嫩江尼尔基水利水电有限责任公司黑龙江齐齐哈尔161005
摘要:接地电阻是衡量发电厂地网安全性能是否达标的一个重要因素,所以能够准确的测量发电厂地网的工频接地电阻尤为重要,本文针对尼尔基发电厂实际进行的接地网接地电阻测试试验为例,介绍现场实际检测方法、试验原理、注意事项以及在工作中的一点体会。
关键字:尼尔基发电厂;接地网;测试;
前言
接地网起着工作接地和保护接地的作用,当接地电阻过大时,发生接地故障使中性点电压偏移增大,可能使健全相和中性点电压过高,超过绝缘要求的水平而造成设备损坏。在雷击或雷电波袭击时,由于电流很大,会产生很高的残压,使附近的设备遭受到反击的威胁,并降低接地网本身保护设备(架空输电线路及变电站电气设备)带电导体的耐雷水平,达不到设计的要求而损坏设备。同时接地系统的接地电阻是否合格直接关系到变电站运行人员、变电检修人员人身安全,但由于土壤对接地装置具有腐蚀作用,随着运行时间的加长,接地装置已有腐蚀,影响变电站的安全运行,因此,必须大力加强对地网接地电阻的定期监测。
1概述
尼尔基水利枢纽水电站位于嫩江干流中游段,左岸为黑龙江省讷河市,右岸为内蒙古莫力达瓦旗,为河床式电站,主要承担防洪度汛、城乡供水、机组发电、环境保护及航运等功能,电厂总装机容量为4×62.5MW,为两机一变扩大单元接线方式,220千伏开关站主接线为单母线带旁路的接线形式,设备自2006年投产,220千伏开关站内各设备及设备构架有一条接地引下线,主接地网为建设期基础预埋时敷设。
2试验方法
2.1直线布线法
G—地网P—电压极C—电流极
图一:直线布线法试验接线图
2.2三角形布线法
G—地网P—电压极C—电流极
图二:三角形布线法
3试验步骤
3.1用导线将待测地网与仪器的E端相连,导线中将流过1A的电流,所以使用截面积2.5mm2铜芯线。
3.2用导线将待测地网与仪器的P1端相连,为了消除接触电阻,P1不能直接与E直接连接,应按照图一所示连接于a点与地网之间,导线铜芯截面积选择2.5mm2铜芯线。
3.3采用直线布线法时(如图一):在距离地网较远处打一个地桩,通过导线连接到仪器的电流极C。注意,电流极地桩与地网的距离L应为地网本身最大尺寸的4D-5D。注意,此导线中将流过1A的电流,根据设计图纸尺寸标注计算得,接地网南北尺寸为286m,东西尺寸为263m,所以计算D为389m。在距离地网0.648L处打一个地桩,通过导线连接到仪器的电压极P2。电位极P应在被测接地装置G与电流极C连线方向移动三次,每次移动的距离为dCG的5%左右,当三次测试的结果误差在5%以内即可。
3.4采用三角形布线法时(如图二)。在距离地网较远处打一个地桩C,通过导线连接到仪器的电流极,d12一般为4D-5D,对超大型接地装置则尽量远,在另一侧打一个地桩P,通过导线连接到仪器的电压极,d13的长度与d12相近。如果土壤电阻率均匀,可采用d12和d13相等的等腰三角形布线,此时使夹角约为300,d12=d13=2D(接地网南北尺寸为286m,东西尺寸为263m,D为389m)。
3.5检查试验接线无误后,接上AC220V电源,打开电源开关,液晶显示器上将显示“开始测量?”。
3.6按下确认键即可开始测量。测量完毕,液晶屏显示出测量结果并记录试验数据。
3.7试验完毕,切断电源,放电后才能拆除试验接线,现场卫生清扫干净,全体人员撤离。
4试验设备及工具
4.1TE-DW10大型地网接地电阻测试仪1台
4.2温湿度计1台
4.3移动电源电缆盘1个
4.4试验测试导线3500米
4.5万用表1台
4.6地桩2个
4.7铁锹2把
4.8铁锤1把
4.9盐水若干
4.10组合工具1套
5注意事项
5.1为使测试顺利进行,测试前请先用万用表检查测试导线与地桩的接触点是否完好,并测量已放好的线是否有断路现象。
5.2测量过程中,若仪器液晶屏显示“回路电阻偏大”,此时说明C、E间的阻抗过大,超出了恒流源的负载能力,致使恒流源输出电流过小。回路电阻定义为地网与电流极之间的阻抗。出现“回路电阻偏大”的情况时,首先应检查接线是否牢靠,若还不能解决问题,则应该加粗加深电流极地桩,或者在电流极地桩附近浇注盐水,以减小回路电阻值。
5.3试验时环境温度≥5℃、空气湿度≤80%。
5.4试验人员注意与带电设备保持安全距离。
5.5放电结束后,试验人员应拆除试验临时接地线,并对被试设备进行检查和清理现场。
6质量标准
依据DL/T596—1996《电气设备预防性试验规程》:
R≦2000/I或R≦0.5Ω,(当I>4000A)式中I—经接地网流入地中的短路电流(单位:A)R—考虑到季节变化的最大接地电阻(单位:Ω)
7测试结果
由于我厂所处地理位置原因,利用直线布线法测试较为方便,考虑到江边湿度大,大地电阻低,所以首次测量我们把试验点定在2号主变压器接地处,沿着江边布线。由于电流极位置一般为4D-5D,之前计算得D为389m,电流极布线1800米,电压极布线1166米左右,测试结果为:
显然超出了标准范围,分析原因为,江边虽然土壤电阻率低,但土壤疏松,接地极与地之间接触不良导致测试结果偏高。所以,我们将布线位置改为大克浅方向,并将接地极加粗加长,测试结果为:
完全符合试验规程规范要求。
8结论
接地网在电力系统中起着工作接地和保护接地的作用,但由于受到土壤电阻率、土壤成分、接地体的材料选择、接地材料的防腐等一系列因素的影响,接地网会出现腐蚀、断裂等现象。这将直接关系到变电站运行人员、变电检修人员及运行设备的安全。所以定期对接地网的接地电阻值进行测量显得尤为重要。
通过本次的实际测量,让我们对接地网接地电阻的试验流程及注意事项有了更深次的理解,并对本次接地网的优化改造提供可靠的检验依据。接地网的接地电阻符合规程要求,说明本次接地网整改效果突出,从而有效的防止设备绝缘损坏造成的跨步电压造成人员伤害或设备损坏。即保证了电气设备的安全运行,又为变电站工作人员创造一个安全可靠的工作环境。
参考文献:
[1]DL/T596—1996《电气设备预防性试验规程》
[2]Q/GDW1799.1—2013《国家电网公司电力安全工作规程》(变电部分)
[3]中国水电六局检测报告
[4]高压电气设备试验方法(第二版)