（淮南供电公司 安徽淮南 232007）
摘要：变电站接地装置是保证电气设备安全、稳定运行的重要部件，在运行中，接地引下线因遭受外力破坏或化学腐蚀等影响，往往会有锈蚀或断裂现象发生；接地体周围的土壤也会因干旱、冰冻的影响，使接地电阻发生变化，所以，定期准确测量接地装置的接地电阻是非常重要的。由于接地引下线防腐或锈蚀均会影响测量的准确度，变电运维人员在进行测量时需要对每根接地引下线的测量点进行打磨，既耗时又费力。设计一种辅助装置，测量时直接将试验线夹固定在辅助装置上，可省去对接地引下线测量点打磨的环节，大大提高工作效率。
关键词：变电站；接地电阻；打磨；辅助装置
一、变电站接地电阻检测工作概述
近些年来，国内多处变电站因雷击形成扩大事故，多数与地网接地电阻不合格有关，接地网起着工作接地和保护接地的作用,当接地电阻过大，发生接地故障时,使中性点电压偏移增大,可能使健全相和中性点电压过高,超过绝缘要求的水平而造成设备损坏。在雷击或雷电波袭击时,由于电流很大,会产生很高的残压,使附近的设备遭受到反击的威胁,并降低接地网本身保护设备(架空输电线路及变电站电气设备)带电导体的耐雷水平,达不到设计要求而损坏设备。同时接地系统的接地电阻是否合格直接关系到变电站运维人员、检修人员人身安全；但由于土壤对接地装置具有腐蚀作用，随着运行时间的加长，接地装置已有腐蚀，影响变电站的安全运行。因此，必须大力加强对地网接地电阻的定期检测。
二、电气设备接地电阻测量工作的开展背景
a.上级管理要求
对变电站设备接地装置定期进行检查和测定是变电运维专业一项重要的运维工作，主要是检查各部分连接情况和锈蚀情况以及测量接地电阻。一般规定每年春秋两季各检查一次。
b.安全生产需要
变电站接地网起着工作接地、保护接地和防雷接地的作用。倘若接地电阻不合格，极易造成雷击扩大事故及电气设备过电压，对设备安全、人员安全均造成巨大威胁，造成安全隐患。
c.工作开展现状
在变电站内，运维人员对设备接地电阻定期开展检测，是一项繁琐的工作，既费事又费力。户外检测工作环境差，检测作业方法落后，消耗了大量的人力和时间，严重影响了运维人员总体的工作效率。而公司变电专业目前又面临人员减少、设备增多，运维工作量不断加大等现实问题，改进工作方法，加大技术创新变得日益迫切。
三、影响接地电阻大小的因素
接地装置的接地电阻由接地体金属电阻、接地体与土壤的接触电阻和土壤电阻三部分组成。
一般接地体金属的电阻率愈小，接地体截面积愈大，接地体的电阻愈小，反之愈大。接地体与土壤的接触面积愈大，愈紧密，接地体与土壤的接触电阻愈小，反之愈大。由于金属接地体的电阻在整个接地电阻中所占比例很小，往往可以忽略不计。接地体形状一定要按规定要求埋设，接触电阻的变化也不大。影响接地电阻大小的主要因素是土壤电阻。
土壤电阻可用土壤电阻率(ρ)来衡量，它的数值等于电流通过边长为1cm的正立方体的土壤的电阻，单位为Ω•cm。不同的土壤，其土壤电阻率是不同的，影响土壤电阻率大小的原因除土壤本身的性质外，还和土壤的含水量、土壤的温度等有关。土壤电阻率随土壤的含水量的增加而减小；但土壤的温度在零下时，土壤中水分冻结，所以土壤电阻率很大。土壤温度升高，土壤中的盐类溶解量增大，电阻率减小。但土壤温度继续升高，由于土壤中水分蒸发，使土壤含水量减少，所以电阻率又会增大。
因此接地装置的测试应尽量在干燥季节和土壤未冻结时进行，不应在雷、雨、雪中或雨、雪后立即进行，而应在雨后连续7个晴天后才能开展。
四、常规接地电阻测量方法介绍
目前变电站使用的接地电阻测量仪表多为ZC系列产品，测量工作至少两人进行，大致步骤及要点如下：
1. 检查接地体连接及锈蚀情况，如有异常及时记录。
2. 对接地体锈蚀或绝缘部分打磨。其中一人打磨，一人监护。
3. 在接地体两侧20m和40m处分别安装接地插针并连线。可一人负责连接一侧，一人负责另一侧。
4. 将接线连接测量仪表，并将连接仪表和接地体的试验线夹夹在打磨好的接地体部分。
5. 调整测量仪表至合适量程，一人匀速摇动仪表摇把，测量接地电阻值。另一人记录、整理测量数据，并按标准值验证接地电阻值是否合格。
选取运维班所辖一座110kV变电站进行实验，选取10个室外设备接地电阻检测作业点统计工作用时如下：
10个测量点花费总时间 T=207+1844+988+525+171=3735(秒)。平均每个接地点测量时间 t=T/10=373.5(秒)=6.225(分钟)。
由统计结果可以看出，本站设备接地点锈蚀或绝缘部分打磨时间较长，延误了检测接地电阻整体时间，如果降低这个环节的处理时间，那么检测接地电阻的总时间势必会大大缩短。
五、测量方法的改进
为了提高接地电阻测量工作效率，设计一种用于固定测量仪表试验线夹的辅助装置，测量时直接将接地电阻测量仪表的试验线夹固定在辅助装置上，可节省对测量点进行打磨的时间，提高效率。且以往的接地体，不论是圆铁型还是扁铁型，都存在紧靠水泥柱的问题，严重影响打磨角度，加大作业难度。因此我们想到将新型接地体辅助装置设计成一端焊接在原接地体上，一端垂直伸出水泥柱，提供自由的打磨角度，方便作业。同时，结合变电站现场，对该辅助装置的作用进行了延伸，可作为临时挂接接地线的接地桩头，用于非常规设备检修或设备更换过程中时临时接地桩头的挂接点，提高检修工作效率，有效防止了作业过程中因接地不可靠造成检修人员感应电触电的事故隐患。故该设计既提高了接地电阻测量的准确度，又为现场检修人员的工作提供便利和保障。
新型变电站电气设备接地电阻测试辅助装置的结构特点如下：
根据统计，改进后对10个接地点测量花费总时间为： T=205+979+507+170=1861(秒)。则平均每个接地点测量时间为： t=T/10=186.1(秒) ≈ 3.1(分钟)（注：加装接地电阻测试辅助装置后，不需要对接地引下线进行打磨。）
根据统计结果得出：加装接地电阻测量辅助装置前测量接地电阻需要对接地引下线进行打磨，平均每个接地点测量耗时约6.2分钟。加装后，打磨时间省去，平均每个接地点测量耗时约为3.1分钟。所以对整个变电站而言，总体工作时间势必大大缩短。
2.效果分析
a.提高了接地电阻测量效率
在过去，每年两次的变电站接地电阻测量工作都要占用大量时间，耗费大量精力。由于接地电阻测量对天气的要求很高，加上运维班所辖变电站区位位置相对分散，往往这项工作会持续半个月之久。通过安装辅助测量装置，缩短了设备接地电阻测量时间，节约了人力，提高了运维工作效率。
b.为移动式接地线提供了悬挂点
新型构件的设计、安装，标准统一，使变电站悬挂设备接地线规范化，防止了乱拉接地线引起事故的危险，形成一定的安全效益。同时也方便了现场检修工作人员操作，提高了检修工作效率，进而缩短了因检修产生的停电时间，形成一定的经济效益。
七、结语
利用传统方法测量接地电阻耗费大量时间，且测量必须在天气晴好、土壤干燥的条件下进行，对于管辖十多座变电站的运维班来说，作业时间延续较长，可能造成其他运维工作无法正常进行。采取加装固定测量仪表试验线夹的辅助装置后，大大节约了时间和人力，提高了运维工作效率。且该辅助装置可作为检修设备临时接地线接地桩头的悬挂点，满足了检修人员现场工作的需要，提高了检修工作效率，形成可观的经济效益和安全效益。目前，公司试点变电站已按照统一材质、统一高度、统一标准全面安装接地电阻辅助测量装置，施工后统一完成设备的防腐并加装防锈蚀护套，这对变电站的规范化管理具有及其重要的意义。
作者简介：
郭大鹏（1987-），男，本科，助理工程师，高级工，淮南供电公司，淮南市，232007，主要从事变电站运维与检修工作，主要研究方向为提高电网安全运行可靠性水平。
张 莹（1970-），女，本科，高级工程师、高级技师，淮南供电公司，淮南市，232007，主要从事变电站运维管理工作，主要研究方向为提高电网安全运行可靠性水平。
张 健（1981-），男，本科，工程师、高级技师，淮南供电公司，淮南市，232007，主要从事变电站运维管理工作，主要研究方向为提高电网安全运行可靠性水平。
论文作者:郭大鹏,张莹,张健
论文发表刊物:《电力设备》2017年第3期
论文发表时间:2017/4/27
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