廣東威恒輸變電工程有限公司 梁湛原

變電站接地網(wǎng)狀態(tài)評估需根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況進(jìn)行測試與計(jì)算，準(zhǔn)確測出變電站接地網(wǎng)的接地電阻、跨步電壓、接觸電壓、地網(wǎng)電氣完整性以及地網(wǎng)電位分布的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，進(jìn)而對其評估，根據(jù)評估結(jié)果制定相應(yīng)的對策。

當(dāng)變電站接地網(wǎng)運(yùn)行一段時(shí)間或新改造后，需根據(jù)規(guī)程對其進(jìn)行測試，普通的測試內(nèi)容包含變電站接地網(wǎng)的接地電阻、具體腐蝕程度及變電站接地網(wǎng)和接地引下線間的連接狀況。在實(shí)際測試過程中并沒有對測試項(xiàng)目進(jìn)行明確的規(guī)定，導(dǎo)致站和站間的測試數(shù)據(jù)參差不齊。某些關(guān)鍵數(shù)據(jù)的缺失可能導(dǎo)致變電站接地網(wǎng)安全隱患一直存在，在變電站發(fā)生短路故障時(shí)將會出現(xiàn)嚴(yán)重后果。因此國家相關(guān)部門要重視變電站接地網(wǎng)狀態(tài)實(shí)測評估工作，從多方面對其實(shí)測、評估，得出正確的判斷，排除安全隱患。

1 變電站接地網(wǎng)狀態(tài)評估程序及實(shí)測評估實(shí)驗(yàn)方法

變電站舊接地網(wǎng)狀態(tài)評估程序：測量變電站舊接地網(wǎng)的接地電阻、跨步電壓與接觸電壓、導(dǎo)通電阻；測量地表土壤電阻率，用于計(jì)算接觸、跨步電壓限值；明確接地故障電流的大小并計(jì)算出接地安全限值，包含接地電阻安全限值、跨步電壓安全限值及接觸電壓安全限值，另需根據(jù)熱穩(wěn)定校核確定出最小接地導(dǎo)體的尺寸；開挖接地網(wǎng)檢查其具體腐蝕情況；根據(jù)實(shí)測結(jié)果對變電站接地網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行安全判斷；檢測二次防干擾措施[1]。

變電站新建接地網(wǎng)狀態(tài)評估程序：測量土壤電阻率并使用CDEGS 軟件進(jìn)行仿真，得出整個(gè)區(qū)域的土壤分層情況；評估變電站新建接地網(wǎng)的接地阻值，明確接地故障電流的大?。蛔屑?xì)計(jì)算出變電站接地網(wǎng)系統(tǒng)的安全限值，包含接地電阻安全限值、跨步電壓安全限值及接觸電壓安全限值；明確變電站接地導(dǎo)體的截面面積大小與材質(zhì)尺寸大??；根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確定變電站接地系統(tǒng)的安全限值；合理采取二次防干擾措施；當(dāng)完成整個(gè)變電站接地網(wǎng)工作后，要對跨步電壓、接觸電壓及接地電阻進(jìn)行實(shí)時(shí)測量，根據(jù)測量結(jié)果判定出該變電站接地系統(tǒng)的安全。

工頻小電流法測接地電阻。本辦法所測試的電流為三到十安培之間，工頻數(shù)值接近五十赫茲。在實(shí)際測量中因?yàn)椴捎眠h(yuǎn)離夾角法，所以對測量結(jié)果要進(jìn)行一定的修正，根據(jù)相關(guān)計(jì)算公式可得出使用工頻小電流法測接地電阻的結(jié)果為修正系數(shù)乘測量值。

圖1 工頻小電流法測試原理接線圖

圖2 接觸、跨步電壓測試原理圖

表1 接地電阻測量結(jié)果（部分）

接觸、跨步電壓的測量。在實(shí)際測量中，電路注入位置需選取接地短電流可能流入的地方，把兩根Φ16以上圓鋼電壓測量極打入到地下深度為零點(diǎn)五米的土壤中，并按照間距一米進(jìn)行測量，保障鋼釬能緊緊插進(jìn)土壤里。電壓表的兩端需連接到兩根測量極上再對電流進(jìn)行實(shí)際測量，通過讀取電壓表可測量出電流所對應(yīng)的跨步電壓，若使用電壓表對設(shè)備外殼及離外殼1米的測量極進(jìn)行測量，則可測出對應(yīng)的接觸電壓。

接地引下線連接電阻測量。主要是為檢測變電站接地網(wǎng)與設(shè)備接地引下線間的導(dǎo)通狀況。在實(shí)際工作過程中，通過使用接地引下線連接電阻測試儀來完成接地引下線連接電阻測量工作，對于連接電阻具有明確規(guī)定，要求阻值不得高于50毫歐。在進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)阻值高于150毫歐時(shí)進(jìn)行接地網(wǎng)開挖工作，能檢查出扁鋼銹斷概率很高，核心原因是電阻測試儀的注入電流和電阻測量值成反比。因此當(dāng)阻值高于150毫歐時(shí)就要對變電站接地網(wǎng)設(shè)備重視，做好預(yù)防處理措施[2]。

接地網(wǎng)腐蝕程度檢測。其檢測主要通過計(jì)算所使用的扁鋼銹蝕程度即可：根據(jù)變電站接地網(wǎng)設(shè)計(jì)圖計(jì)算扁鋼的橫截面積，計(jì)算公式為S1=長×寬；挖出變電站的接地網(wǎng)，準(zhǔn)確測量扁鋼銹蝕的實(shí)際長度并計(jì)算出實(shí)測面積，計(jì)算公式為S2=長×寬；根據(jù)橫截面積與實(shí)測面積計(jì)算出接地網(wǎng)的腐蝕程度，計(jì)算公式為S%=［1-（S2÷S1）]×100。

2 實(shí)驗(yàn)方法評估及評估數(shù)據(jù)分析

根據(jù)以上四種實(shí)驗(yàn)內(nèi)容對變電站接地網(wǎng)狀態(tài)實(shí)測進(jìn)行評估，評估結(jié)果如下。由于篇幅有限，僅列出部分?jǐn)?shù)據(jù)。

采用等距Wenner 四極法測量土壤電阻率，并使用CDEGS 軟件進(jìn)行仿真，測量所得部分極間距a（m）、視在電阻率ρ（Ω·m）數(shù)據(jù)分別為：0.5/100.67、0.7/79.43、1/ 41.14、2/35.98、5/37.08、7/27.28、10/28.91、20/11.06……

根據(jù)接地引下線電阻測試結(jié)果可得出，接地裝置位置為11021刀閘接地引下線的連接電阻值為一百七十毫歐，測量結(jié)果不合格，其他接地引下線電阻測試均合格。經(jīng)過進(jìn)一步的探究可以得出，11021刀閘接地引下線在連接扁鋼處出現(xiàn)較為嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象，并且伴有斷裂點(diǎn)，對這一現(xiàn)象進(jìn)行分析，主要是因?yàn)榇穗娎|溝的排水功能較弱，在下雨天氣中累計(jì)了大量的雨水，當(dāng)天晴時(shí)電纜溝內(nèi)的溫度較高，導(dǎo)致溝內(nèi)環(huán)境潮濕、進(jìn)而腐蝕了11021刀閘接地引下線。

對變電站接地網(wǎng)評估狀態(tài)進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)，具體措施如下：可把11021刀閘接地扁鋼替換成抗腐蝕性能更好的接地扁鋼，在替換過程中，需注意所采用的焊接工藝要滿足現(xiàn)場施工準(zhǔn)則且不得違規(guī)操作，與此同時(shí)還要做好防腐措施，改善接地環(huán)境。