升压站大地网防雷接地检测技术

升压站大地网检测关键技术问题

摘要

本文系统论述了升压站大地网检测的技术要点，详细分析了接地电阻测量、地网完整性诊断和腐蚀状况评估等关键技术。结合实际工程案例，阐述了三极法、钳形法等测试方法的适用条件及精度控制，提出了基于CDEGS软件的地网仿真分析方法，并对检测数据异常的处理方案进行了探讨。

引言

在电力系统中，升压站大地网作为保障设备安全和人员防护的重要设施，其性能直接影响整个电力系统的可靠运行。据统计，我国电网事故中约15%与接地系统缺陷有关。随着电网电压等级提高和系统容量增大，传统接地网检测技术已难以满足现代电力系统的需求。本文基于DL/T475-2017标准要求，结合Zui新地网检测技术发展，对升压站大地网检测中的关键技术问题进行系统分析。

一、大地网检测基本原理与技术指标

1.1 接地电阻测试原理

大地网接地电阻测试基于电流-电压法原理，通过向地网注入测试电流(I)，测量产生的电位升高(V)，计算得出接地电阻R=V/I。对于大型接地网，测试电流应≥3A，频率宜采用55-65Hz异频电源以避免工频干扰。关键指标包括：

1) 接触电压：≤50V(正常情况)

2) 跨步电压：≤70V(正常情况)

3) 接地电阻：根据系统参数计算，一般500kV站≤0.5Ω

1.2 地网完整性检测方法

地网完整性检测主要包括：

1) 导通性测试：使用100A直流电流源测量连接点电阻，要求≤50mΩ

2) 分层电位测量：通过地表电位分布反演地网结构完整性

3) 电磁成像技术：采用频率域电磁法探测地网断裂和腐蚀区域

二、现场检测关键技术问题

2.1 测试方法选择

1) 三极法：适用于新建站或独立地网检测，需确保电压极布置在电位零区

2) 钳形法：适用于运行站检测，但需多位置测量取平均值

3) 异频法：抗干扰能力强，测试精度可达±2%

2.2 典型问题诊断

1) 接地电阻偏高：可能原因包括土壤电阻率高、地网面积不足或连接不良

2) 电位分布异常：通常表明地网存在断裂或严重腐蚀

3) 腐蚀诊断

a) 电化学法测量腐蚀速率

b) 开挖检查验证腐蚀状况

c) 土壤腐蚀性分析(pH值、电阻率、氧化还原电位)

三、先进检测技术应用

3.1 地网仿真分析技术

采用CDEGS软件建立地网三维模型，可模拟：

1) 故障电流分布

2) 地表电位梯度

3) 电磁干扰影响

仿真结果与实际测量数据偏差应控制在±10%以内。

3.2 智能诊断系统

1) 基于大数据分析的地网状态评估

2) 物联网监测：实时监测接地引下线导通状态

3) AI图像识别：自动分析红外热像图发现连接缺陷

四、检测案例分析

4.1 案例一：接地电阻异常升高

某500kV升压站测得接地电阻从0.38Ω升至0.82Ω，经分层电位测试发现站区西北角电位异常，开挖检查确认该区域地网导体腐蚀断裂，更换后电阻降至0.35Ω。

4.2 案例二：跨步电压超标

某220kV变电站改造后测得围墙处跨步电压达92V，通过CDEGS仿真优化地网结构，增加均压带后跨步电压降至45V。

五、检测标准与周期建议

1) 检测周期：

- 新建站：投运前全面检测

- 运行站：每3-5年全面检测，每年重点部位检查

2) 主要标准：

- DL/T接地装置特性参数测量导则

- GB/T 接地系统的土壤电阻率、接地阻抗和地面电位测量导则

结论

升压站大地网检测是确保电力系统安全运行的重要技术手段。现代检测技术已从单一参数测量发展为综合诊断系统，通过结合现场测试、仿真分析和智能诊断，可全面评估地网状态。建议：

1) 建立地网全生命周期检测档案

2) 推广先进检测技术应用

3) 加强检测数据深度挖掘

4) 完善地网状态评价标准体系