避雷器接地引下线导通测试异常分析
本文介绍了某变电站避雷器接地引线下导通测试时阻抗电阻值异常的分析方法。为了及时发现电力设备接地引下线和地网的焊点腐蚀情况,要求定期对引下线进行导通检查,并根据所测数据绝对值大小与历次数据比较来分析,决定是否进行开挖检查。
1 概述
接地引下线导通测试仪,接地装置的电气完整性是指接地装置中应该接地各种电气设备之间,接地装置的各部分及与各设备之间的电气连接性,即直流电阻值,也称为电气导通性。电力设备的接地引下线与地网的可靠、有效连接是设备安全运行的根本保障。由于接地引下线介入大气和土壤介质之中,而大气和土壤电化学腐蚀机理的差别和土壤表层结构组成不均匀性,使引下线比全部埋在地下的更容易腐蚀。如果引下线腐蚀不能及时发现,严重时使设备失地运行。因此,定期对接地装置进行接地引下线导通测试是很有必要的。
2 历年数据对比
试验人员在500kV某变电站进行接地引下线导通测试时发现,二母避雷器C相两侧接地引下线接地阻抗值分别为916mΩ、915.4mΩ,大于规程要求(最大值200mΩ)。试验人员将该接地阻抗值进行历年数据对比,发现测试值明显增大近百倍,如表1所示。
3 数据异常分析
《输变电设备状态检修规程》规定:220kV及以上电压等级设备接地引下线导通试验周期为一年,避雷器类设备要求:≦200mΩ且导通电阻初值差≦50%(注意值),测量条件应与前一次相同。
《接地装置特性参数测量导则》要求:(1)状况良好的引下线测试值应在50mΩ以下;(2)50mΩ-200mΩ的引下线状况尚可,在以后测试中关注其变化,重要设备适时检查处理;(3)200mΩ-1Ω引下线状况不佳,对重要设备尽快检查处理,其他设备适时检查处理;(4)1Ω以上引下线与主地网未连接,应尽快检查处理。另外,独立避雷器的测试值应在500mΩ以上。
本次试验严格按照试验周期进行,使用苏州华电导通测试仪进行测量。二母避雷器C相两侧接地引下线接地阻抗值分别为916mΩ、915.4mΩ,参考点选择500kV第一串西架构(符合规程测量条件应与前一次相同要求)。
为了排除测试影响,试验人员采用济南泛华自动抗干扰地网电阻测试仪AI-6301进行复测(参考点选择500kV第一串西架构)。二母避雷器C相两侧接地引下线接地阻抗值分别为1.006Ω、1.002Ω。因此,不同厂家仪器多次测量结果均不符合规程要求。
两台仪器均符合电力行业标准DL/T475-2006《接地装置特性参数测量导则》规定电气导通性应选用专门的仪器进行测量,仪器分辨率为1mΩ,准确度不低于1.0级。接地引下线导通测试仪和直流电阻测试仪一样,采用的是四线法,消除线阻所产生的影响,电流档位手动调节,最大电流可以输出20A。其采用大电流测试,抗干扰性能强。
为了排除参考点影响,改变参考点进行试验,分别选择5022电流互感器端子箱、5022隔离开关端子箱、二母避雷器A相、二母避雷器B相为参考点,并用苏州华电与济南泛华两套仪器分别进行试验。采用苏州华电仪器进行试验时,接地引下线接地阻抗值均为916mΩ左右;采用济南泛华仪器进行试验时,接地引下线接地阻抗值均为1Ω左右,如表2所示。
《反措》规定:接地装置引下线的导通检测工作应每年进行一次。根据历次测量结果进行分析比较,以决定是否需要进行开挖、处理。
根据试验分析,说明设备连接状况不佳,接地引下线有可能在土壤中出现松脱、位移、断裂或严重腐蚀等情况。因此,现场对其进行开挖检查,并验证了二母避雷器C相两侧接地引下线确实已存在明显腐蚀情况,埋地的扁铁已有60%左右面积锈蚀。
4 建议
接地引下线是电力设备与地网的连接部分,在电力设备的长时间运行过程中,连接处有可能因受潮等因素影响,出现节点锈蚀、甚至断裂等现象,导致接地引下线与主接地网连接点电阻增大,从而不能满足电力规程的要求,使设备在运行中存在不安全隐患,严重时会造成设备失地运行。
接地装置的地下接地极及其连接部分也可能出现锈蚀、甚至松脱、断裂现象。由于所测电阻值受到接地引下线截面积大小、长度的影响,还受到腐蚀和焊点质量的影响。除考虑绝对值大小外,还应与历年测量值进行比较,综合判断腐蚀情况,再抽样开挖检查。
接地引下线导通测试包括测试点与接地网、测试点与相邻设备间的导通电阻测试。不仅可以发现设备接地引下线电气接触不良,而且可发现接地网的局部缺陷。导通电阻测试需注意参考点(基准点)选择、接触电阻及现场干扰等的影响。测试仪器宜选用采用精度高、输出电流较大、复测性好的专用测试仪器专门仪器。现场进行接地引下线导通测试时,应按变电所接地网运行时间长短,在规程基础上合理安排测试周期。接地引下线导通测试数据应采用比较的方法,比如与历史数据比较、横向比较等方法。如果测试中相对值明显高于其他设备,但是绝对值又不大的,按照状况区别对待。
接地引下线导通测试时,需要注意以下几个问题:
(1)首选需要选定一个很可能与主地网连接良好的设备的接地引下线作为参考点,可以用测量接地电阻的方法找出参考点。再测试周围电气设备接地部分与参考点(基准点)之间的直流电阻。如果开始即有很多设备测试结果不良,宜考虑更换参考点(基准点)。
(2)测试中应注意减小接触电阻的影响,以避免接触电阻造成的测量误差。测量前在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油漆,擦拭、除锈、除漆,露出有光泽的金属再行测量。
(3)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,建议测量所加电流在5A左右。当发现测试值在50mΩ以上时,应反复测试验证,排除干扰影响。
5 参考文献
[1]曹小龙.避雷器接地引下线导通测试异常[J].电瓷避雷器,2010,(5).