[发明专利]一种基于导通测试的变电站接地装置热稳定性校核方法

权利要求书

1.一种基于导通测试的变电站接地装置热稳定性校核方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，获取变电站接地装置热稳定性校核计算所需要的信息；

所述变电站接地装置校核计算所需要的信息包括：电压等级、主接线形式、接地装置材料、保护配置方式、主保护套数、主变压器中性点接地方式；

步骤2，确定电力系统最大运行方式下被校核变电站的接地短路电流差I_Δ；

I_Δ＝I_max-I_n

式中，I_max为电力系统最大运行方式下、变电站内发生接地短路时的最大接地短路电流，I_n为变电站内发生接地短路时流经电气设备中性点的电流；

电力系统最大运行方式下，变电站内发生接地短路时的最大接地短路电流I_max、变电站内发生接地短路时流经电气设备中性点的电流I_n，通过PSD-BPA潮流计算程序获取；

接地短路的故障位置选择方法为：若主接线中存在汇流母线，选择母线短路；若主接线为桥型接线，选择桥断路器位置短路；若主接线为单元接线形式，选择断路器位置短路；

步骤3，确定短路等效持续时间t_e；

对于配置有两套速动主保护、配置断路器失灵保护的变电站：

t_e＝t_m+t_f+t_o

式中，t_m为主保护动作时间；t_f为失灵保护动作时间；t_o为断路器开断时间；

对于配置一套速动主保护的变电站：

t_e＝t_o+t_r

式中，t_r为后一级后备保护的动作时间；

若后一级后备保护装置为2种以上时，选择所有的后一级后备保护的动作时间中的最大值记为后一级后备保护的动作时间t_r；

主保护动作时间t_m，失灵保护动作时间t_f，断路器开断时间t_o和后一级后备保护的动作时间t_r，查阅变电站资料获得；

步骤4，通过实地测试，确定变电站接地装置分流系数S_f1；

S_f1＝1-S′_f1

式中，S′_f1为变电站地线分流系数测量值，通过无线传输相位差比较的变电站地线分流测试装置进行实地测试获取；

步骤5，确定校核用短路电流I_jh；

对于500kV及以上电压等级单相主变压器中性点接地线独立段，在电力系统最大运行方式下，当500kV及以上电压等级变电站内发生短路时的三相对称短路电流I⁽³⁾大于接地短路电流差I_Δ时，按照下式计算校核用短路电流I_jh：

I_jh=I⁽³⁾S_f1

式中，500kV及以上电压等级变电站内发生短路时的三相对称短路电流I⁽³⁾通过PSD-BPA潮流计算程序获取；

其他情况采用如下公式计算：

I_jh＝I_ΔS_f1；

步骤6，确定变电站接地装置需求截面积S；

式中，C为变电站接地装置热稳定系数，查阅国家标准获取；

步骤7，利用导通测试，开挖并实地测量，获取变电站接地装置最小截面积S_g；

选取主变压器接地线作为测量基准点，按照同一电气间隔中各台电气设备的接地线距离测试基准点A由近及远的方式，依次对该电气间隔中各台电气设备的接地线进行接地导通测试，查找变电站接地装置的异常点，并将此作为开挖检查位置；

具体的，包括以下步骤：

步骤7.1，确定测试基准点A；

选取主变压器中性点或外壳的接地线作为测试基准点A，借助接地导通测试检验并确认该接地线与主接地网之间电气连接可靠；

步骤7.2，确定测试点，并进行导通测试；

选取被校核变电站中同一电气间隔的n个电气设备接地线作为测试点，按照n个测试点与测试基准点A的距离由近及远的方式，固定测试基准点A后，依次测试n个测试点与测试基准点A之间的电阻值；由各测试点与测试基准点A之间的电阻值，构成一个电阻值数列R{R₁，R₂，...，R_n}；

将前n-1个测试点中的任一个测试点记为测试点j，j为测试点的序号，j＝1，2，...，n-1，R_j为测试基准点A与测试点j之间的电阻值；

步骤7.3，设定电阻值异常指标，初步判断接地装置的状态；

设定当R_j≥0.7R_j+1时，判定电阻值R_j异常；

按照此指标对电阻值数列R{R₁，R₂，...，R_j，...，R_n}中的前n-1电阻值逐个进行判定，如果某一个电阻值R_j满足R_j≥0.7R_j+1，则判定该测试点j的接地装置存在异常；

判断结果为以下两种情况：

电阻值数列R{R₁，R₂，...，R_j，...，R_n}中未出现异常电阻值，进入步骤7.4；

电阻值数列R{R₁，R₂，...，R_j，...，R_n}出现异常电阻值，进入步骤7.5；

步骤7.4，在变电站设备区域内任意取3-5处位置开挖，并打磨测量各开挖位置接地装置的有效截面积，取各开挖位置接地装置的有效截面积的平均值，并将该平均值记录为变电站接地装置最小截面积S_g；

步骤7.5，在步骤7.3得到的异常测试点位置开挖，具体的，包括以下两种情况：

第一种情况，若出现异常电阻值的测试点为1个，则在该测试点位置开挖，并打磨测量开挖位置接地装置的有效截面积，将该接地装置的有效截面积记录为变电站接地装置最小截面积S_g；

第二种情况，若出现异常电阻值的测试点为多个，则在多个异常测试点位置开挖，打磨测量多个开挖位置接地装置的有效截面积，并取其中最小的一个有效截面积记录为变电站接地装置最小截面积S_g；

步骤8，比较步骤6得到的变电站接地装置需求截面积S和步骤7得到的变电站接地装置最小截面积S_g，判断变电站接地装置的热稳定性是否满足当前运行需求：

若S_g≥S，则判定变电站接地装置的热稳定性满足当前运行需求；

若S_g＜S，则判定变电站接地装置的热稳定性不满足当前运行需求，需要进行改造。