貴州山區(qū)發(fā)電廠地網工頻接地電阻測試問題分析

曾勇 張建軍 劉波

摘 要：接地電阻是衡量發(fā)電廠地網安全性能是否達標的一個重要因素，準確測試發(fā)電廠地網的工頻接地電阻可以為接地工程設計提供參考。本文分析了貴州山區(qū)發(fā)電廠接地電阻測試過程中的主要影響因素：認為測試時應該斷開避雷線和接地裝置的連接；在利用發(fā)電廠現有的高壓線路作為測試引線時，應該盡量選取距離較遠的兩相線路；電流極和電壓極打入地點選取應該合理。

關鍵詞：發(fā)電廠；接地電阻

貴州省屬于我國西南部高原山地，煤炭資源豐富。目前，眾多火力發(fā)電廠已經相繼落戶到省內，大部分發(fā)電廠都建設在山區(qū)地帶。為保證電力設備的安全工作和人身安全，大型發(fā)電廠、變電站的主接地網起著重要的作用。接地網工頻接地電阻是衡量其是否達到國家或相關行業(yè)標準的重要指標。一般接地網合格與否的主要依據是其接地電阻值，按R≤2000/I即為合格[1-3]。能夠準確測試出發(fā)電廠、變電站地網工頻接地電阻值不僅能夠為接地工程提供參考，更能夠對接地計算分析提供可靠數據支撐。

1 測試方法

傳統(tǒng)工頻測量地網的方法：三極法、四極法、瓦特法、雙電位極法。為克服引線互感及電網中干擾電流的影響，目前又派生出了一些地網測試方法，但是沒有從根本上解決測試中干擾問題[4-5]。異頻大電流法是目前測量大地網接地電阻最常用的方法。通過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行測量，主要考慮貴州山區(qū)地質復雜，土壤電阻率極高。異頻法測量的關鍵是通過硬件和軟件措施，從地網中的全電流I和電壓極壓降U中無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。目前國內外生產的大地網接地電阻測試儀器能夠解決該項問題。在異頻法基礎上，可以選擇三極直線法和夾角法進行測量，具體可以根據發(fā)電廠周邊實際情況等因素。

2 測試問題分析

2.1 利用高壓線作引線

在實際的測量中，引線的布置對測量結果影響較大。貴州大部分發(fā)電廠位于山區(qū)，放線將會成為測試過程中一大難題。不僅要放線合理得當，而且要避免給莊家農田等帶來損害。在測試過程中一般優(yōu)選考慮采用電廠已有的進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)電廠測試中利用A相作電流引線，B、C分別作電壓引線的地網接地電阻測試結果，其中B相離A相距離遠，C相離A相近。

從表可以看出，測試引線距離越近，測量結果將偏大，數值將接近設計值0.5歐姆。所以引線帶來的互感影響較大，測試過程中要注意。

2.2 避雷線

以往進行發(fā)電廠、變電站接地網接地電阻測試時，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，避雷線將會分走部分測試電流，測試的結果將不準確。在測試之前，要確保各個桿塔避雷線是否斷開。

2.3 測試電極布置

測試電壓極和電流極的布置相當關鍵。無論采用直線法還是夾角法進行測試，都要根據地網最大尺寸計算電壓極和電流極應當布置在哪個位置，以便GPS定位。電流極布置一般將多根電極并聯(lián)，形成一個小地網，如果地質條件不好，土壤電阻率極高，應該在附近另尋電流極地點或者向打入地點澆入鹽水，這樣有利于測試電流入地。

2.4 測試引線

2.4.1 引線連接

在進行現場測試時，在不利用高壓線路作為測試引線情況下，只有通過人工放線方式進行。因為發(fā)電廠接地網一般較大，發(fā)電廠主接地網通常由220kV升壓站地網、主廠房接地網、鍋爐區(qū)接地網、脫硫區(qū)接地網以及煤場接地網等組成，地網尺寸為900m及以上。如果采用規(guī)程推薦的夾角法，設被測地網的最大對角線長度為D，dGC取（4～5）D，dGP長度與dGC相近，那么電壓引線和電流引線放線長度為4～5km左右。這個距離的放線在山區(qū)來講存在問題隱患，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，測試將沒有結果，也不要排查在哪個位置發(fā)生線路斷開。所以現場測試時應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

測試時會通過電流極向大地注入電流，通常10A左右，如果沿線沒有人看守，測試時一旦有人接觸到電流引線，可能會造成人身觸電傷亡事故。所以，安排人員看守保證了測試時對周邊人員的安全性，也方面進行線路故障時的沿線排查。

3 結語

本文對貴州山區(qū)發(fā)電廠地網工頻接地電阻測試中可能出現的問題進行了分析，提出了相應的解決措施。在對貴州山區(qū)發(fā)電廠進行地網接地電阻測試時，應該重視現場勘查，對電廠周邊環(huán)境進行分析，提出合理的測試方案。盲目的測試不僅達不到準確的測量效果，而且將耗費大量的人力或財力。精確的測量結果將會為接地設計和防雷工程設計帶來參考。山區(qū)環(huán)境下的發(fā)電廠工頻接地電阻測試和平地相比要復雜的多，很多因素將會導致測量結果出現誤差，測試時應該多次測量，利用現有的選頻技術，選在區(qū)別于工頻之外的其它頻率進行測量，取測量結果的平均值。總之，測試方法一定要“因地制宜”，測試數據要實際分析。

參考文獻：

[1]DL/T475-2006.接地裝置特性參數測量導則[S].

[2]馬海峰，曹玉蘭，王鵬.大型地網接地電阻的測試方法[J].黑龍江電力，2008，30（6）：438-439.

[3]李景祿，鄭瑞臣.關于接地工程中若干問題的分析和探討[J].高電壓技術，2006，36（4）：122-124.

[4]DL/T475-2006.接地裝置特性參數測量導則[S].

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

作者簡介：曾勇，碩士，助理工程師，研究方向：雷電防護科學與技術。