劉玉林,許 勇,王強生
(池州市氣象局,安徽 池州 247000)
池州九華發(fā)電廠大地網(wǎng)檢測技術探析
劉玉林,許 勇,王強生
(池州市氣象局,安徽 池州 247000)
通過對池州市九華發(fā)電廠大地網(wǎng)檢測,得出了池州九華發(fā)電廠大地網(wǎng)接地阻抗、接地裝置電氣完整性、地表電位梯度、接觸和跨步電壓、轉移電位等接地裝置特性參數(shù),科學、全面地評估池州九華發(fā)電廠大地網(wǎng)的運行狀況,同時也為池州九華電廠開展安全評價及后續(xù)工作提供了科學、可靠的依據(jù)。
發(fā)電廠;大地網(wǎng);特性參數(shù);檢測技術
接地網(wǎng)是由垂直和水平接地極組成,供發(fā)電廠和變電所使用,兼具泄流和均壓作用的水平網(wǎng)狀接地裝置。大型接地網(wǎng)是指110 kV以上電壓等級變電所或裝機容量在200 MW以上的火電廠和水電廠的接地裝置,或等效面積在5 000 m2以上的接地裝置,即我們通常所說的大地網(wǎng)。對于發(fā)電廠來說,大地網(wǎng)的狀況是否良好直接關系到電力系統(tǒng)的安全運行。因此,科學測試發(fā)電廠大地網(wǎng)的各種特性參數(shù),準確地評估其狀況就顯得尤為重要。
池州九華發(fā)電廠為火力發(fā)電廠,其位于池州市東北約13 km處,屬江口鎮(zhèn)大興村地界。廠址北靠長江大堤,東靠虎行山,距離銅陵長江大橋約30 km,西距池州江口輪渡約3 km,南距貴銅公路約1 km。工程占地2.543×105m2,其裝機容量為2×300 MW機組,年發(fā)電量約為30億千瓦時,并入華東電網(wǎng)。本工程地網(wǎng)性能良好、防雷裝置安全性能良好是安全生產(chǎn)的關鍵之一,一旦遭受雷擊或電廠升壓站系統(tǒng)設備出現(xiàn)異常造成故障電流,將可能會造成嚴重的經(jīng)濟損失和人員傷害。
池州九華發(fā)電廠大地網(wǎng)檢測的主要檢測項目有接地阻抗、電氣完整性、場區(qū)地表電位梯度、跨步電壓和跨步電位差、接觸電位差和接觸電壓、轉移電位,共6項。
檢測期間天氣以多云天氣為主,氣溫在25℃左右。檢測依據(jù)為DL/T 475—2006《接地裝置特性參數(shù)測量導則》、DL/T 621—1997《交流電氣裝置的接地》、GB/T 17949.1—2000《接地系統(tǒng)的土壤電阻率、接地阻抗和地面電位測量導則》、GB 50057—2010《建筑物防雷設計規(guī)范》、GB 50343—2012《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范》。
現(xiàn)場勘查得知地網(wǎng)尺寸為500 m×400 m,對角線約為640 m。
接地阻抗的檢測儀器為SD-301D型接地裝置特性參數(shù)測試系統(tǒng)。接地阻抗的測試方法采取電流、電壓線平行布線直線法。根據(jù)地網(wǎng)的尺寸,電流極地點選在開關站以南2 010 m處,電壓輔助極地點選在升壓站以南約1 040 m處。電流、電壓線方向基本一致,電流線、電壓線之間保持一定的間距,以減小電流線和電壓線互感影響。
表1 接地阻抗檢測
電流極、電壓極分別采用3根?50 mm圓鋼管相連并打入土壤60 cm,以達到良好的接地效果。電流注入點選擇在#2高廠變西接地扁鋼,3次測試注入電流分別為8A、5A、3A,頻率為40~60 Hz變頻,回路阻抗為22.1 Ω、23.5 Ω、25.1 Ω,接地阻抗測試結果為167 mΩ、165 mΩ、173 mΩ。平均值為0.168 Ω,符合DL/T 475—2006《接地裝置特性參數(shù)測量導則》的要求。表1所示為接地阻抗檢測情況。
通過對池州九華發(fā)電廠主廠房內設備及開關站內一次設備接地引下線與主地網(wǎng)之間的電氣導通進行檢測,從而對該主廠房內設備及升壓站內一次設備接地引下線與主地網(wǎng)的導通狀況有了全面的了解。從檢測結果看,大部分設備與主地網(wǎng)連接均良好,但發(fā)現(xiàn)以下設備存在問題,如表2所示。
表2 接地裝置電氣完整性檢測
通過對池州九華電廠開關站北側的場區(qū)道路進行地表電位梯度測試,位置如圖1所示,根據(jù)測試結果,繪制出該路線上地表電位梯度測試曲線,如圖2、圖3所示。
圖1 地表電位梯度測試位置示意圖
通過場區(qū)地表電位分布曲線分析,該場區(qū)地表電位的檢測值換算到故障電流35 kA計算,折算后得到的單位場區(qū)地表電位梯度均沒有超過60 V;根據(jù)中華人民共和國電力行業(yè)標準DL/T475—2006《接地裝置特性參數(shù)測量導則》,我們可以判定:場區(qū)地表電位梯度曲線均比較平坦,沒有突變,表明地網(wǎng)總體分布均勻。
為了達到更好的檢測效果,檢測時選取開關站內人員走動概率大的2條巡線上對跨步電位差和跨步電壓進行了檢測,檢測位置示意圖見圖4.
從檢測結果得出,跨步電位差最大值為2.21 mV,跨步電壓最大值為0.61 mV,換算到故障電流下為15.47 V和4.27 V,見圖5.它們均小于80 V,符合DL/T475—2006《接地裝置特性參數(shù)測量導則》6.4項要求。
圖2 開關站北側場區(qū)地表電位梯度曲線(0~77 m)
圖3 開關站北側場區(qū)地表電位梯度曲線(77~154 m)
圖4 跨步電位差和跨步電壓檢測位置示意圖
圖5 跨步電位差和跨步電壓測試折算值
通過對升壓站內有關設備的接觸電位差和接觸電壓進行檢測,發(fā)現(xiàn)顯示接觸電位差檢測值最大為3.9 mV,換算到故障電流下為27.3 V;接觸電壓檢測最大值為3.0 mV,換算到故障電流下為21 V,見圖6.它們均符合DL/T 475—2006《接地裝置特性參數(shù)測量導則》要求。
圖6 接觸電位差和接觸電壓測試折算值
我們對開關站內地網(wǎng)與主廠房地網(wǎng)的轉移電位進行了檢測,檢測值為8.78 mV,換算到故障電流下轉移電位為61.46 V,小于110 V,符合DL/T475—2006《接地裝置特性參數(shù)測量導則》要求。
經(jīng)總結,得出以下3點結論:①池州九華發(fā)電廠接地裝置的接地阻抗、場區(qū)地表電位梯度、跨步電壓和跨步電位差、接觸電位差和接觸電壓、轉移電位均符合DL/T475—2006《接地裝置特性參數(shù)測量導則》要求;②池州九華發(fā)電廠大部分設備與主地網(wǎng)連接均良好,但部分設備接地裝置電氣完整性檢測存在問題,因此需要進行整改完善再進行復測,以確保安全、可靠;③在大地網(wǎng)測試過程中,回路阻抗、電抗分量、輸出電流等對測試結果都有很大影響,因此需要進行多次測試并對測試結果進行分析,得出正確的測試結論。
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[4]中國機械工業(yè)聯(lián)合會.GB 50057—2010建筑物防雷設計規(guī)范[S].北京:中國計劃出版社,2010.
[5]中國建筑標準設計研究院,四川中光防雷科技股份有限公司,中南建筑設計院股份有限公司,等.GB 50343—2012建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2012.
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TU856
A
10.15913/j.cnki.kjycx.2017.21.044
2095-6835(2017)21-0044-04
劉玉林(1985—),男,研究方向為雷電防御。
〔編輯:劉曉芳〕