基于水電站地網(wǎng)接地電阻測試技術(shù)的研究

基于水電站地網(wǎng)接地電阻測試技術(shù)的研究王建濤

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接地電阻是一項重要的技術(shù)指標(biāo)，它直接影響著接地系統(tǒng)的安全性和有效性。接地網(wǎng)絡(luò)的接地電阻大小是評估接地系統(tǒng)安全運行的關(guān)鍵。要確保電站運行安全可靠，應(yīng)盡可能降低接地電阻。大規(guī)模接地網(wǎng)的接地電阻檢測，因受地域、地形和環(huán)境因素等因素的影響，難以精確地進(jìn)行。在通常的情況下，接地電阻值較大是非常危險的。為確保電廠在正常工作中的安全，采用地網(wǎng)接地電阻法對其進(jìn)行監(jiān)測，確保電網(wǎng)的正常工作。文章就相關(guān)的問題進(jìn)行了探討，這是很有實際價值的。

1水電站地網(wǎng)接地電阻測量技術(shù)背景

在實際操作中，我們注意到，幾乎每一座電站都需要經(jīng)過一系列的系統(tǒng)的科學(xué)的、系統(tǒng)的試驗，所以在進(jìn)行試驗的時候，一定要對電廠的接地電阻進(jìn)行充分的理解和掌握，以保證電廠的正常運轉(zhuǎn)。除此之外，電廠在投產(chǎn)后，還要注意對電廠內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的接地電阻進(jìn)行檢查，以便對電廠網(wǎng)絡(luò)中的各項指標(biāo)進(jìn)行全面的了解，從而有效地控制和控制電廠網(wǎng)絡(luò)中的安全隱患，從而減少發(fā)生安全事件的概率，從而保證電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定。因此，在采用現(xiàn)代的電阻檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上，對電站地面網(wǎng)絡(luò)的接地電阻檢測技術(shù)進(jìn)行了進(jìn)一步的改進(jìn)和完善。水電站在建成后，將會在很短的一段時期內(nèi)投入使用，所以確保它的安全性是當(dāng)務(wù)之急，需要對其進(jìn)行改進(jìn)，加強管理，以確保電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定。

另外，由于水電站一般都是在河谷或河流中修建，所以可以使用的接地網(wǎng)面積較大，而且由于土體的阻抗性較高，所以很難有效的減少其接地電阻。由于大部分的水力發(fā)電廠及山地變電站均處于雷擊發(fā)生的區(qū)域，因此，對電力系統(tǒng)及變電站的電力設(shè)施構(gòu)成了極大的威脅，因此對其接地的需求也相應(yīng)提高。尤其是在最近幾年，隨著計算機的廣泛使用和集成的自動控制，對地面的影響越來越大，而對接地的要求也就越高。而水力發(fā)電廠因其絕緣等級較差，對避雷器的防護(hù)也較嚴(yán)格。因此，如何有效的減少電廠的地線電阻是一個十分關(guān)鍵的問題。

比如，某水電工程主接地網(wǎng)的接地情況：某型電站的壩位區(qū)屬于一處地勢較低的河谷地帶，廠壩區(qū)的出露面多為玄武巖，而在右岸的底面則是以砂質(zhì)為主。河道底板厚度大，左岸淺表，右岸平緩的臺地厚度大。電廠所有工作接地，保護(hù)接地，防雷接地都與一個接地系統(tǒng)相連。水電站建設(shè)由重力壩、壩后式廠房、尾水渠、值班大樓等構(gòu)成.水電站的接地工程應(yīng)充分發(fā)揮壩前蓄水池和尾水道水下接地網(wǎng)，采用天然接地（門槽、土建鋼筋、壓力鋼管、尾水管和螺殼體），在壩體接地網(wǎng)、廠房接地網(wǎng)、導(dǎo)流明渠接地網(wǎng)及尾水渠接地網(wǎng)等人工接地系統(tǒng)。主要接地網(wǎng)為80x8mm2的平面鋼板，升壓站、GIS開關(guān)站、屋面出水場均壓網(wǎng)片為40x4mm2的接地銅排板；庫區(qū)、導(dǎo)流明渠、壩段基礎(chǔ)，廠房基礎(chǔ)、廠右臺地、尾水渠等均已設(shè)計基礎(chǔ)接地網(wǎng)，并在上下游各引兩根接地扁鋼延長300m。GIS室內(nèi)開關(guān)站除了在電廠安裝的銅排式壓力網(wǎng)架之外，還有一個獨立的明敷銅排線。

在接地網(wǎng)中，以降阻為主的是水底接地網(wǎng)，其結(jié)構(gòu)包括：水庫地下接地網(wǎng)、廠房基礎(chǔ)接地網(wǎng)、水槽接地網(wǎng)等。在電廠開始運行之前，測量了接地網(wǎng)的接地電阻，測量結(jié)果為0.8490Ω。為保證電網(wǎng)的正常工作，就必須增加附加接地網(wǎng)，使其工作頻率的電阻降低到設(shè)計的0.350Ω或以下。這就是整個測試接地電阻與減小接地電阻的測試[1]。

2水電站地網(wǎng)接地電阻測量技術(shù)與技術(shù)要點綜述

2.1水電站接地網(wǎng)情況分析

從實踐經(jīng)驗可知，在水電工程項目投產(chǎn)前，必須進(jìn)行系統(tǒng)化和科學(xué)化的網(wǎng)絡(luò)試驗，特別是要對地網(wǎng)的接地電阻進(jìn)行準(zhǔn)確的設(shè)計，以達(dá)到電廠的正常工作需求。另外，在電廠投產(chǎn)后，要對電廠內(nèi)部的地網(wǎng)電阻進(jìn)行周期性的檢測，從而減少電網(wǎng)故障的可能性，確保電網(wǎng)的正常運轉(zhuǎn)。這些工作都是通過比較成熟、嚴(yán)密的測試手段來實現(xiàn)的。電廠在長時間的使用中，電網(wǎng)的安全問題一直是電力系統(tǒng)的頭等大事，而持續(xù)的對其進(jìn)行合理的測試和各種參數(shù)的精確控制，是保證電網(wǎng)安全運行的重要因素。

2.2技術(shù)核心方法概述

一般情況下，地線電阻的測定是一項非常繁瑣的工作，因為其涉及的因素很多，因此，其大小、形狀、阻值等都與周圍的電磁場、土壤中的金屬物質(zhì)、地電阻性等因素的作用，同時還會受測試方式和電位的排列等因素的制約。因此，如何準(zhǔn)確、簡便地測量水電站的接地網(wǎng)接地電阻，不僅有利于工程的順利進(jìn)行，而且也將對正確評估水電站的安全性、保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定、保證電力系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)和員工的生命健康起到了至關(guān)重要的作用。

2.3淺析電廠周圍地面網(wǎng)絡(luò)的接地狀況

電廠電網(wǎng)的安全生產(chǎn)和管理工作，由于各種事故的發(fā)生，可以看出電廠電網(wǎng)的安全生產(chǎn)和管理工作中的一些環(huán)節(jié)出現(xiàn)了一些問題，這主要是由于電廠的地網(wǎng)接地過程中的各個參數(shù)設(shè)置存在一些問題，特別是地網(wǎng)接地電阻參數(shù)的設(shè)置，給以后的電廠的安全運營造成了隱患。要減少在電廠的使用中容易發(fā)生的故障，就必須采取科學(xué)的方法來對其進(jìn)行科學(xué)的測試。

2.4電站地面網(wǎng)絡(luò)的接地電阻試驗的基本要點與重要性

從我國電力網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀來看，電力市場對電力的需求量越來越大，為了提高電力用戶在電力供應(yīng)和輸電過程中的服務(wù)品質(zhì)，必須通過多種技術(shù)和技術(shù)來提高電力用戶的安全與可靠性，而電廠環(huán)境中地網(wǎng)接地電阻測試方法是為其安全運行保駕護(hù)航。特別是由于接地網(wǎng)是第一批在水電工程中建造的，所以對接地線的電阻等進(jìn)行檢測是必須要做的。同時，在電廠投產(chǎn)后，還應(yīng)對地網(wǎng)的地線進(jìn)行周期性的檢測。這是因為電力設(shè)備的工作狀態(tài)對電力供應(yīng)的整體性能有很大的關(guān)系，因此必須對電力設(shè)備進(jìn)行及時的調(diào)節(jié)，以滿足電力生產(chǎn)的需要。目前國內(nèi)電力市場上使用的電力設(shè)備都比較老，必須定期檢測其絕緣電阻等，如果設(shè)備不符合要求，就要進(jìn)行替換或維修[2]。

3淺談水電廠地網(wǎng)接地電阻試驗技術(shù)應(yīng)用中應(yīng)注意的幾個問題

在實際應(yīng)用中，由于受到多種原因的影響而產(chǎn)生的問題，其原因如下：一、二次試驗的電阻相差較大。在電站地網(wǎng)的接地電阻試驗中，對地阻值進(jìn)行了實測，其中，地阻值是指在接地網(wǎng)CE電極與地線的接觸點間的距離，而在實測中，獲得真實的接地阻值是很困難的，只能在特定的距離內(nèi)進(jìn)行。若電壓極與電流極之間距越大，則測量到的電阻值與距離的變化越小，這是由于P電極與CE電極的位置密切相關(guān)。在實際應(yīng)用中，必須對電站P極點的定位進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)，在測量值與實際測量值基本一致時，才能得出相應(yīng)的結(jié)論。第二，在試驗期間，儀表的指示器沒有被調(diào)整。在采用地網(wǎng)接地電阻試驗技術(shù)時，常常會遇到指示器指示指示器的指針不停旋轉(zhuǎn)，不能保持在一個特定的地方，從而導(dǎo)致準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)誤差，這是由于地面網(wǎng)絡(luò)存在漏電現(xiàn)象，周圍的環(huán)境存在一定的不確定性，會對儀器造成一定的干擾；由于氣候因素，導(dǎo)致風(fēng)速太大，根據(jù)電源線的磁場原理，電表會發(fā)生抖動。第三，其結(jié)果與現(xiàn)實不符。在檢測時，往往會有一些電阻值與真實的不一致，比如：在進(jìn)行地網(wǎng)的接地電阻試驗時，與地面上的金屬物發(fā)生了摩擦，或是泥土太干，導(dǎo)致最后的測量結(jié)果為0Ω，甚至是接近0Ω[3]。

4地網(wǎng)電阻法在水電站中的應(yīng)用研究

4.1水力發(fā)電廠地面網(wǎng)絡(luò)的地線電阻測試技術(shù)要點

對水電站地網(wǎng)的接地電阻進(jìn)行檢測是一項非常繁瑣的工作，它的檢測會受到多種因素的干擾，包括地線的尺寸、地線的阻抗性、土壤中的金屬元素等，從而對電力系統(tǒng)的電阻進(jìn)行檢測。因此，必須要加強對電站地面電阻檢測技術(shù)的研究，并把握好其檢測的關(guān)鍵，從某種意義上說，可以在某種意義上改善電阻的測量精度，從而促進(jìn)電站的實際工作。該方法可以對電廠的安全進(jìn)行精確評估，從而保證了電廠的相關(guān)電力網(wǎng)絡(luò)的安全與可靠性，同時也為相關(guān)工作人員的人身安全提供了有力的保證。

4.2水電廠內(nèi)部地面網(wǎng)絡(luò)的接地狀況

從不同的角度對不同類型的安全事件進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)有關(guān)部門對其網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的保養(yǎng)不夠，造成的危害有很多，其中有電廠地網(wǎng)接地的各種參數(shù)設(shè)置不合理而引起的安全事故，特別是水電站地網(wǎng)接地電阻各項參數(shù)的測試，特別是水電站地網(wǎng)接地電阻各項參數(shù)的測試，這使得水電站在具體運行過程中的安全隱患有很大的提升。為此，應(yīng)主動探討并尋求一種科學(xué)、合理的接地電阻的測量手段，從而降低其在運行過程中出現(xiàn)的問題。在電站的整體內(nèi)，尤其是在其開工初期，要注意對其進(jìn)行的接地，并對其進(jìn)行反復(fù)的安裝和處理，保證其與所制訂的規(guī)范相符合，從而保證電網(wǎng)系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性。

4.3基于水電站的地網(wǎng)接地電阻的試驗研究

通過對我國電力系統(tǒng)的具體施工情況進(jìn)行了深入的分析，發(fā)現(xiàn)在社會大背景下，人們和許多公司對電能的需求越來越大，所以，各發(fā)電公司都要加大對這些技術(shù)措施的研究和完善，從而提高發(fā)電公司的供電能力，從而提高供電部門的供電能力，提高供電部門的供電能力，就需要加大對電廠地面網(wǎng)絡(luò)的檢測技術(shù)的開發(fā)和完善，從而從源頭上保證電網(wǎng)的安全。我們都很清楚，在電站的施工中，接地網(wǎng)是目前為止最先進(jìn)的一種，因此，必須要對地網(wǎng)進(jìn)行測試。而且，在電廠建成之后，在投入運行的時候，一定要注意到地網(wǎng)的接地電阻，并進(jìn)行相應(yīng)的檢測。此外，水電廠的電源設(shè)備的工作是否正常，會直接關(guān)系到電廠的電源設(shè)備的正常工作，所以，要對電廠的相關(guān)設(shè)備進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，使之符合相關(guān)的規(guī)范。由于目前國內(nèi)電網(wǎng)的現(xiàn)狀，使用的設(shè)備都是相對落后的，因此需要加強對各種絕緣設(shè)備的檢測，如果出現(xiàn)故障，需要進(jìn)行維修和替換。

4.4水電站地網(wǎng)接地電阻測試技術(shù)及在電廠的使用

根據(jù)對現(xiàn)有的地網(wǎng)接地的相關(guān)參數(shù)和實測數(shù)據(jù)進(jìn)行了詳細(xì)的研究，發(fā)現(xiàn)在采用這種方法時，由于考慮了多種因素的干擾，導(dǎo)致了測量的精度降低，因此，在進(jìn)行地網(wǎng)接地電阻試驗時，首先要將其運用到實際工作中去。根據(jù)以前的試驗成果，可以得出結(jié)論：如果能夠有效的防范和規(guī)避測量的影響因子，可以提高對地網(wǎng)的檢測精度，從而大大增加了測量的精度，大大減少了測量的勞動強度[4]。

5基于水電站地網(wǎng)接地電阻測試技術(shù)在應(yīng)用中需注意的問題

5.1對地線分流的排除

水電站的地面電阻與地面導(dǎo)線是相連的，很有可能在對地線和接地網(wǎng)進(jìn)行檢測時，無法確保所有的電流都被檢測出來，這是因為地線與接地網(wǎng)是一個整體，從而導(dǎo)致了電力通過電纜流向其它地方，從而導(dǎo)致了基于地網(wǎng)的接地電阻的測試，與基于地線的接地電阻的檢測的不準(zhǔn)確，從而對電力系統(tǒng)的接地電阻的測量精度產(chǎn)生影響。因此，在排除了地線的分支因子后，要充分重視對電阻測量值的干擾，并從旁路的角度出發(fā)，將各接地電阻的試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，從而提高了對地網(wǎng)的接地電阻試驗的精度[5]。

5.2電站電網(wǎng)失效狀態(tài)下的帝王接地電阻試驗研究

由于電站建成后長期處于使用狀態(tài)，在日常的維修和管理中經(jīng)常會遇到一些問題，通常都是供電線路的相線為引起故障的供電通路，因此在進(jìn)行地網(wǎng)的接地電阻試驗時，應(yīng)該將相導(dǎo)線當(dāng)作是一根電流引線。此外，相導(dǎo)線與接地線在幾何上存在著一種相互平行的聯(lián)系，地線與相導(dǎo)線間存在著極為顯著的電感。因此，當(dāng)一個水電站發(fā)生了事故時，由于線路可以提供短路的原因，那么在它們的感應(yīng)作用下，很小的一部分會被分配到地線上，從而導(dǎo)致了對地線的測量精度的下降，從而導(dǎo)致測量的精度提升。為了提高對電站地面電阻的檢測精度，應(yīng)充分考慮電網(wǎng)的短路電流，并將其引入到電阻測量中。

6基于試驗技術(shù)在水電站地網(wǎng)接地的應(yīng)用實踐

鑒于目前的狀況，隨著人民群眾的生產(chǎn)和生產(chǎn)對電能的需求不斷增加，因而，水電廠的施工速度也是與日俱增，在實際運行中，很有可能會有一些不滿足標(biāo)準(zhǔn)的情況發(fā)生，而且，對水電站地網(wǎng)接地相關(guān)參數(shù)進(jìn)行測試過程中也會有操作不規(guī)范這種現(xiàn)象產(chǎn)生，通過對基于水電站地網(wǎng)接地電阻測試技術(shù)的研究和應(yīng)用使得這種不利的現(xiàn)象得以大大的改進(jìn)，進(jìn)而促使地網(wǎng)接地電阻測量結(jié)果的精確度也大大提高，從而有利于水電站的正常運行。在進(jìn)行地網(wǎng)接地電阻檢測時，采用與地面網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對應(yīng)的非破壞性電流檢測技術(shù)，極大地減少了電廠地網(wǎng)中的漏電，從而大大提高了對地網(wǎng)接地電阻試驗的精度。此外，為了提高電力系統(tǒng)地網(wǎng)的接地電阻試驗的質(zhì)量，還可以采用其他的方法，例如采用短時間的放線和設(shè)置電壓電極，這樣既可以提