大地网检测综述

赵江

摘要：对于接地网的测试往往仅局限于测量接地电阻的大小。接地阻抗低并不意味着接地网安全，要进行全面评估。对于大型地网，“接地电阻”呈现出较明显的“复数阻抗”性质，即包含电阻分量、电抗分量，所以应当采用“接地阻抗”的概念取代“接地电阻”。不能仅以接地电阻作为接地系统的安全判据已成行业共识。

Abstract： Testing of grounding grids is often limited to measuring the magnitude of grounding resistance. A low ground impedance does not mean that the grounding grid is safe and should be fully evaluated. For large ground networks， the "grounding resistance" exhibits a more obvious "complex impedance" property， which includes the resistance component and the reactive component， so the concept of "grounding impedance" should be used instead of "grounding resistance". It is an industry consensus that the grounding resistance cannot be used only as a safety criterion for grounding systems.

关键词：系统接地;测试;方法

Key words： system grounding;test;method

中图分类号：[P258]                                      文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2019）28-0287-02

0  引言

大型接地装置的交接试验应进行各项特性参数的测试，正常情况下应5-6年测试一次，遇有接地装置改造或其它必要时，应进行针对性测试。对于土壤性较强的区域，应缩短测试周期。输电线路杆塔接地装置的测试周期依据CL/T741-2010架空输电线路运行规程进行。高压直流电系统换流站接地装置的测试周期参照500kV变电站，直接接地极的各项特性参数的测试除新建交接时进行外，一般5-6年测试一次或有必要时进行测试。

1  接地装置的分类与类型

1.1 接地装置的分类

接地分为电力系统接地，保护接地，防雷接地，屏蔽接地，防静电接地，等电拉接地，信号接地等。

1.2 大型装置接地常见类型

变电厂，火电厂，水电厂，炼油厂，化工厂，风电厂，钢铁厂，电气化铁路，港口等。

2  接地网安全状态测量评估内容方法

2.1 内容

①电气完整性的测试;

②是变电站接地阻抗的测量;

③接触电位差、接触电压和跨步电位差和跨步电压的测量;

④地表电位梯度及分流系数的测量;

⑤接地网安全状态的分析評估。

2.2 方法

①接地网安全状态评估工作主要是结合现场测试和理论计算，准确给出接地网入地故障电流、接地阻抗、接触电位差、跨步电位差、地网电位分布、地网完整性等。

②地网金属导体腐蚀情况目前通过开挖来进行检查（按用户的需求选择）。

③计算内容多，测量计算工作量大。

3  现场测试方法

3.1 典型配备

大功率信号源，耦合变压器，选频万用表，外接电流钳。

3.2 大功率信号源

主要技术参数：

大功率变频信号源主要作用是为测试提供一个可变频的电流信号，根据用户要求的不同可选择2kW-20kW或定制的功率大小。

电源电压：AC 220V或380V。

功率：（5kW～20kW可选）。

波形畸变率：≤1%。

频率调节范围：45～65Hz。

步进频率：1Hz。

3.3 选频万用表

电压量程：20mV/200mV/2V/20V/200V自动换挡。

电流量程：0.2A/2A/30A，自动换挡。

外接电流互感器可测量任意大小电流。

测量频率范围：40～70Hz。

步进频率：1Hz。

电压分辨率：0.01mV。

电流分辨率：0.01A。

测量精度：1.0级。

3.4 接地阻抗的一般判断方法

根据GB50150-2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》要求接地阻抗满足：

Z≤2000/I或Z≤0.5Ω（当I？芏4000A时），I—经接地网流入地中的短路电流（当d（1，1）时，是I1+I2+I0;当d（1）时，则是零序电流I0）。d（1，1）—两相接地短路，d（1）—单相接地短路，随着电网容量的增大，单相接地短路电流达到几千安甚至几十千安。一般110kV以上电压等级的变电站都要满足接地阻抗Z≤0.5Ω，如不能满足上述标准，必须进行降阻改造。目前220kV地网Z约100mΩ左右，500kV地网Z约50mΩ左右。

3.5 电气完整性测试

不同场所的接地装置电气完整性测试的范围分别如下：

①变电站的接地装置：各个电压等级的场区之间;各高压和低压设备，包括构架、分线箱、汇控箱、电源箱等之间;主控及内部各接地干线，场区内和附近的通讯及内部各接地干线之间;独立避雷针及微波塔与主地网之间;以及其它必要部分与主地网之间。

②电厂的接地装置：除变电站内容同上，还应测试其它局部地网与主地网之间;厂房与主地网之间;各发电机单元与主地网之间;每个单元内部各重要设备及部分，避雷针，油库，水电厂的大坝，以及其它必要的部分与主地网之间。

③换流站和直流接地极、风电升压站、光伏电站、储能电站、电铁牵引站等，测试范围参照变电站。

测试中应注意减小接触电阻的影响。当发现测试值在50mΩ以上时，应反复测试验证。

3.6 变频电源和耦合变压器保持恒定电流输出，（例如：10A），需要注意的是当仪器满功率输出的时候，成套仪器不要超过15分钟。

4  测试安排注意事项

统筹安排、分工合作：分三组以上的工作小组，每组设一负责人。第一组负责厂内电源取得，场内仪器的摆放，测试电流入地点的选择，地表电位梯度的走向以及跨步电压和接触电压的测试取点，同时测场内的电气完整性;第二组负责场外放置电流线及电流极，还有沿线关键节点的看护工作;第三组负责放电压线及电压极，电压极的看护，还有关键节点的看护。

试验前请确保变频信号源、耦合变压器的接地端子可靠接地。耦合变压器输出侧尾端（黑色）端子也接到当前被测地网引下线。设备使用人员须具有电气试验上岗证，并对该试验设备的测试原理及方法有充分的认识。请按《电力安规》规定，在工作电源进入设备前加装两个明显断开点，当接线时应将两个断开点明显断开。耦合变压器最高可输出约1000V交流电压，所以通电之前请确保所有人员远离电流极及电流线，并在试验全程注意电流线沿线及电流极看护，勿让人畜靠近！电流线、电压线布线时注意金属导体部分不要接觸地面。变频信号源输出应该从零启动，请确保在按下变频信号源复位按钮（输出允许）之前，请将输出调节旋钮归零，此时变频信号源面板上的输出电压指示应为0。供电电源上的漏电保护开关须拆掉，某些漏电保护开关过于灵敏，可能会引起漏电保护跳闸。

5  结论

综合上所述，接地电阻值较高，约为1Ω，是否改造，需要进一步研究，从电气导通上有少数一些设备应处理，绝大部分状况良好，大部分场区电位分布基本均匀，少数区域有问题，设备接触电势较低，另外主控中各低压电子设备仪器所有应接地的工作点是否真正接到工作地上，也应由变电所有关专业人员彻底排查。

参考文献：

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