DLT 266-2023 接地装置冲击特性参数测试导则.docx

ICS01.040.29CCSF24D1.中华人民共和国电力行业标准D1./T2662023代替D1./T2662012接地装置冲击特性参数测试导则Guideformeasurementofimpulsegroundinggridparameters2023-05-26发布2023-11-26实施国家能源局发布前言II1范围12规范性引用文件13术语和定义14基本要求25测试项目36试验要求7附录A（资料性）接地参数实地测量9附录B（资料性）电流极采用多级法测量12附录C（资料性）冲击电流法测量垂直接地体接地阻抗13附录D（资料性）地网电位不均对人员及二次设备影响15本文件按照GB/T1.1-2020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件代替D1./T2662012接地装置冲击特性参数测试导则，与D1./T2662012相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：一增加了对变电站地网冲击电流作用下站内跨步电压、电位分布、二次设备反击电压的测量。增加了对垂直接地体和大型水平接地网的测试，给出了具体测量方法。一增加了在冲击电流作用下，地中电位分布的情况以及如何测量零电位点的方法。增加了对测量中存在的干扰问题做出的预防措施.请注意本文件的某些内容有可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国电力企业联合会提出。本文件由电力行业高压试验技术标准化技术委员会(D1./TC14)归口。本文件起草单位：国网四川省电力公司电力科学研究院、中国电力科学研究院有限公司、淮安苏达电气有限公司、国网吉林省电力有限公司电力科学研究院、重庆大学、国网江苏省电力公司电力科学研究院、中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心、国网四川省电力公司乐山供电公司、国网四川省电力公司超高压分公司、成都恒锐智科数字技术有限公司。本文件主要起草人：张榆、杨琳、李建明、罗东辉、丁玉剑、姚修远、王朔、谢施君、马俊超、李洪春、王有元、邓军、刘睿、张晨萌、聂鸿宇、廖文龙、廖钧、王乃会、赵科、穆舟、夏亚龙、李晏。本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为：2012年首次发布为D1./T2662012;本次为第一次修订。本文件在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心(北京市白广路二条一号，100761)o接地装置冲击特性参数测试导则1范围本文件规定了接地装置冲击特性参数测试基本要求、测试项目、试验要求等。本文件适用于发电厂、变电站和输电线路杆塔接地装置状态评估以及新建接地装置验收测试。通信设施、建筑物等其他接地装置冲击特性参数测试可参照执行。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB26861-2011电力安全工作规程高压试验室部分GB/T500652011交流电气装置的接地设计规范D1./T4752017接地装置特性参数测量导则3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1接地极groundingelectrode埋入地中并直接与大地接触的金属导体。3.2接地线groundingwire联接电力设备接地部位与接地体或中性线之间的金属导体，也称接地引下线。3.3接地装置groundingdevice接地体与接地引下线的总和。3.4独立接地体independenlgroundingelectrode避雷针、杆塔等独立电气设备的接地体。3.5大型接地装置IargegroundingdeviceHOkV及以上变电站接地装置、装机容量200MW以上火电厂和水电厂接地装置或等效面积500011?以上的接地装置。3.6冲击接地阻抗groundingimpulseimpedance冲击电流作用下接地装置对远方电位零点的阻抗。数值上为接地装置与远方电位零点间的电位差与通过接地装置流入地中的冲击电流的比值。3.7冲击接地电阻groundingimpulseresistance根据通过接地极流入地中冲击电流求得的接地电阻（接地极上对地电压的峰值与电流的峰值之比）。3.8冲击电位梯度impulsepotentialgradient当冲击电流或试验电流流入接地装置时，被试接地装置场区地表面形成的电位梯度。3.9冲击反击电位impulsebackfashoverpotential当冲击电流或试验电流流入接地装置时，二次设备接地处与电源线、信号线之间的冲击电位升高值。3.10电流极currentelectrode在测量接地装置冲击特性参数时，形成电流回路设置的供冲击电流流入大地的接地极。3.11电压极potentialelectrode在测量接地装置冲击特性参数时，测试参考电位布置的接地极。4基本要求4.1 测试内容4.1.1 接地装置冲击特性参数测试应包括下列内容：a）电气完整性测试；b）冲击接地阻抗（冲击接地电阻）测试；c）冲击电位梯度测试；d）冲击反击电位测试。4.1. 2输电线路杆塔接地装置冲击特性参数测试应包括接地阻抗测试及电位梯度测试。4.1.3冲击特性参数应包括冲击接地暂态分量及阻性分量，阻性分量可代替常规工频接地参数测量数据，见附录A。4.2 测试环境接地装置状况评估和验收测试宜选在干燥季节，高原冻土区应在土壤冻结时进行，不应在雨后、雪后立即进行。4.3 测试周期电厂和变电站接地装置电气完整性测试应每年一次；冲击接地阻抗、冲击电位梯度、反击电位等参数的测试宜6年一次。遇有接地装置改造或外力破坏时，应进行针对性测试。输电线路杆塔接地装置宜23年测试一次。4.4 测试结果评估接地装置冲击特性参数评估应包括下列内容：a）接地装置电气完整性应良好；b）场区地表冲击电位梯度不应危及人员及设备安全；c）校核到10kA电流下的冲击反击电位不应超过5000V。5测试项目5.1 电气完整性测试5.1.1 测试范围a）变电站接地装置：各电压等级场区之间，各高压和低压设备之间，包括构架、分线箱、汇控箱、电源箱等；主控及内部各接地干线，场区内和附近的通信及内部各接地干线，独立避雷针及微波塔与主地网之间，以及其他必要部分与主地网之间。b）电厂接地装置：除变电站内容同上外，还应测试其他局部接地网与主接地网之间；厂房与主地网之间；各发电机单元与主地网之间；每个单元内部各重要部分、设备之间，避雷针，油库，水电厂大坝以及其他必要的部分与主地网之间。5.1.2 参考点选定按照D1./T475-2017选取参考点，大型变电站宜选择主变压器或避雷器接地点作为参考点，分区接地电网应测试周围电气设备接地部分与参考点之间的直流导通电阻。当有设备测试结果不良时，应更换参考点。5.1.3 测试仪器测试宜选用导通性测试仪，电流不低于5A,仪器分辨率为ImQ,准确度不低于1.0级。5.1.4 测试中应注意问题测试中应减小接触电阻影响。当直流导通电阻测试值在50m2以上时，应反复测试验证。5.1.5 测试结果判断和处理测试结果判断和处理如下：a）直流导通电阻测试值在50mC以下的设备状况良好；b）直流导通电阻测试值为50200m2的设备状况尚可，应在以后例行测试中重点关注变化，重要的设备应在适当时间检查处理；0直流导通电阻测试值为200mQlQ的设备状况不佳，对重要设备宜检查处理，其他设备宜在适当时间检查处理；d）直流导通电阻在IC以上的设备与主地网连接有缺陷，应检查处理。5.2冲击接地阻抗测试5.2.1试验电源对于运行中的接地装置，不允许有高幅值冲击电流流入，宜采用冲击小电流法测试接地装置的冲击特性参数。试验电源可采用冲击电流发生器，冲击电流波形参数中，波头时间宜为1IOUs,波尾宜为20100Hs,幅值宜为550OA。冲击电流发生器采用直流电源或220V交流电源供电。5.2.2测回路布置测试回路电压极导线应采用双屏蔽线。电流极与被测试接地装置边缘距离应为被测试接地装置最大对角线长度的23倍，土壤电阻率均匀时可取2D,土壤电阻率不均匀时可取3D,也可用三角布置，见附录B。测量回路宜避开河流、湖泊；宜远离地下金属管路和运行中的输电线路，避免与之长段并行,与之交叉时应垂直跨越；应减小电流极导线与电压极导线之间互感的影响。5.2.3冲击电流作用下接地体接地阻抗的测量垂直接地体、水平接地体在冲击电流作用下的接地阻抗的测量采用电位降远离法，试验线路布置如图1所示。J立垂直接地体或水平接地体；C-电流极；P电压极，测量冲击电位升图1垂直接地体、水平接地体接地阻抗测试接线示意图试验中，用示波器记录电压极上冲击电位升及主回路放电电流。电压极测试连接导线应选择屏蔽线。测量放电时，根据各点冲击电位升及主回路的冲击电流可计算垂直接地体冲击接地阻抗，并得到冲击电流作用下电位分布。电压极P应在垂直接地体E与电流极C之间的连线上前后移动，在电位梯度为0位置测量。测试时，采用不同充电电压等级依次进行35次试验，取平均值为测试结果。5.2.4冲击电流作用下水平接地体接地阻抗测大地网冲击电流作用下接地电阻的测量回路如图2所示，测量方法为三极法，见附录B。测量放电时，根据各点冲击电位升及主回路的冲击电流可计算接地网等值接地阻抗，并得到接地网冲击电流作用下冲击电位分布情况。电压极P点与被测试接地装置边缘距离宜取接地网对角线长度的1.5倍。VP图2大地网冲击测试回路示意图5.2.5冲击法测量接地阻抗冲击电流下接地装置电感不应忽略，应采用将电阻和电感值分离的算法。第一次分解电流信号的角频率为O,阻抗测量值为Z,另一次分解电流信号的角频率为k(k为非零整数)，测得的阻抗值为Zz,按式(I)确定Z1=R+jo1.Z2=R+jko1.(2)式中R接地网的电阻，。；1.接地网的电感，Ho由式由式式(2)可得R=<(k2ZZ)(k2l).(3)1.=(ZkZ)l-k2)a(4)冲击接地阻抗表征频率宜采用50Hz,便于与阻性分量进行比较。5. 2.6冲击接地电阻测量工程中也可采用冲击接地电阻值整体表征接地装置在冲击电流作用下的冲击特性，基于测量数据(注入冲击电流峰值、接地极上冲击电压峰值)计算接地装置冲击接地电阻Rj,可按式(5)确定R=VZI式中R冲击接地电阻，;V冲击电压峰值，V;Io冲击电流峰值，Ao5. 2.7测量回路接入对测量的影响冲击电流法测量接地阻抗时，电流极的长导线应平直布置，应避免导线绕圈形成较大的回路电感。测量中宜避免使接到电流极的长导线与电压测量极的导线平行，宜使电压测量极导线与各个电流极之间呈现大于60°的无交叉放置。冲击电流法测量杆塔接地体在冲击电流作用下得到的电压、电流波形如图3所示。实测事例见附录C。图3冲击电流法测量接地阻抗时的电压、电流波形5.3场区冲击电位分布测试5.3.1地中冲击电位分布在均匀土壤中，当冲击电流从接地体电流注入点流入，从电流极流出时，接地极电位分布如图4所示。图4冲击电流作用下接地极电位分布图以接地体电流注入点为参考点，测得周围电位分布的实测结果如图5所示。接地体电流注入点与电流极之间零电位点，可采用绘图方式找出。