电力设备接地引下线导通

1. 电力设备接地引下线导通 主讲人:傅丰伟

2. 目录 1 、概述…………………………………3 2、测试原理…………………………….5 3、测试方法…………………………….7 4、测试注意事项…….…………………10 5、测试案例…………………………….11 6、引下线导通的施工工艺….…………18 7、对接地引下线的运行维护………….20 8、结论………………………………….22

3. 概述 电力设备接地引下线，起着电力设备与接地网联通的作用，对设备运行安全致关重要。为此国电公司发布的《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》中第17款对基建验收，日常预试等工作有着明确的要求。严禁设备失地运行。 所说的设备失地运行是指接地网和设备接地引下线，在基建施工中的缺陷或运行中的接地装置位于土壤中，因长期受到物理化学等因素的影响而发生腐蚀，使其不能达到设计所需接地线的最小截面或焊接点电阻升高。 电力系统中电厂、大、中型变电站中，每台运行设备都有一个或多个的引下线与接地网相连，要按照导则规定的对每条接地引下线与地网进行导通状态检查，测量其导通电阻值，并记录进行历年比较，以便确定运行状态，决定是否挖开检查，工作量的确很大。因此，需找出较便捷的现场检测方法。

4. 测试原理 接地引下线导通的测量是采用直流电阻测量法，在测量过程中自动对测量导线进行补偿，不需短路调零。采用10 A大电流测试，抗干扰能力强，可以消除测量回路中各种干扰引起的测量误差，精度在O．5级。

5. 由于土壤表层湿度与透气性变化大，使得 引下线很容易出现局部的化学电池，造成 引下线腐蚀，其腐蚀速度大多明显高于水 平接地极，进而成为影响接地网安全的主 要因素。目前形成的双引下线设计就是针 对这一问题的反措对策。最容易发生腐蚀 的线段往往只有几十厘米，要有效地监测 这一小范围的腐蚀程度就必须有较稳定和 可靠的检测数据。在实际连通检测中， 不同的电极布置对测量数据的影响很大。 模拟试验显示，其值可在几倍范围内变化， 因此在试验电极布置上进行优化，才能有 效反映这一部位的电阻变化。如图1所示。 图1

6. 模拟试验表明，采用图1所示的电极布置可取得很好的检测效果，电极位置差异带来的偏差可控制在10 %~20 %，这样不同时期数据的可比性大为增强。图1中电极1、2接于被测引下线上，电极3、4拉开相当的距离分别接于不同的设备引下线上。由于参考电压极3取之地网的平均电位，这样所测结果就主要反映被测引下线的连通电阻（或称接入电阻），与另一根电极状态基本无关。因此，就可为每根引下线建立连通数据档案。当然为了进一步减小水平接地极的影响，必要时也可将电极3移至电极1、2的附近（但不能是被测设备双引下线的另一根或同一架构的不同引下线）。 采用上述试验方法获得的数据稳定性很好。试验时，应确定一个统一的电极接入点高度，使人为因素带来的数据偏差降到最低。

7. 测试方法 设备接地引下线检测的方法较多，以下仅介绍在基建施工交验、日常预试中常用的方法。 2.1 测接地网接地电阻的方法（单根引下线测量法） 按照DL475-92《接地装置工频特性参数的测量导则》中规定的测量方法对所测设备接地引下线逐个进行接地电阻测量，逐个得到接地电阻值，依据测量值的大小及历次测量值变化，结合该接地网接地电阻允许值来判断其设备接地引下线的运行状态。控制标准一般为0.5Ω或与有多条引下线的设备所测接地电阻值比较。 以上方法比较直观，能够及时发现缺点，但工作量较大，加之发电厂大型变电站内设备区较大，设备接地引下线较多，在实际工作中很难实现。

8. 2.2 两相邻引下线测之间电阻的方法（类工频在线电阻测量） 使用电力设备引下线导通电阻测量仪，该仪器依据DL/T596-1996中表47的测量原理制做的专用仪器（1—1999mΩ范围内精度1级），采用类工频67HZ电源激励，测量回路选频Q值≥100以保证在线测量的抗干扰能力，用电桥平衡方式作信号取样电路，通过调整辅助电阻R；可消除测量线和接触电阻的影响，测量引线半径40米，便于在较大范围内定量测量接地引下线的导通电阻值（mΩ级），并与历史数据比较判定其连结情况。若发现异常，再用测接地网接地电阻的方法核对。此法简单易行，适于现场应用。

9. 直流测试法 在地网内先找出与地网联结合格的引下线作为 基准E点(可用测接地电阻的方法找出基准点E)。 采用导通测量仪4米线(标配)接基准点E点；使 用32米线(标配)接任意相邻设备接地引下线进 行测量，使被测体与基准体由地网组成回路， 从而达到测量的目的(不 能在同一设备接地引下 线之间进行测试)。如图2所示 图2

10. 测试注意事项 接地引下线导通测量仪宜选择多点接地的电器设备作为基准点，如变压器、龙门架等，再以此从相邻最近的两台电器设备问进行。当发现问题为了区分缺陷所在，可再分别在原两引下线与邻近的第三台电器设备接地引下线问测量。被测接地引下线与试验接线的连接处，应使用锉刀锉掉防锈的油漆，露出有光泽的金属。

11. 现场测量案例 甘肃天水供电局所属110KV七里墩变大修改造5年后对设备接地引下线的运行状态检测，使用保定华创电气有限公司生产的HCR3510接地引下线导通测试仪测试数据见表1 表1

12. 表1 变电站设备接地引下线导通电阻（mΩ） 由表1可见2#（1116CT）和15#（1102PT刀闸）测点接地引 下线导通电阻较大，故用测量接地网接地电阻的方法（HDZ接 地电阻测量仪）复查发现此二处引下线测的接地电阻值分别为 0.71Ω和2.41Ω，而其它测点测的接地电阻值均在0.25mΩ- 0.31Ω之间。 开挖两处缺陷点发现1116CT已严重腐蚀（扁钢截面为原 截面的1/4） 1102PT刀闸处（接触处已严重腐蚀断开，及时进 行补焊处理，消除了设备隐患。

13. 案例二、 广元电业局从2010年9月至2012年4月，利用保定华创电气有限公司生产的HCR3510接地引下线导通测试仪对19个变电站678根接地引下线进行了导通测试(测试数据见表2)，共发现导通不良的19根，结合测试结果对接地网开挖检查了28处，发现老旧接地网的锈蚀情况十分严重。

15. 从表2可以看出，导通测试值在lO一20 mΩ之间的数量最多，达到276根，所占比例为40．7％；导通测试值在小于10 mΩ数量次之，达到264根，所占比例为38．9％；二者之和为540根，占全部测试数量的79．6％，以上数据说明广元电业局绝大多数接地引下线导通情况良好，但部分老旧接地网情况不容乐观。 如广元电业局220 kv白石岩变电站，通过开挖在220 kv、110 kv开关场各找到一根垂直接地极，并以此作为测量基准点。在测量2号主变本体和2号主变门型架进行接地导通测试时，发现回路电阻偏大，2号主变本体达到110 mΩ，2号主变门型架达到220．4 mΩ。针对这两点异常情况，决定开挖检查，开挖后发现2号主变本体接地引下线锈蚀严重；2号主变门型架接地引下线锈蚀严重，已断裂。

16. 在35 kv东坝变电站，站内接地极和主控制室发现回路电阻达到33l mΩ，决定对主接地网开挖检查。 发现主接地网采用彩16圆钢焊接而成，而且锈蚀严重。在开挖检查中还发现站内避雷针接地引下线断裂。 通过测试除了发现接地引下线锈蚀情况，还发现了诸如交直流屏、电度表屏、10 kv开关柜因施工焊接工艺问题造成的导通不良。如在苟家垭站，主控制室交直流屏接地处与基准点之问回路电阻达到了90 越，与站内其余接地引下线都<20 rm相比差异较大，经检查发现屏接地焊接不良。 松林坡变电站1号主变110 kv侧101断路器处接地网在2003年开关场整治过程中接地线部分更换为5×50扁钢，开挖检查发现无开断、松脱现象，焊接点良好，轻度腐蚀，导通测试结果为3 mΩ。

17. 3结论 从本次测试结果来看，通过导通测试仪的检查，能发现设备接地引下线、地网存在的缺陷和隐患，但是测试仪测试数据不能作为接地引下线、地网好坏的唯一判据。在进行数据分析时应充分考虑各站的地网建设时间、接地装置所采用的材料，在进行横向、纵向比较后，决定开挖与否。开挖检查是作为接地引下线、地网的最终检查手段，也是最准确最直接的。通过这次引下线、地网的测试检查，发现对于以下几种情况和地理位置的变电站要加强检测工作。 1)运行时间在10 年以上、未作地网检查的站，应做开挖检查。 2)变电站在河滩、地下水丰富或含有重酸、碱、盐和金属矿岩等化学成分的土壤地带建站的，应定期对接地装置的地下500 mm以上部位挖开地面进行检查，观察接地体的腐蚀程度。 3)对设备接地引下线人地部位应重点检查，这些部位锈蚀情况比较严重，断裂较多。 4)接地导通电阻值>70 mΩ时，应引起注意，最好立即开挖检查。

18. 接地引下线的施工工艺 一、布设所有变电主设备、保护主设备的避雷装置和互感器(CT、PT)设备，均应采用两根接地引下线，以防开断、接触不良和年久腐蚀处理不及时而危及绝缘或引起继电保护拒动。 二、接地引下线的连接 (1) 接地引下线的连接应采用焊接，且焊接必须牢固无虚焊，以防突发性的雷电流产生的电动力或工频短路电动力造成的损坏。 (2) 接地引下线的焊接应采用搭接焊，其搭接长度必须符合下列要求：扁钢为其宽度的2 倍且至少3 个棱边焊接；圆钢为其直径的6 倍；圆钢与扁钢连接时，其长度为圆钢直径的6 倍。

19. 三、 接地体埋深不应小于0.6 m，并且接地引下线在通过地表下0.6 m 引至地面外的一段需作防腐处理。可采取热镀锌、热镀锡或涂防腐漆、沥青等防腐措施，以延长使用寿命。 四、 不得借用砼杆内部不可靠连接的钢筋作接地引下线。 五、接地引下线与直流二次接线盒或控制电缆必须保持大于5 cm的空气距离，以防交流窜入直流回路，造成保护瘫痪。 六、 每个电气装置的接地应以单独的接地线与主电网相连，不得在一个接地线中串联几个需要接地的电气装置。 七、 所有的避雷器应用最短的接地线接至集中接地体，并与主地网相连接。

20. 对接地引下线的运行维护 1、加强日常外观检查，若有细微锈蚀必须及早除锈刷漆。 2 、从接地引下线地面以下30 cm 起至地面以上50 cm 范围，按安全设施规范化管理要求，在接地线表面涂以15～100 mm 宽度相等的黄绿间隔条纹漆，进一步增强防锈强度。 3、 按规程要求，采用测量接地引下线与接地网(或相邻设备)之间的直流电阻值来检查其连接情况。在现场测量中，由于地中存在自然电场和人工电场的干扰，只有加大电流才能消除干扰，因此我们推荐直流伏安法，并建议测量所加电流在10 A 左右。 具体接线如图三。

21. 4、 要特别注意继电保护二次接线盒接地或控制箱外壳接地的引下线连接完整可靠，千万不可锈蚀断裂。 5、 在中性点不接地的配网中，电缆头的接地线必须经过零序CT 的铁芯内部。否则，一旦接错，运行人员就无法得到该电缆接地的信号，可能引起故障延续和扩大，甚至发生电气火灾。

22. 结论 1、据统计，由接地事故引起的电网事故约占事故总数的20%，除接地网腐蚀失效外，大量问题出在接地引下线上，所以我们必须进一步加强对接地引下线的检查与维护，若判断有严重腐蚀或有断开时，应及时挖开接地线至地网的地下部分进行检查，从而保证接地引下线与主地网之间的可靠连接。 2 、当前，接地引下线存在着众多隐患，必须引起高度重视，应从设计、施工和运行维护上下大力气加强日常管理与技术监督。 3、 在潮湿的南方，接地引下线锈蚀和地表近端的电化学腐蚀是引起腐烂与断裂的主要原因之一，应加强对接地引下线热稳定校验、接地回路完好连接及防腐处理，以确保电网安全可靠供电。

23. 谢谢观看！