解決措施。在對(duì)貴州山區(qū)發(fā)電廠進(jìn)行地網(wǎng)接地電阻測(cè)試時(shí)，應(yīng)該重視現(xiàn)場(chǎng)勘查，對(duì)電廠周邊環(huán)境進(jìn)行分析，提出合理的測(cè)試方案。盲目的測(cè)試不僅達(dá)不到準(zhǔn)確的測(cè)量效果，而且將耗費(fèi)大量的人力或財(cái)力。精確的測(cè)量結(jié)果將會(huì)為接地設(shè)計(jì)和防雷工程設(shè)計(jì)帶來(lái)參考。山區(qū)環(huán)境下的發(fā)電廠工頻接地電阻測(cè)試和平地相比要復(fù)雜的多，很多因素將會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)誤差，測(cè)試時(shí)應(yīng)該多次測(cè)量，利用現(xiàn)有的選頻技術(shù)，選在區(qū)別于工頻之外的其它頻率進(jìn)行測(cè)量，取測(cè)量結(jié)果的平均值。總之，測(cè)試方法一定要“因地制宜”，測(cè)試數(shù)據(jù)要實(shí)際分析。

參考文獻(xiàn)：

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[5]何金良，曾嶸.電力系統(tǒng)接地技術(shù)[M].北京：科學(xué)出版社，2007.

作者簡(jiǎn)介：曾勇，碩士，助理工程師，研究方向：雷電防護(hù)科學(xué)與技術(shù)。