池州九華發(fā)電廠大地網(wǎng)檢測技術(shù)探析

劉玉林，許 勇，王強生

（池州市氣象局，安徽 池州 247000）

池州九華發(fā)電廠大地網(wǎng)檢測技術(shù)探析

劉玉林，許 勇，王強生

（池州市氣象局，安徽 池州 247000）

通過對池州市九華發(fā)電廠大地網(wǎng)檢測，得出了池州九華發(fā)電廠大地網(wǎng)接地阻抗、接地裝置電氣完整性、地表電位梯度、接觸和跨步電壓、轉(zhuǎn)移電位等接地裝置特性參數(shù)，科學、全面地評估池州九華發(fā)電廠大地網(wǎng)的運行狀況，同時也為池州九華電廠開展安全評價及后續(xù)工作提供了科學、可靠的依據(jù)。

發(fā)電廠；大地網(wǎng)；特性參數(shù)；檢測技術(shù)

接地網(wǎng)是由垂直和水平接地極組成，供發(fā)電廠和變電所使用，兼具泄流和均壓作用的水平網(wǎng)狀接地裝置。大型接地網(wǎng)是指110 kV以上電壓等級變電所或裝機容量在200 MW以上的火電廠和水電廠的接地裝置，或等效面積在5 000 m2以上的接地裝置，即我們通常所說的大地網(wǎng)。對于發(fā)電廠來說，大地網(wǎng)的狀況是否良好直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全運行。因此，科學測試發(fā)電廠大地網(wǎng)的各種特性參數(shù)，準確地評估其狀況就顯得尤為重要。

1 項目概況

池州九華發(fā)電廠為火力發(fā)電廠，其位于池州市東北約13 km處，屬江口鎮(zhèn)大興村地界。廠址北靠長江大堤，東靠虎行山，距離銅陵長江大橋約30 km，西距池州江口輪渡約3 km，南距貴銅公路約1 km。工程占地2.543×105m2，其裝機容量為2×300 MW機組，年發(fā)電量約為30億千瓦時，并入華東電網(wǎng)。本工程地網(wǎng)性能良好、防雷裝置安全性能良好是安全生產(chǎn)的關(guān)鍵之一，一旦遭受雷擊或電廠升壓站系統(tǒng)設(shè)備出現(xiàn)異常造成故障電流，將可能會造成嚴重的經(jīng)濟損失和人員傷害。

2 檢測情況概述

2.1 檢測內(nèi)容

池州九華發(fā)電廠大地網(wǎng)檢測的主要檢測項目有接地阻抗、電氣完整性、場區(qū)地表電位梯度、跨步電壓和跨步電位差、接觸電位差和接觸電壓、轉(zhuǎn)移電位，共6項。

2.2 檢測條件及依據(jù)

檢測期間天氣以多云天氣為主，氣溫在25℃左右。檢測依據(jù)為DL/T 475—2006《接地裝置特性參數(shù)測量導則》、DL/T 621—1997《交流電氣裝置的接地》、GB/T 17949.1—2000《接地系統(tǒng)的土壤電阻率、接地阻抗和地面電位測量導則》、GB 50057—2010《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》、GB 50343—2012《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》。

2.3 地網(wǎng)特性參數(shù)

現(xiàn)場勘查得知地網(wǎng)尺寸為500 m×400 m，對角線約為640 m。

3 檢測結(jié)果

3.1 接地阻抗檢測

接地阻抗的檢測儀器為SD-301D型接地裝置特性參數(shù)測試系統(tǒng)。接地阻抗的測試方法采取電流、電壓線平行布線直線法。根據(jù)地網(wǎng)的尺寸，電流極地點選在開關(guān)站以南2 010 m處，電壓輔助極地點選在升壓站以南約1 040 m處。電流、電壓線方向基本一致，電流線、電壓線之間保持一定的間距，以減小電流線和電壓線互感影響。

表1 接地阻抗檢測

電流極、電壓極分別采用3根?50 mm圓鋼管相連并打入土壤60 cm，以達到良好的接地效果。電流注入點選擇在#2高廠變西接地扁鋼，3次測試注入電流分別為8A、5A、3A，頻率為40～60 Hz變頻，回路阻抗為22.1 Ω、23.5 Ω、25.1 Ω，接地阻抗測試結(jié)果為167 mΩ、165 mΩ、173 mΩ。平均值為0.168 Ω，符合DL/T 475—2006《接地裝置特性參數(shù)測量導則》的要求。表1所示為接地阻抗檢測情況。

3.2 接地裝置電氣完整性檢測

通過對池州九華發(fā)電廠主廠房內(nèi)設(shè)備及開關(guān)站內(nèi)一次設(shè)備接地引下線與主地網(wǎng)之間的電氣導通進行檢測，從而對該主廠房內(nèi)設(shè)備及升壓站內(nèi)一次設(shè)備接地引下線與主地網(wǎng)的導通狀況有了全面的了解。從檢測結(jié)果看，大部分設(shè)備與主地網(wǎng)連接均良好，但發(fā)現(xiàn)以下設(shè)備存在問題，如表2所示。

表2 接地裝置電氣完整性檢測

3.3 場區(qū)地表電位梯度檢測

通過對池州九華電廠開關(guān)站北側(cè)的場區(qū)道路進行地表電位梯度測試，位置如圖1所示，根據(jù)測試結(jié)果，繪制出該路線上地表電位梯度測試曲線，如圖2、圖3所示。

圖1 地表電位梯度測試位置示意圖

通過場區(qū)地表電位分布曲線分析，該場區(qū)地表電位的檢測值換算到故障電流35 kA計算，折算后得到的單位場區(qū)地表電位梯度均沒有超過60 V；根據(jù)中華人民共和國電力行業(yè)標準DL/T475—2006《接地裝置特性參數(shù)測量導則》，我們可以判定：場區(qū)地表電位梯度曲線均比較平坦，沒有突變，表明地網(wǎng)總體分布均勻。

3.4 跨步電位差及跨步電壓檢測

為了達到更好的檢測效果，檢測時選取開關(guān)站內(nèi)人員走動概率大的2條巡線上對跨步電位差和跨步電壓進行了檢測，檢測位置示意圖見圖4.

從檢測結(jié)果得出，跨步電位差最大值為2.21 mV，跨步電壓最大值為0.61 mV，換算到故障電流下為15.47 V和4.27 V，見圖5.它們均小于80 V，符合DL/T475—2006《接地裝置特性參數(shù)測量導則》6.4項要求。

圖2 開關(guān)站北側(cè)場區(qū)地表電位梯度曲線（0～77 m）

圖3 開關(guān)站北側(cè)場區(qū)地表電位梯度曲線（77～154 m）

圖4 跨步電位差和跨步電壓檢測位置示意圖

圖5 跨步電位差和跨步電壓測試折算值

3.5 接觸電位差及接觸電壓檢測

通過對升壓站內(nèi)有關(guān)設(shè)備的接觸電位差和接觸電壓進行檢測，發(fā)現(xiàn)顯示接觸電位差檢測值最大為3.9 mV，換算到故障電流下為27.3 V；接觸電壓檢測最大值為3.0 mV，換算到故障電流下為21 V，見圖6.它們均符合DL/T 475—2006《接地裝置特性參數(shù)測量導則》要求。

圖6 接觸電位差和接觸電壓測試折算值

3.6 轉(zhuǎn)移電位檢測

我們對開關(guān)站內(nèi)地網(wǎng)與主廠房地網(wǎng)的轉(zhuǎn)移電位進行了檢測，檢測值為8.78 mV，換算到故障電流下轉(zhuǎn)移電位為61.46 V，小于110 V，符合DL/T475—2006《接地裝置特性參數(shù)測量導則》要求。

4 結(jié)論

經(jīng)總結(jié)，得出以下3點結(jié)論：①池州九華發(fā)電廠接地裝置的接地阻抗、場區(qū)地表電位梯度、跨步電壓和跨步電位差、接觸電位差和接觸電壓、轉(zhuǎn)移電位均符合DL/T475—2006《接地裝置特性參數(shù)測量導則》要求；②池州九華發(fā)電廠大部分設(shè)備與主地網(wǎng)連接均良好，但部分設(shè)備接地裝置電氣完整性檢測存在問題，因此需要進行整改完善再進行復測，以確保安全、可靠；③在大地網(wǎng)測試過程中，回路阻抗、電抗分量、輸出電流等對測試結(jié)果都有很大影響，因此需要進行多次測試并對測試結(jié)果進行分析，得出正確的測試結(jié)論。

［1］東北電力科學研究院，廣東電力試驗研究所，中國電力科學研究院，等.DL/T 475—2006接地裝置特性參數(shù)測量導則［S］.北京：中國電力出版社，2006.

［2］電力工業(yè)部電力科學研究院高壓研究.DL/T 621—1997交流電氣裝置的接地［S］.北京：中國電力出版社，1997.

［3］電力工業(yè)部信息研究所.GB/T 17949.1—2000接地系統(tǒng)的土壤電阻率、接地阻抗和地面電位測量導則［S］.北京：中國標準出版社，2000.

［4］中國機械工業(yè)聯(lián)合會.GB 50057—2010建筑物防雷設(shè)計規(guī)范［S］.北京：中國計劃出版社，2010.

［5］中國建筑標準設(shè)計研究院，四川中光防雷科技股份有限公司，中南建筑設(shè)計院股份有限公司，等.GB 50343—2012建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范［S］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012.

［6］李周鑫，胡萬全，何依遙，等.回路阻抗對大地網(wǎng)測試值的影響研究［J］.貴州氣象，2015，39（5）：50-52.

TU856

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.21.044

2095－6835（2017）21－0044－04

劉玉林（1985—），男，研究方向為雷電防御。

〔編輯：劉曉芳〕