编制说明-接地装置冲击特性参数测试导则

《接地装置冲击特性参数测试导则》修订编制说明国网四川省电力公司电力科学研究院2020年10月

1.工作简要过程1.1.任务来源本标准是根据国家能源局国能综通科技〔2019〕58号文中《接地装置冲击特性参数测试导则》修订项目任务安排制定的。1.2.主要参加单位负责起草单位：国网四川省电力公司电力科学研究院。参加起草单位：国网四川省电力公司经济研究院、中国电力科学研究院、重庆大学、武汉大学、中国南方电网超高压输电公司检修试验中心、国网四川省电力公司凉山供电公司、国网四川省电力公司眉山供电公司、国网四川省电力公司德阳供电公司、国网四川省电力公司乐山供电公司、国网四川省电力公司甘孜供电公司、中国电力工程顾问集团西南电力设计院、淮安苏达电气有限公司。1.3.主要工作过程2019年10月，在成都召开第一次工作组会议，第一起草单位会同部分运维单位和部分试验设备制造企业的专业技术人员组成了标准编写工作组。2020年5月，标准编写工作组完成了《接地装置冲击特性参数测试导则》标准修订大纲的编制工作。2020年7月在调研当前接地装置冲击特性参数测试设备选用和试验现状的基础上，标准编写工作组完成了《接地装置冲击特性参数测试导则（初稿）》的编制工作。2020年8月标准编写工作组向国内部分运维单位和制造企业进行了《接地装置冲击特性参数测试导则（讨论稿）》意见征询。2020年9月根据返回的意见进行了修改与完善，形成了《接地装置冲击特性参数测试导则（讨论稿二）》。2020年10月标准编写工作组完成了《接地装置冲击特性参数测试导则（征求意见稿）》的编制工作，同时提交电力行业高压试验标委会秘书处，由标委会秘书处面向电力行业公开进行意见征询。1.4.工作组成员张榆、李建明、张晨萌、谢施君、丁玉剑、姚修远、陈少卿、杨琳、陈凌、鲁海亮、李宣宏、王戈、周毅、邓军、朱劲枫、穆舟、罗东辉、夏亚龙、胥威汀、王涵宇、张俊、马俊超、赵劲维、王乃会、邓浩，邹家勇。2.编制原则和主要内容2.1.编制原则本部分按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》、GB/T1.2-2020《标准化工作导则第2部分：标准中规范性技术要素内容的确定方法》、DL/T600-2001《电力行业标准编写基本规定》和DL/T800-2012《电力企业标准编写规则》进行编写与表述。2.2.主要内容本标准由各章组成：范围 规范性引用文件术语和定义接地装置冲击特性参数测试的基本要求 接地装置冲击特性参数的测试试验注意事项附录A（资料性附录）接地参数实地测量附录B（资料性附录）电流极采用多级法测量附录C（资料性附录）冲击电流法测量垂直接地体接地阻抗附录D（资料性附录）地网电位不均对人员及二次设备影响3.主要试验验证一是进行了淮安220kV关城变电站接地网冲击特性现场试验，淮安220KV关城变电站接地网对角线223米，土壤电阻率为10.3Ωm,土壤电阻率均匀。试验时采用三极法中的夹角法布线，电流线长度为660米，电压线长度为400米，电流线和电压线之间的夹角为230。,共测试19处，。二是进行了甘孜110kV输电线路三级杆塔接地装置冲击特性现场测试。三是进行了成都110kV输电线路两级杆塔接地装置冲击特性现场测试。4.与国际标准对比情况与IEEEGB/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的主要差异1）GB/T17949标准中这样写到：通常用双线脉冲示波器和冲击电流发生器同步联动来实现，同时记录电压和电流的冲击波（有时还要把波形拍照）。按图所示用两条等长同轴电缆连接起来。按电压和电流示波图连续时间间隔，逐点计算该二暂态量的商，即可得出冲击接地阻抗值。GB/T17949标准中，冲击接地阻抗的计算是建立在瞬时电压和瞬时电流可测的基础上的。但在实际测量中却存在两个问题。首先，在测量电路进行记录时，已经存在了一次时间延迟，得到的数据已然不是瞬时值；其次，示波器记录下的波形是连续的，不同时刻下用瞬时电压和瞬时电流计算出的商是不同的，无法确定哪个值才是正确的。因此，标准提出的冲击接地阻抗只是一个理论概念，不具有现实可操作性。2）GB/T17949标准中只有利用高压变电站用于测量绝缘配合的移动式冲击电流发生器或在高压试验室附近土壤装置一个模拟接地系统来测量冲击接地阻抗。新标准中给出了冲击接地阻抗的计算公式，可以实现将所有测量和计算单元集成化做成移动式测量设备。3）增加了对测试环境和测试周期的要求。4）对于现场测量的各个环节给出明确规范，包括测量仪器、试验电源、测量回路的布置等。5）新标准规定测试回路的电压极导线应采用双屏蔽线，这样可以减少电流的散流以及可能存在的互感及空间干扰的影响。6）新标准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。7）新标准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。8）新标准描述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。9）新标准对测量中存在的干扰问题做出了预防措施。。5.与现行法律的协调性本标准符合现行法律、法规、政策及相关标准。本标准的技术指标参照GB/T50065-2011《交流电气装置的接地设计规范》，GB26861-2011电力安全工作规程高压试验室部分6.意见处理本标准制定过程中未产生重大分歧意见。7.本标准作为强制性或推荐性标准的建议建议本标准作为推荐性标准。8.贯彻标准的要求和措施建议电力系统中发电厂、变电站、输电线路杆塔的接地装置的冲击特性参数测试可按照本标准进行。建议已运行的发电厂、变电站、输电线路杆塔的接地装置每个测试周期内按照本标准进行状况测试评估；新建电厂、变电站和输电线路杆塔的接地装置在验收时按照本标准进行验收测试评估。通讯设施、建筑物等其它的接地装置的冲击特性参数测试可参照有关内容进行。9.废止现行有关标准的建议无10.重要内容的解释和其它说明1）测试仪器冲击接地装置参数测试的主要内容是测试在冲击电流作用下接地装置的接地参数，主要用到的仪器是冲击电流发生器。试验用冲击电流发生器的最大输出电压为5000V，冲击电压波头/波长时间为1μs-5μs/50μs-80μs，冲击电流峰值为10A～5000A。冲击电流发生器采用直流电池或220V交流电源供电。2）测试回路冲击接地装置参数测试的关键在于布置测试回路。由于冲击电流等值频率较之工频要高很多，因此，测量接地装置冲击特性参数的电流极布置距离可较工频时近一些。测试回路的电压极导线应采用双屏蔽线，这样可以减少电流的散流以及可能存在的互感及空间干扰的影响。电流极应布置得尽量远。通常电流极与被试接地装置边缘的距离应为被试接地装置最大对角线长度D的2～3倍。对超大型的接地装置的测试，可利用架空线路做电流线和电位测试线；在土壤电阻率均匀地区可取2D，在土壤电阻率不均匀地区可取3D。当远距离放线有困难时，也可用三角布置减小放线距离。测量回路应尽量避开河流、湖泊；尽量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；注意减小电流线与电位线之间的互感的影响。冲击电流法测量接地阻抗时，电流极的长导线要平直布置，避免导线绕圈形成较大的回路电感。测量中要注意尽量避免使接到电流极的长导线与电压测量极的导线平行，尽量使电压测量极导线与各个电流极之间成大于一定角度的无交叉放置，这样可以减少各导线之间产生的互感影响。3）测试技巧在现场测试时，可以根据厂区或电站给出的待测接地装置的参数来设定测试用的电压和电流等级。若杆塔或接地装置多次遭受雷击或短路故障，在测试时，可将测试仪器设置为自动测试，在取得较稳定的电压电流等级范围后，再调整仪器的试验电压电流等级进行准确测试。若多次测量都有问题，说明接地装置已断开，要重新选择另一个点进行测试，并对断开点重新焊接。4） 冲击接地阻抗的理解和判断接地阻抗是接地装置的一个重要参数，但并不是唯一的、绝对的参数指标。它概要性地反映了接地装置的状况，而且与接地装置的面积和所在地的地质情况有密切的关系。因此判断接地阻抗是否合格，首先要参照DL/T621－1997中的有关规定，但同时也要根据实际情况，包括地形、地质和接地装置的大小，综合判断。5）关于接地系统“冲击接地阻抗”的概念关于接地系统“冲击接地阻抗”的概念，国际上在上世纪八十年代已列入标准。并推荐使用的冲击接地阻抗原型测量原理。6）关于火花放电问题关于火花放电问题：在冲击电流作用下，土壤中存在着因大电流而产生的电压场、磁场等，并导致土壤中的火花放电，长期累积的火花放电并可能导致土壤电阻率的变化。由于这一放电过程的研究属于基础研究范畴，目前国内外的研究进展尚不能对这一过程给出一致的明确结论，因此，从宏观外特性上来描述冲击接地阻抗是目前满足工程需要的一种有效方法。所以，本导则中暂不涉及土壤中火花放电的内容。目次TOC\o"1-3"\h\z1．工作简要过程 32．编制原则和主要内容 43．主要试验验证 44．与国际标准对比情况 45．与现行法律的协调性 46．意见处理 47．本标准作为强制性或推荐性标准的建议 48．贯彻标准的要求和措施建议 49．废止现行有关标准的建