接地网评估技术规范标准

变电所接地装置安全性评估

技术规

2013年1月

目录

一、概况 (3)

二、评估工作流程及依据 (3)

三、具体评估容 (5)

四、接地系统的安全限值 (6)

1、入地故障电流 (6)

2、接地电阻限值 (7)

3、接触电压和跨步电压限值 (8)

五、接地电阻精确测量方法 (8)

六、跨步电压和接触电压的测量 (10)

七、场区地表电位梯度测试 (11)

八、独立避雷针接地电阻测试 (13)

九、土壤电阻率测量及土壤模型分析（可选）......... 错误!未定义书签。

十、接地网腐蚀评估方法 (13)

1、接地网导体连通性测试 (13)

2、接地网开挖检查 (15)

十一、接地系统的安全性综合评估 (15)

十二、测试步骤 (15)

一、概况

变电站的接地网是维护电力系统安全可靠运行、保障运行人员安全的重要措施。一方面通过降低接地电阻，减小地电位升来确保设备安全，另一方面，通过均衡地表电位，减小接触电压和跨步电压来确保人身安全。

因此，如何对投入运行的变电站接地网开展状态评估具有非常重要的意义，是确保接地网具有良好状态，确保电力系统安全稳定运行的关键。变电站接地系统状态评估包括三方面的容。一是变电站接地电阻、接触电压、跨步电压、电位梯度的测量；二是接地系统腐蚀及断点的诊断；三是接地系统安全性的评估。

二、评估工作流程及依据

根据电业局要求，在现场实际测试的基础上结合开挖检查，对变电所接地装置进行全面试验和评估。

变电所接地装置的试验依据的标准和资料如下：

（1）DL/T621-1997《交流电气装置的接地》

（2）DL475-2006《接地装置的工频特性参数的测量导则》

（3）DL/T596-1996《电力设备预防性试验规程》

（4）GB50169-92《电气装置安装工程接地装置施工及验收规》（5）变电所最大入地短路电流数据

流程如下图所示：

图变电所接地装置评估流程

三、具体评估容

变电所接地装置安全性评估容如下：

1.接地装置特性参数试验：测量接地电阻，接触电压、跨步电压、

电位梯度分布；测量独立避雷针接地电阻；

2.确定入地故障电流，计算接地系统的安全限值，包括接地电阻、

接触电压和跨步电压；

3.测量接地系统的连通性及诊断接地网的腐蚀情况，判断接地网的

腐蚀状况；

4.根据测量结果，采用数值计算方法分析接地系统的安全性。

四、接地系统的安全限值

接地系统的安全指标包括接地电阻、接触电压和跨步电压。

1、入地故障电流

入地故障电流是分析接地系统安全指标的基础。电力系统发生短路时，只有一部分短路电流经接地网流入大地，其余部分经变压器中性点、于地网相连的架空地线、电力电缆的屏蔽层流回系统。入地故障电流为：

I = （Imax - In）(1 - Kel)，式中I为接地短路电流，即通过接地网进行散流的电流。

Imax为接地短路时的最大接地短路电流，上述公式仅适用于有效接地系统，该值可向运行部门或继电保护部门索取。

In 为发生最大接地短路时，流往变电所主变压器中性点的短路电流。当所主变压器中性点不接地时，In = 0，此是上述可简化为 I = Imax（1 - Kel）；当变压器只有1个中性点，发生所接地时， In

=30%Imax，有2个中性点时，In约等于50% Imax，实际值应以继电保护部门计算和实测为准。

Kel为短路时，与变电所接地网相连的所有避雷线的分流系数，据专家分析，Kel应由避雷线的出线回路数确定，出线为1路时，取0.15，2路时取0.28，3路时取0.38，4路时取0.47，5路以上时取0.5~0.58，且应根据出线所跨走廊的分流效果做出相应的增减。

取值时，要考虑10年以上的发展规划，需乘以1.2~1.5的发展系数。

2、接地电阻限值

我国电力行业接地规程DL/T621-1997《交流电气装置的接地》中既规定了对接地电阻的要求，也规定了对接触电压和跨步电压的要求。DL/T621-1997 规定“有效接地和低电阻接地系统中发电厂、变电站的接地装置的接地电阻R 一般情况下应满足R≤ 2000/I”，即允许地电位升不大于2000V，这里I 为最大入地短路电流。当接地装置的接地电阻不符合R≤ 2000/I 时，可通过技术经济比较来增大接地电阻，但接地电阻值不得大于5Ω，且要满足接触电压和跨步电压的要求。

为了确保电力系统二次系统的安全，当入地故障电流较大时，一般很难满足IR≤2000 的要求，如果按满足接触电压和跨步电压的要求来校核，则接地电位升有时会升得很高，可能导致二次系统的破坏。因此仍应规定一个地电位升的限值，以确保二次系统的安全。目前，

一般将地电位升的允许值提高到IR≤5kV，但要求二次电缆的屏蔽层双端接地，另外在变电站电缆沟里应与二次电缆平行敷设一根铜接地导体，铜接地导体两端接地，二次电缆两端与铜导体相连，以防止过大的电流流过二次电缆的屏蔽层而烧毁二次电缆。

3、接触电压和跨步电压限值

结合IEEE 标准和我国的电力行业标准，110kV及以上有效接地系统和6~35kV低电阻接地系统发生单相接地或同点两相接地时，发变电站接地装置的接触电压UT和跨步电压US允许值不应超过

其中，Cs为表层衰减因数，地表无高阻层时，Cs值取1；rs为地表铺设层的电阻率；hs为地表铺设层的厚度；p 为地表铺设层下面的电阻率。这两个计算公式对应于体重为50kg的人体。

五、接地电阻精确测量方法

实测变电所主接地网接地电阻。测量采用异频法。原理接线如图