接地网电气连接状态检修研究

2016-06-13王燕明大唐国际张家口发电厂河北张家口075100

山东工业技术 2016年12期

王燕明（大唐国际张家口发电厂,河北张家口 075100）

接地网电气连接状态检修研究

王燕明
（大唐国际张家口发电厂,河北张家口 075100）

摘要：接地网是电网安全运行的重要手段之一，在电气连接状态检修过程中，接地网扮演着不可或缺的重要角色，确保电气设备及检修人员的安全。本文主要分析了接地网电气连接状态检修原理及检修方法，并经过讨论设计了接地网电气连接状态检修方案，提高电网运行的安全性及可靠性。

关键词：接地网；电气连接状态；检修；安全

0 引言

随着科学技术以及电力系统快速发展，电力工作人员越来越重视接地网的安全可靠性。尤其是在电气连接状态检修时，更要确定好电气设备的所有部分都要与大地连接好，满足接地要求，更好设计的接地网工作。接地网与其他设备不同，它是一种隐藏于地下的装置，加之电网的电气设备种类繁多，更要确保接地网的完好，避免发生接地短路故障给电网造成严重损失。

1 接地网电气连接状态检修原理

在一些接地网电气连接状态检修工程中，常用的原始手段主要是经过几年运行之后进行抽样挖出检查。这种方法受现场运行的条件控制，且工作量比较大，检修速度慢，具有一定的盲目性。经过查阅相关资料总结讨论，下面主要介绍接地网电气连接状态检修的原理。

1.1 接地网数值计算方法的检修原理

有关学者曾经计算和分析了单根藏于地下的导体或接地网格的地表电场和磁场，最后发现在接地导体的两端接入电流的情况下，导体中有无断点的地表电场和磁场数值差别很大，同时对导体中有多个断点的情况也进行了计算，其数值与正常的导体值也有明显的不同。通过此原理可以判断接地网的导体是否完好。

在此基础上，学者又进行了进一步的研究，利用地表磁场分布的测量值来判断接地网网格导体不同位置的断点。通过仿真计算，设计出激励源与磁场源的检测系统，并根据仿真计算和模拟实验证明此方法有效。不过，此研究只是针对于断点的检测，并没有对电场、磁场的特征以及腐蚀故障的检测进行研究，需要日后不断的探索。

总之，接地网数值计算方法的检修原理简单的概括就是利用接地网数值分析计算，通过测量接地网地表电位差来实现对接地网检修的过程。

在检修过程中，测量接地网地表的电位时充分利用了接地网数值计算的方法，也把此方法与变电站接地网的腐蚀诊断进行了巧妙的结合，为以后的实际应用和理论分析做好了铺垫。不过，相关的文献只是简单的描述了诊断的思路以及田字形接地网，并未进行深入的研究。同时由于接地网的网格结构，当导体某段发现有小的断口时，受漏电流变化影响地表电位变化并不明显，对于发、变电站复杂的电磁环境来说，通过测量地表电位差来判断断点很不容易。为了准确的判断接地网腐蚀的区域，相关学者研究出了新的诊断方法，根据场路结合不等电位模型的方法来判断腐蚀的故障点，但此方法需要测量导通电阻，其误差也会影响判断的结果。不过相信学者的不断研究会找出更合适的解决办法。

1.2 端口导通电阻测量的检修原理

此原理是把电流注入两个接地引线之间，通过电压表对端口的电压值进行测量，从而得出端口导通电阻值，根据此数值大小判断此处是否需要检修。若电压表的读数较小时，端口的电阻也小说明接地网电气连接状态良好，不需要处理；如果端口电阻值较大，则说明接地网均压导体已经被腐蚀或有断裂现象，根据阻值的大小先估算腐蚀的大概位置，并及时检修处理。此外，还有一种方法就是给接地网建立一种电路的拓补结构，测量端口导通的电阻的理论值，之后与实际值进行比较，经过计算推理确定故障点的位置进行检修处理。

端口导通电阻测量的检修原理可以准确的检查出接地引线的通流能力。同时根据经常流通较大电流的位置，例如变压器中性点、构架以及断路器的外壳等推断出需要检修的位置。这一方法容易判断出电气连接故障的区域，缩小开挖的范围，提高检修的工作效率。不过，这种方法也存在着一些不足之处：缺乏对数据的处理和对理论的分析能力，不能对故障数据进行量化，加之接地网的拓扑结构的多变性，不适应电气连接故障的诊断，无法实现根据测量的结果进行准确的判断。此外，若将理论值与测量值相比较，通过逐步逼近定位的法，将会面临着已知条件不充足，拓扑结构网格繁多，无法确定求解的结果等问题，不能准确的判断出接地网电气连接故障的状况。

1.3 故障诊断方程的检修原理

此原理主要是通过将接地网进行等效，把其看作为电阻性网络，根据接地网的拓扑结构图以及接地引线间的电阻的测量值，构成检修的方程。通过计算求出方程的解从而判断接地网导体电阻的变化值确定检修的地段。