某中型水电站主地网接地阻抗测量与分流计算

某中型水电站主地网接地阻抗测量与分流计算

王发强1，叶锐2，曹逸3，马波4，杨健5，孙琪6

黄河水利水电开发集团有限公司，河南济源  459017

[摘要]通过远离夹角法测量主接地网接地阻抗，通过测量线路避雷线分流数据，选取合理的分流系数，剔除分流因素影响，分析计算出准确的接地阻抗。

[关键词]水电站；接地网；接地阻抗；分流

0  引言

该水电站主接地网分别由发电厂房、泄洪闸、尾水闸、引水闸组成，面积约为40000m2，并通过扁钢与坝前接地网相连，形成一个完整的全厂接地网。为确保接地装置的可靠，对接地装置的接地阻抗、分流系数等参数进行测试，以检测接地装置的电气性能，准确掌握接地网状态参数，判断腐蚀情况。

1 接地网概况

该水电站为径流电站，采用坝后式厂房，出线主要由220kV架空线路组成，主接地网由发电厂房、泄洪闸、尾水闸、引水闸组成，面积约为40000m2。

2 接地阻抗测量方法

接地阻抗的测试通常宜采用远离夹角法，电流-电压线夹角布置的方式，夹角布线可以减小互感带来的影响，角度一般不宜小于30°。对超大型接地装置dCG应尽量远，一般选择dCG长度为主地网对角线长度D的4至5倍；dPG的长度与dCG相近。接地阻抗可用公式修正。试验原理接线，如图1所示。

图1  试验原理接线图

3分流测量方法

如果接地网与出线杆塔（电缆）存在电气连接，部分测试电流将通过其它金属接地体流出，即其它接地体对测试电流进行分流，对散流做出了贡献，从接地网流过的测试电流减少，导致接地阻抗测量结果偏小。

接地阻抗测试完后，对电流注入点的电流进行向量测量，然后在强干扰环境下，用罗氏线圈圈住与外界架空地线相连的杆塔，测量分流向量。地网测量示意图，如图2所示。

图2  地网测量示意图

4测试过程

本次接地装置接地阻抗测试采用远离夹角法，使用异频测试系统进行测试。全厂接地装置最大对角线D约为1200m。注流点选取1#主变压器接地排，试验装置放置于1#主变压器附近。

4.1 测试回路布置

测试主电流回路电流线采用10mm2的BVR导线，电流线起点由主变注流点位置开始，向北门方向布线，出北门后沿8号路一直向北放线直至辅助电流极C，电流极C布置在距离地网中心距离约6.20km。

主电位回路电位线采用1.5mm2的BVR导线，电位线起点由主变注流点位置开始，沿大坝一直向北，出厂区后向西放线至省道245，随后沿省道245向小浪底方向放线至辅助电位极P，电位极P布置在距离地网西北边缘约6.00km。

电流线与电位线的夹角约52.6°。测试回路布置路径如图3所示。测试前使用500V绝缘电阻表分别对电流线、电位线进行绝缘电阻测量、导通测试，确保电流线路及电位线路贯通且无绝缘破损的临时接地点后再进行测试。

图3 放线路径

4.2测量结果

采取上述夹角法布线方式对1#主变压器注流点的接地阻抗进行了测试，对测试数据进行修正处理后的结果见表1所示。

表1接地阻抗测量数据表

说明：此表接地阻抗测试数据未剔除分流的影响。

4.3分流测试

通过大型地网接地特性及分流向量测量系统对接地网进行注流，辅助电流极C布置在距离全厂接地装置中心约6.25km处。试验时在注流点注入55Hz异频电流，电流稳定在10.2A。对出线构架基部，采用无线分流测量单元配合罗氏线圈进行架空避雷线的分流测试。分流测试结果见表2。

表2分流测试结果数据表

注：共存在8条架空避雷线出线，有4条出线基柱不具备测试条件。

5 分流计算和结果分析

该电站区域较为平坦，接地装置最大对角线约1200m。通过使用大型地网接地特性及分流向量测量系统，采用夹角法布线方式对1#主变注流点的接地阻抗进行测试，为避免河水影响，电位极、电流极均在河左岸同岸放线，修正后的接地阻抗测试值为180.9mΩ。

该电站一共存在8条架空避雷线出线，由于缺少另外4条架空避雷线出线的分流数据，单独按以上4条出线计算的分流系数则超过100%，因此考虑到接地网接地阻抗测试结果较小，同时参考临近电站分流系数，可推断分流系统K取值约为80%~90%。当分流系数为80%时，计算得到剔除分流后接地阻抗值为226mΩ，当分流系数为90%时，计算得到剔除分流后接地阻抗值为201mΩ。因此，可以推断该电站接地装置剔除分流影响后的接地阻抗值不大于226mΩ，满足其接地网设计要求。

6结论/结束语

按照《电力设备预防性试验规程

DL/T 596—1996》要求，应每6年进行1次接地网参数复核测试，以监督接地网参数变化情况，以保证设备和人身安全。本次测试有效检验了接地网的接地参数的改变情况，，测量结果证明该水电站工程接地阻抗测试结果符合规程要求，接地网接地状况良好。

参考文献

[1]国家能源局.DL/T 475-2017接地装置特性参数测试导则

[2]中华人民共和国住房和城乡建设部.中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB50065-2011交流电气装置的接地设计规范

[3]中华人民共和国住房和城乡建设部.中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB50169-2016 电气装置安装工程接地装置施工及验收规范

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