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文档简介
ICS27.100
F29
备案号:××××
中华人民共和国电力行业标准
DL/TXXX.X-—202X
500kV及以上输电线路瞬时人工接地短路
试验导则
GuideforTemporaryArtificialGroundingShort-CircuitTestof500kVandAbove
TransmissionLines
(征求意见稿)
202×-××-××发布202×-××-××实施
国家能源局发布
DL/T××××.×—202X
前言
本标准是根据《国家能源局综合司关于下达2018年能源领域行业标准制(修)订计划及英文版翻
译出版计划的通知》(国能综通科技﹝2018﹞100号)计划编制。
本标准主要在总结交、直流架空输电线路瞬时人工接地短路试验经验的基础上,提出500kV及以
上输电线路瞬时人工接地短路试验的技术方法,用于指导技术人员准确开展输电线路瞬时人工接地短路
试验,并在试验过程中保障人身和设备的安全。
本标准不限制其它输电线路瞬时人工接地短路试验先进技术的应用。
本标准在编写格式和规则上按照GB/T1.1—2009《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编
写》和DL/T600—2001《电力行业标准编写基本规定》执行。
本标准由中国电力企业联合会提出。
本标准由电力行业高压试验技术标准化技术委员会归口。
本标准主要起草单位:。
本标准参加起草单位:。
本标准解释单位:电力行业高压试验技术标准化技术委员会。
本标准主要起草人:。
本标准参与起草人:。
本标准是首次颁布。
本标准在执行过程中的意见或建议可反馈至中国电力企业联合会标准化中心(北京市白广路二条一
号,100761)。
II
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500kV及以上输电线路瞬时人工接地短路试验导则
1范围
本标准规定了500kV及以上输电线路瞬时人工接地短路试验的试验要求、试验方法、试验步骤。
本标准适用于500kV及以上交流输电线路、±500kV及以上直流输电线路的人工接地短路试验。
其他电压等级输电线路瞬时人工接地短路试验可以参照本导则执行。
2规范性引用文件
下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本导则。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本导则。
GB26859电力安全工作规程电力线路部分
GB50065交流电气装置的接地设计规范
GB/T17949.1接地系统的土壤电阻率、接地阻抗和地面电位测量导则第1部分常规测量
GB/T2900.1电工术语基本术语
GB/T2900.73电工术语接地与电击防护
GB/T35698.1短路电流效应计算第1部分:定义和计算方法
DL/T253直流接地极接地电阻、地电位分布、跨步电压和分流的测量方法
DL/T475接地装置特性参数测量导则
DL/T966送电线路带电作业技术导则
3术语和符号
GB/T2900.1,GB/T2900.73界定的以及下列术语和定义适应于本标准。
3.1
人工接地短路试验artificialgroundingshort-circuittest
通过人为方式造成架空输电线路接地短路的试验。
3.2
引流框circuitleadframe
悬挂于被试输电线路上,与引弧线接触后使被试输电线路发生接地短路的金属框。
3.3
引弧线arcingleadline
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通过发射装置发射,与引流框接触后使被试输电线路与接地体连接的金属导线。
3.4
引弧线发射装置arcingleadlinelaunchdevice
将引弧线发射至引流框的装置。
4试验要求
4.1试验条件
(a)人工接地短路试验应在良好的天气下进行,如遇雷电(听见雷声、看见闪电)、雪、雹、雨、
雾等,应停止试验。风力大于4级时,不宜进行人工接地短路试验。
(b)人工接地短路试验前,调度部门应开展系统计算,确保母线电压和线路潮流控制值在系统调度
方案规定值范围内,系统按调度要求配备相应安全控制措施。
(c)人工接地短路试验方案应履行审核手续,并在试验前正式批准。
(d)人工接地短路试验前,应完成《GB26859电力安全工作规程电力线路部分》规定的安全组织
措施和安全技术措施。
(e)采用无人机法试验时,无人机操作人员应了解无人机的工作原理、技术参数和性能,掌握无人
机的操作程序和使用方法,通过相应机型的操作培训并考试合格。
4.2安全要求
4.2.1安全距离
人工接地短路试验前,应测量被试输电线路的高度,进行安全距离校核。根据《GB26859电力安
全工作规程电力线路部分》要求,工作人员和工器具与邻近或交叉的运行线路应符合如下的安全距离。
表4-1邻近或交叉其他电力线工作的安全距离
电压等级(kV)安全距离(m)
5006.0
7509.0
100010.5
±5007.8
±66010.0
±80011.1
±110015
4.2.2接触电位差和跨步电位差
为保障试验人员安全,在人工接地短路试验前,需校核接地点入地电流引起的接触电位差和跨步电
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位差,必要时采取防护措施。接触电位差和跨步电位差的计算方法参照《GB50065交流电气装置的接
地设计规范》。
5试验装置
人工接地短路试验装置至少应包括如下部分:引流框、引弧线、发射装置、接地装置。试验装置应
轻便、易调整,满足不同场合人工短路试验的需求。典型的输电线路人工接地短路试验设备现场布置如
图5-1所示。
图5-1人工接地试验设备现场布置示意图
5.1引流框
引流框由两组引流线和下端金属棒组成。引流线可采用多股裸铜线,试验时与被试输电线路可靠连
接;金属棒可采用适当长度的金属细棒,与引流线牢固连接。
引流线和金属棒的直径需经过热稳定计算,应能承受系统短路时的短路电流,详细的计算方法可参
考《GB50065交流电气装置的接地设计规范》附录E,建议引流线截面积不小于50mm2。引流线的长
度应根据输电线路的电压等级、系统容量确定,金属棒长度宜取2m~5m。
图5-1中,设线路对地高度为L,引流线长度为L1。L1越大引流框的面积越大,短路接地成功的
概率增大,但应满足工作时的安全距离要求。引流线长度L1应满足下式:
L-L1>安全距离+2m
不同电压等级线路的安全距离见表4-1,2m为考虑人身高度的修正值。
5.2引弧线
人工接地短路试验时需配备多根引弧线,引弧线宜用多股细铜线,既保证一定的机械强度又能在短
路电流下快速熔断,引弧线截面积宜取0.1mm2~0.5mm2。
引弧线长度应保证能可靠地将引流框短接接地,引弧线长度L2应满足下式:
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LL1
L2(5-1)
sin
θ为引弧线搭接引流框时与地面的夹角,宜取30°到60°之间。
由于发射时引弧线不能为绝对直线且引弧线经过引流框后还有一定的长度,为保证引弧线可靠接触
引流框,L2应取得适当长一些。
5.3发射装置
引弧线发射装置应保证引弧线能稳定可靠发射,并保证试验人员安全。
发射装置宜放置在引流框投影垂直的方向上地势平缓处,其发射方向即引弧线的飞行方向应与线路
走向垂直。
5.4接地装置
人工接地短路试验时应选择短路点临近的杆塔接地装置作为短路电流的入地点。现场试验时,可将
与引弧线连接的接地线直接连接至线路杆塔接地装置;也可在引弧线与接地装置之间增加均流板,短路
电流经均流板后流入线路杆塔接地装置。
应确保接地线能够多次承受短路电流,详细要求见《GB50065交流电气装置的接地设计规范》附
录E。接地线应与杆塔接地装置压接方式连接,接地可靠。当在同一位置开展多次短路试验时,应轮换
接入杆塔的塔腿,避免损坏杆塔基础。
6输电线路人工接地短路试验步骤
6.1试验准备
6.1.1试验地点初选
依据调度给出的试验地点范围,试验人员应在人工接地短路试验前进行现场地形勘测,试验地点应
避开雷电活动频繁区域,选择周围植被较少的地点作为试验点。
试验地点宜在地势平缓、开阔、土壤电阻率低的区域,试验地点周围应无易燃物,无人畜活动。
6.1.2散流杆塔接地电阻测量
接地电阻的测量按照《DL/T475接地装置特性参数测量导则》执行。
6.1.3短路点土壤电阻率测量
土壤电阻率测量按照《GB/T17949.1接地系统的土壤电阻率、接地阻抗和地面电位测量导则第1
部分常规测量》执行。
6.1.4系统与人员人身安全校核
(a)调度部门应在人工接地短路试验前开展系统校核计算,试验单位依据校核计算结果开展人工接
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地短路试验。
(b)依据调度部门给出的短路电流值,结合杆塔接地装置结构、短路点土壤电阻率等参数,校核被
试线路单相接地短路入地电流引起的接触电位差和跨步电位差是否满足《GB50065交流电气
装置的接地设计规范》规定,必要时应给出防护措施。
6.1.5试验地点确定
根据调度部门系统校核结果,综合考虑接触电位差和跨步电位差校核结果、试验地点地形、试验的
便利性等因素,确定合适的人工接地短路试验地点。
6.2试验实施
根据引弧线发射方式的不同,输电线路瞬时人工接地短路试验有多种试验方式,如弹射法、无人机
法、带电作业法等。
6.2.1弹射法试验步骤
弹射法开展输电线路人工接地短路试验的现场试验布置方式如图6-1所示。在被试输电线路下方垂
直悬挂引弧框,通过弓弩、弹射器等弹射工具将引弧线发射至引弧框内,形成单相接地短路,短路电流
通过短路点附近的杆塔接地装置散流。
图6-1弹射法人工短路接地试验现场布置图
按照图6-1装设人工接地短路试验装置,并进行调试,详细步骤如下。
(a)地面清理:清除试验地点地面上的易燃物,并做好阻燃安全措施。
(b)引流框安装:在确保被试线路停电的条件下,在被试线路人工接地短路试验点所在档两端的杆
塔上挂临时安保接地线,将引流线上端与被试线路导线紧密相连,其下端与金属棒牢固相连,
金属棒与地面平行,距地面高度满足5.1规定的安全距离要求,形成目标短路区域,组装完成
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后再取下临时安保接地线。
(c)引弧线接地:直接接地,或者通过均流板接地。直接接地时,引弧线与多根接地线连接,接地
线通过杆塔接地装置可靠接地。采用均流板时,引弧线接均流板中心,均流板四个角分别用裸
铜线与杆塔接地装置相连,确保接地线可靠接地。
(d)发射装置安装:发射装置应牢固固定在地面,固定地点距金属棒应有足够的安全距离,发射装
置应可靠接地,发射装置中的被弹射物与引弧线一端相连。
(e)发射装置调试:在被试线路不带电的条件下对发射装置进行试射,调整发射装置至合适的角度,
确保被试线路带电试验时引弧线能从引流框中穿过。
调试工作结束后,按照下述步骤开展人工接地短路试验:
(a)接收到接地短路试验准备命令后,试验人员确认人工接地发射装置的信号接收器、电机电源以
及遥控器电源未接通,确认全体工作人员已退到试验场地遮拦之外。
(b)接收到接地短路试验命令后,安全监护人员进入工作岗位,试验人员进入遮拦内接通人工接地
试验发射装置的电源,开始试验。
(c)操作引弧线发射装置,弹射物带着引弧线飞向悬挂在被试线路上的引流框,形成线路对地短路。
(d)试验完成后,将试验线路转入检修状态,拆除接地装置和相关试验装置的试验接线。
6.2.2无人机法试验步骤
无人机法开展输电线路人工接地短路试验的现场试验布置方式如图6-2所示。无人机法的试验原理
于弹射法类似。试验时,通过无人机将引弧线拉升至目标短路区域(引弧框),从而形成金属接地短路,
短路电流通过接地线或均流板引流至附近杆塔接地装置散流。
图6-2无人机法人工短路接地试验现场布置图
按照图6-2装设瞬时人工接地短路试验装置,并进行调试,详细步骤如下。
(a)地面清理:清除试验地点地面上的易燃物,并做好阻燃安全措施。
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(b)引流框安装:在确保被试线路停电的条件下,在被试线路人工接地短路试验点所在档两端的杆
塔上挂临时安保接地线,将引流线上端与被试线路导线紧密相连,其下端与金属棒牢固相连,
金属棒与地面平行,距地面高度满足5.1规定的安全距离要求,形成目标短路区域,组装完成
后再取下临时安保接地线。
(c)引弧线接地:直接接地,或者通过均流板接地。直接接地时,引弧线与多根接地线连接,接地
线通过杆塔接地装置可靠接地。采用均流板时,引弧线接均流板中心,均流板四个角分别用裸
铜线与杆塔接地装置相连,确保接地线可靠接地。
(d)无人机接线:无人机放置在与金属棒垂直投影线垂直方向上,并平稳放置在地面上,与金属棒
之间应有足够的安全距离,引弧线一端与无人接相连,另一端与接地线或均流板相连。
(e)无人机调试:在试验线路不带电的条件下对无人机进行试飞,调整无人机的位置,以确保试验
时无人机连接的引弧线能够与引流框金属棒准确接触。
调试工作结束后,按照下述步骤开展试验:
(a)接收到接地短路试验准备命令后,试验人员确认无人机在静止状态,确认全体工作人员已退到
试验场地遮拦之外。
(b)接收到接地短路试验命令后,安全监护人员进入工作岗位,试验人员进入遮拦内,评估风速、
风向等气象参数对无人机操作的影响,在确保无人机操作可控时方可开始试验。
(c)操作无人机,无人机带动引弧线与引流框的金属棒接触,形成线路对地短路。无人机飞行方向
与线路基本垂直并保证有足够的安全距离,保证无人机不被短路电流损伤。
(d)试验完成后,将试验线路转入检修状态,拆除接地装置和相关试验装置的试验接线。
6.2.3带电作业法试验步骤
带电作业法开展输电线路人工接地短路试验的现场布置方式如图6-3所示。其原理是通过带电作业
的方式在被试线路下方悬挂引弧框,并设置滑车,利用绝缘绳通过滑车拉动引弧线、接地线,使被试架
空线路通过引弧线和接地线形成单相接地短路,短路电流通过短路点附近的杆塔接地装置散流。
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图6-3带电作业法人工短路接地试验现场布置图
按照图6-3装设人工接地短路试验装置,并进行调试,详细步骤如下。
(a)地面清理:清除试验地点地面上的易燃物,并做好阻燃安全措施。
(b)引流框安装:采用等电位作业方式,利用绝缘平梯将等电位作业人员送入电场,等电位作业人
员在被试线路上设置引流框,作业过程中严格按照《DL/T966-2005I送电线路带电作业技术
导则》要求开展工作,避免人身触电。
(c)安装跟斗滑车:在引流框下方安装跟斗滑车(带起吊绝缘绳)。
(d)引弧线连接:利用起吊绝缘绳将引弧线牵引至跟斗滑车处使其带电,并将引弧线下端通过绝缘
绳进行固定。
(e)安装金属滑车:在引弧线下端安装金属滑车(带牵引绝缘绳)。
(f)接地线接地:直接接地,或者通过均流板接地。直接接地时,引弧线与多根接地线连接,接地
线通过杆塔接地装置可靠接地。采用均流板时,引弧线接均流板中心,均流板四个角分别用裸
铜线与杆塔接地装置相连,确保接地线可靠接地。
(g)接地线调整:利用牵引绝缘绳将接地线牵引至距引弧线约1.5m处待命。
调试工作结束后,按照下述步骤开展人工接地短路试验:
(a)接收到接地短路试验准备命令后,试验人员确认引弧线、接地线、绝缘绳、滑车状态正常,确
认全体工作人员已退到试验场地遮拦之外。
(b)接收到接地短路试验命令后,安全监护人员进入工作岗位,试验人员进入遮拦内迅速拉动牵引
绝缘绳,使接地线与引弧线连接,形成线路对地短路。
(c)试验完成后,通过带电作业的方式拆除引流框、滑车及绝缘绳,拆除接地装置。
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7注意事项
7.1防范电网安全运行风险
500kV及以上线路人工接地短路试验对电网的安全稳定运行影响较大,试验前需协调相关调度部门
做好电网的安稳措施和事故防控预案。
7.2防范人身触电风险
7.2.1根据接触电位差、跨步电位差计算结果,确定安全范围并设置安全遮拦,安全遮拦到人工接地短
路点的距离不宜小于30米,遮拦四周朝外设置“止步,高压危险”标示牌。
7.2.2人工接地短路试验需配备安全监护人员,试验准备过程中除负责控制发射装置人员放置引导物、
接电源外严禁其他人员进入现场。
7.2.3人工接地短路试验前,防止误操作发射装置,导致架空线路意外接地,造成人员触电。
7.2.4人工接地短路试验时,试验人员必须穿绝缘鞋、戴安全帽、佩戴护目镜,试验操作人员需站在绝
缘垫上进行短路试验操作步骤。
7.3防范导线烧伤风险
由于人工接地短路试验中短路电流较大,宜用金具连接引流线与架空导线;可用预绞丝护线条保护
架空导线。
7.4防范高空坠落风险
遵守《GB26859-2011电力安全工作规程电力线路部分》中第9章线路作业相关要求和《DL/T
966-2005I送电线路带电作业技术导则》中第6章安全注意事项。
7.5防范火灾的风险
试验场地布置时要注意防止电弧引起火灾,试验现场配备足够的灭火装置。试验前,应对试验区域
进行清理,防止短路接地瞬间较大的短路电流引燃周围植被。
7.6异常情况处理
人工接地短路试验未达到使短路电流通过杆塔接地装置入地的试验目的时,如弹射物未能正常发
射、引弧线断裂未接地、引弧线断裂并高阻接地等,需履行相关手续,开展检查并明确故障原因后,方
可再次开展人工接地短路试验。
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附录A
(参考性性附录)
安全距离校核方法
A.1入地短路电流对跨步电位差的影响
输电线路瞬时人工接地短路试验中,短路电流通过引弧线引流至短路点附近杆塔,通过杆塔接地网
导体和土壤散流,在土壤散流过程中在地表产生跨步电位差。
针对输电线路人工接地短路点一般处于土壤电阻率较高的山区,仿真采用山区典型放射状结构的杆
塔接地装置模型,如附图A.1所示。图中L长62m,接地装置采用φ12镀锌圆钢,埋深0.6m。
采用CDEGS软件中的MALZ模块搭建该杆塔接地装置模型,如附图A.2所示。仿真模型中设定
短路点场区的土壤电阻率为1500Ω·m,研究入地短路电流在3kA和10kA时的地表跨步电位差及确
定试验的安全距离。
图A.1杆塔接地装置平面图图A.2杆塔接地装置仿真模型
在跨步电位差安全限值的取值上,《GB50065-2011交流电气装置的接地设计规范》中规定:110kV
及以上有效接地系统发生单相接地或同点两相接地时,接地网的跨步电位差不应超过下式计算所得的数
值。
1740.7sCs
Us(A.1)
ts
式中:Us—跨步电位允许值,V;
ρs—地表层的电阻率,Ω·m;
Cs—表层衰减系数,按GB50065附录C的规定确定;
ts—接地故障电流持续时间,与接地装置热稳定校验的接地故障等效持续时间取相同值,s。
1入地短路电流为3kA时跨步电位差及安全距离校核
线路发生单相瞬时接地短路故障后,入地短路电流经过杆塔4个基底座接地引下线散流,在模型中
设定每基接地引下线平均分配750A短路电流,计算在地表产生的跨步电位差大小,结果如附图A.3、
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A.4所示。由图可见,跨步电位差在沿接地装置放射导体附近区域较其他区域偏大,整个观测面面积为
150m×150m,跨步电位差最大值为847.5V。依据公式(A.1),当地表土壤电阻率取800Ω·m,故
障电流持续时间取0.35s时,计算得该杆塔区域跨步电位差安全限值为1239.9V。因此,在入地短路电
流为3kA时,包含杆塔接地装置的150m×150m区域范围内,跨步电位差均在安全范围以内。
图A.3跨步电位差分布二维色块图图A.4跨步电位差分布三维视图
2入地短路电流为10kA时跨步电位差及安全距离校核
考虑500kV交流线路单相接地短路电流一般在30kA左右,发生接地短路故障时短路电流一部分通
过杆塔接地装置入地散流(入地短路电流),一部分通过杆塔避雷线分流,常规分流系数按50%至70%
计,当入地短路电流为10kA时,计算在地表产生的跨步电位差大小。仿真模型中的安全距离按30m计
算,选择距杆塔底座水平距离为30m、尺寸180m×180m回字形区域作为输电线路人工短路试验区域。
计算结果如附图A.5所示。
从附图A.5看出,观测面区域的跨步电位差最大值达到2200.3V,大于其安全限值1239.9V,且距
离杆塔塔脚越近,跨步电位差水平越高,沿4条外引放射状导体区域的跨步电位差较其他外围区域更高。
因此,按照以往经验法,将输电线路人工短路接地试验安全距离设为30m存在安全风险,即当入地短
路电流为10kA,短路点场区的土壤电阻率为1500Ω·m,散流杆塔接地装置采用山区典型放射状结构
时,距离杆塔底座水平距离30m的试验区域跨步电位差最大值超过安全限值,存在试验安全风险,需
进一步提高并校核试验安全距离。同时,值得注意的是,在杆塔散流模型仿真中,当入地短路电流经杆
塔4个塔脚散流时,对应的跨步电位差较入地电流经1个塔脚注入点散流时要低,因此试验中务必采用
4根接地线将入地短路电流分别通过杆塔4个塔脚散流,对于短路电流可达20~30kA的500kV交流线
路单相接地短路试验更应如此。
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图A.5跨步电位差分布二维色块图
对不同入地短路电流下散流杆塔区域的跨步电位差建模计算结果显示随着入地短路电流的增大,场
区跨步电位差增大,试验安全距离相应增大。针对输电线路瞬时人工接地短路中短路电流较大的实际情
况,尤其是500kV交流线路单相接地短路试验,需根据线路短路电流水平,仿真计算不同场区跨步电
位差水平,合理制定试验安全距离和试验区域。
A.2土壤电阻率对跨步电位差的影响
土壤电阻率是表征土壤散流能力的重要参数,在线路接地短路故障下,短路点场区土壤电阻率的大
小直接影响地表跨步电位差及其安全限值。为此,仿真模型中将入地短路电流设为定值10kA,杆塔接
地装置模型采用典型放射状结构,计算分析了土壤电阻率在300Ω·m、500Ω·m、800Ω·m、1000Ω·m、
2000Ω·m下,距离杆塔接地装置水平距离为30m,尺寸180m×180m的回字形观测区域内的跨步电位
差分布及大小,并进行了试验安全距离校核。计算结果如附表A.1所示。
表A.1不同土壤电阻率下跨步电位差计算值及校核
土壤电阻率/跨步电位差最大值安全限值/V校核结果
Ω300·m439.9/V648.6合格
500733.3885.1合格
8001173.41239.9合格
10001466.81476.4合格
20002933.82658.8不合格
附表A.1可以看出,在入地短路电流和杆塔接地装置型式一定的情况下,观测面内的跨步电位差最
大值随场区土壤电阻率的递增而增大,尽管其安全限值亦相应增加,且当试验场区土壤电阻率达到
2000Ω·m时,跨步电位差最大值超过其安全限值。需要指出的是,输电线路人工接地短路试验出于安
全考虑,试验场地一般远离村庄等人口相对密集区域,大多位于土壤电阻率较高的山区或丘陵地区,在
短路电流和杆塔接地装置型式不变时,其场区跨步电位差较土壤电阻率较低的平原地区要高,因此有必
要通过仿真计算合理确定试验安全距离和试验区域。
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目次
前言..................................................................................................................................................................II
1范围....................................................................................................................................................................1
2规范性引用文件...............................................................................................................................................1
3术语和符号.......................................................................................................................................................1
4试验要求...........................................................................................................................................................2
4.1试验条件................................................................................................................................................2
4.2安全要求................................................................................................................................................2
5试验装置...........................................................................................................................................................3
5.1引流框.....................................................................................................................................................3
5.2引弧线.....................................................................................................................................................3
5.3发射装置.................................................................................................................................................4
5.4接地装置.................................................................................................................................................4
6输电线路人工接地短路试验步骤....................................................................................................................4
6.1试验准备.................................................................................................................................................4
6.2试验实施.................................................................................................................................................5
7注意事项............................................................................................................................................................9
7.1防范电网安全运行风险.........................................................................................................................9
7.2防范人身触电风险.................................................................................................................................9
7.3防范导线烧伤风险.................................................................................................................................9
7.4防范高空坠落风险.................................................................................................................................9
7.5防范火灾的风险.....................................................................................................................................9
7.6异常情况处理.........................................................................................................................................9
附录A................................................................................................................................................................10
A.1入地短路电流对跨步电位差的影响.................................................................................................10
A.2土壤电阻率对跨步电位差的影响.....................................................................................................12
I
DL/T××××.×—202X
500kV及以上输电线路瞬时人工接地短路试验导则
1范围
本标准规定了500kV及以上输电线路瞬时人工接地短路试验的试验要求、试验方法、试验步骤。
本标准适用于500kV及以上交流输电线路、±500kV及以上直流输电线路的人工接地短路试验。
其他电压等级输电线路瞬时人工接地短路试验可以参照本导则执行。
2规范性引用文件
下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本导则。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本导则。
GB26859电力安全工作规程电力线路部分
GB50065交流电气装置的接地设计规范
GB/T17949.1接地系统的土壤电阻率、接地阻抗和地面电位测量导则第1部分常规测量
GB/T2900.1电工术语基本术语
GB/T2900.73电工术语接地与电击防护
GB/T35698.1短路电流效应计算第1部分:定义和计算方法
DL/T253直流接地极接地电阻、地电位分布、跨步电压和分流的测量方法
DL/T475接地装置特性参数测量导则
DL/T966送电线路带电作业技术导则
3术语和符号
GB/T2900.1,GB/T2900.73界定的以及下列术语和定义适应于本标准。
3.1
人工接地短路试验artificialgroundingshort-circuittest
通过人为方式造成架空输电线路接地短路的试验。
3.2
引流框circuitleadframe
悬挂于被试输电线路上,与引弧线接触后使被试输电线路发生接地短路的金属框。
3.3
引弧线arcingleadline
1
DL/T××××.×—202X
通过发射装置发射,与引流框接触后使被试输电线路与接地体连接的金属导线。
3.4
引弧线发射装置arcingleadlinelaunchdevice
将引弧线发射至引流框的装置。
4试验要求
4.1试验条件
(a)人工接地短路试验应在良好的天气下进行,如遇雷电(听见雷声、看见闪电)、雪、雹、雨、
雾等,应停止试验。风力大于4级时,不宜进行人工接地短路试验。
(b)人工接地短路试验前,调度部门应开展系统计算,确保母线电压和线路潮流控制值在系统调度
方案规定值范围内,系统按调度要求配备相应安全控制措施。
(c)人工接地短路试验方案应履行审核手续,并在试验前正式批准。
(d)人工接地短路试验前,应完成《GB26859电力安全工作规程电力线路部分》规定的安全组织
措施和安全技术措施。
(e)采用无人机法试验时,无人机操作人员应了解无人机的工作原理、技术参数和性能,掌握无人
机的操作程序和使用方法,通过相应机型的操作培训并考试合格。
4.2安全要求
4.2.1安全距离
人工接地短路试验前,应测量被试输电线路的高度,进行安全距离校核。根据《GB26859电力安
全工作规程电力线路部分》要求,工作人员和工器具与邻近或交叉的运行线路应符合如下的安全距离。
表4-1邻近或交叉其他电力线工作的安全距离
电压等级(kV)安全距离(m)
5006.0
7509.0
100010.5
±5007.8
±66010.0
±80011.1
±110015
4.2.2接触电位差和跨步电位差
为保障试验人员安全,在人工接地短路试验前,需校核接地点入地电流引起的接触电位差和跨步电
2
DL/T××××.×—202X
位差,必要时采取防护措施。接触电位差和跨步电位差的计算方法参照《GB50065交流电气装置的接
地设计规范》。
5试验装置
人工接地短路试验装置至少应包括如下部分:引流框、引弧线、发射装置、接地装置。试验装置应
轻便、易调整,满足不同场合人工短路试验的需求。典型的输电线路人工接地短路试验设备现场布置如
图5-1所示。
图5-1人工接地试验设备现场布置示意图
5.1引流框
引流框由两组引流线和下端金属棒组成。引流线可采用多股裸铜线,试验时与被试输电线路可靠连
接;金属棒可采用适当长度的金属细棒,与引流线牢固连接。
引流线和金属棒的直径需经过热稳定计算,应能承受系统短路时的短路电流,详细的计算方法可参
考《GB50065交流电气装置的接地设计规范》附录E,建议引流线截面积不小于50mm2。引流线的长
度应根据输电线路的电压等级、系统容量确定,金属棒长度宜取2m~5m。
图5-1中,设线路对地高度为L,引流线长度为L1。L1越大引流框的面积越大,短路接地成功的
概率增大,但应满足工作时的安全距离要求。引流线长度L1应满足下式:
L-L1>安全距离+2m
不同电压等级线路的安全距离见表4-1,2m为考虑人身高度的修正值。
5.2引弧线
人工接地短路试验时需配备多根引弧线,引弧线宜用多股细铜线,既保证一定的机械强度又能在短
路电流下快速熔断,引弧线截面积宜取0.1mm2~0.5mm2。
引弧线长度应保证能可靠地将引流框短接接地,引弧线长度L2应满足下式:
3
DL/T××××.×—202X
LL1
L2(5-1)
sin
θ为引弧线搭接引流框时与地面的夹角,宜取30°到60°之间。
由于发射时引弧线不能为绝对直线且引弧线经过引流框后还有一定的长度,为保证引弧线可靠接触
引流框,L2应取得适当长一些。
5.3发射装置
引弧线发射装置应保证引弧线能稳定可靠发射,并保证试验人员安全。
发射装置宜放置在引流框投影垂直的方向上地势平缓处,其发射方向即引弧线的飞行方向应与线路
走向垂直。
5.4接地装置
人工接地短路试验时应选择短路点临近的杆塔接地装置作为短路电流的入地点。现场试验时,可将
与引弧线连接的接地线直接连接至线路杆塔接地装置;也可在引弧线与接地装置之间增加均流板,短路
电流经均流板后流入线路杆塔接地装置。
应确保接地线能够多次承受短路电流,详细要求见《GB50065交流电气装置的接地设计规范》附
录E。接地线应与杆塔接地装置压接方式连接,接地可靠。当在同一位置开展多次短路试验时,应轮换
接入杆塔的塔腿,避免损坏杆塔基础。
6输电线路人工接地短路试验步骤
6.1试验准备
6.1.1试验地点初选
依据调度给出的试验地点范围,试验人员应在人工接地短路试验前进行现场地形勘测,试验地点应
避开雷电活动频繁区域,选择周围植被较少的地点作为试验点。
试验地点宜在地势平缓、开阔、土壤电阻率低的区域,试验地点周围应无易燃物,无人畜活动。
6.1.2散流杆塔接地电阻测量
接地电阻的测量按照《DL/T475接地装置特性参数测量导则》执行。
6.1.3短路点土壤电阻率测量
土壤电阻率测量按照《GB/T17949.1接地系统的土壤电阻率、接地阻抗和地面电位测量导则第1
部分常规测量》执行。
6.1.4系统与人员人身安全校核
(a)调度部门应在人工接地短路试验前开展系统校核计算,试验单位依据校核计算结果开展人工接
4
DL/T××××.×—202X
地短路试验。
(b)依据调度部门给出的短路电流值,结合杆塔接地装置结构、短路点土壤电阻率等参数,校核被
试线路单相接地短路入地电流引起的接触电位差和跨步电位差是否满足《GB50065交流电气
装置的接地设计规范》规定,必要时应给出防护措施。
6.1.5试验地点确定
根据调度部门系统校核结果,综合考虑接触电位差和跨步电位差校核结果、试验地点地形、试验的
便利性等因素,确定合适的人工接地短路试验地点。
6.2试验实施
根据引弧线发射方式的不同,输电线路瞬时人工接地短路试验有多种试验方式,如弹射法、无人机
法、带电作业法等。
6.2.1弹射法试验步骤
弹射法开展输电线路人工接地短路试验的现场试验布置方式如图6-1所示。在被试输电线路下方垂
直悬挂引弧框,通过弓弩、弹射器等弹射工具将引弧线发射至引弧框内,形成单相接地短路,短路电流
通过短路点附近的杆塔接地装置散流。
图6-1弹射法人工短路接地试验现场布置图
按照图6-1装设人工接地短路试验装置,并进行调试,详细步骤如下。
(a)地面清理:清除试验地点地面上的易燃物,并做好阻燃安全措施。
(b)引流框安装:在确保被试线路停电的条件下,在被试线路人工接地短路试验点所在档两端的杆
塔上挂临时安保接地线,将引流线上端与被试线路导线紧密相连,其下端与金属棒牢固相连,
金属棒与地面平行,距地面高度满足5.1规定的安全距离要求,形成目标短路区域,组装完成
5
DL/T××××.×—202X
后再取下临时安保接地线。
(c)引弧线接地:直接接地,或者通过均流板接地。直接接地时,引弧线与多根接地线连接,接地
线通过杆塔接地装置可靠接地。采用均流板时,引弧线接均流板中心,均流板四个角分别用裸
铜线与杆塔接地装置相连,确保接地线可靠接地。
(d)发射装置安装:发射装置应牢固固定在地面,固定地点距金属棒应有足够的安全距离,发射装
置应可靠接地,发射装置中的被弹射物与引弧线一端相连。
(e)发射装置调试:在被试线路不带电的条件下对发射装置进行试射,调整发射装置至合适的角度,
确保被试线路带电试验时引弧线能从引流框中穿过。
调试工作结束后,按照下述步骤开展人工接地短路试验:
(a)接收到接地短路试验准备命令后,试验人员确认人工接地发射装置的信号接收器、电机电源以
及遥控器电源未接通,确认全体工作人员已退到试验场地遮拦之外。
(b)接收到接地短路试验命令后,安全监护人员进入工作岗位,试验人员进入遮拦内接通人工接地
试验发射装置的电源,开始试验。
(c)操作引弧线发射装置,弹射物带着引弧线飞向悬挂在被试线路上的引流框,形成线路对地短路。
(d)试验完成后,将试验线路转入检修状态,拆除接地装置和相关试验装置的试验接线。
6.2.2无人机法试验步骤
无人机法开展输电线路人工接地短路试验的现场试验布置方式如图6-2所示。无人机法的试验原理
于弹射法类似。试验时,通过无人机将引弧线拉升至目标短路区域(引弧框),从而形成金属接地短路,
短路电流通过接地线或均流板引流至附近杆塔接地装置散流。
图6-2无人机法人工短路接地试验现场布置图
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