接地装置试验作业指导书.docx
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接地装置试验作业指导书
Q/GXD
广西电网公司发布
2008-07-15实施
2008-06-25发布
接地装置试验作业指导书
Q/GXD126.15-2008
广西电网公司企业标准
前言
为规范广西电网公司地网接地阻抗试验、地网土壤电阻率试验的操作，保证试验结果的准确性，结合广西电力系统多年来的试验经验，制定本作业指导书。
本作业指导书由广西电网公司标准化委员会提出并归口。
本作业指导书起草单位：
广西电力试验研究院有限公司
本作业指导书主要起草人：
田树军
本作业指导书主要审核人：
本作业指导书审定人：
本作业指导书批准人：
林火华
本作业指导书由广西电网公司生产技术部负责解释。
目次
第一部分：
接地装置试验作业指导书1
第二部分：
土壤电阻率试验作业指导书16
第一部分：
变电站接地装置试验作业指导书
1.适用范围
本作业指导书适用于接地装置的常规试验，规定了交接验收试验、预防性试验、大修后试验项目的引用标准、仪器设备要求、试验人员资质要求和职责、作业程序、试验结果判断方法和试验注意事项等。
该试验的目的是判定接地装置的状况，能否投入使用或继续使用。
2.规范性引用文件
GB/T17949.1-2000接地系统的土壤电阻率、接地阻抗和地面电位测量导则第一部分：
常规测量
DL/T475－2006接地装置特性参数测量导则
DL/T596－1996电力设备预防性试验规程
Q/CSG10007-2004电力设备预防性规程
Q/GXD126.01-2006电力设备交接和预防性试验规程
GB50150－2006电气装置安装工程电气设备交接试验标准
3.支持文件
3.1变电站地网设计或改造图
3.2设计计算的各电压等级区域的单相接地短路电流最大值（接触电压和跨步电压的测试时用）以及持续的时间。
4.危险点分析及安全措施
风险类别
风险名称
风险级别
存在风险的活动描述
控制措施
安全
高处坠落、摔跌
高
·作业人员登杆塔过程中
·登高连接或拆除高压引线
·在梯子上组装试验设备，用力过度
采取有效的防滑措施；系好安全带；使用梯子时，应有人扶持；保持动作姿势合理
人员触电
高
·误入带电区域
·误碰辅助电极
·试验线漏电
试验现场应装设遮拦和标示牌，并派人监护。
辅助电极应设专人看守。
试验线无破损，接头用绝缘胶布包好。
人员扭伤
中
·搬运仪器设备或其它重物时
·野外放线
搬动重物、举起绝缘杆时要量力而为，尽量沿路放线少跨山地坑洼地带
交通事故
中
·沿公路放线
尽量沿公路两边放线
毒蛇、虫咬
·沿山区小道或者草丛放线
尽量沿道路放线，少走山路草丛，备好药品。
设备
试验设备损坏
中
·试验接线不对
·试验设备使用电源的电压过高
升压前检查接线
检查电源电压是否符合试验设备要求
健康
人员中暑
中
高温天气下作业
及时补充水分及休息，中途作适当休息
5.试验准备
5.1人员需求
·高压试验人员4～8人，如果涉及到一次设备停电，利用输电线路（35kV及以下）来进行测试工作，则需开第一种工作票，若需使用架空输电线路进行试验，则需线路工作人员。
·所有工作人员需通过每年一次的DL409－91《电业安全工作规程》（发电厂和变电所电气部分）年度考试；
·高压试验人员应取得“高压试验”特种资格证书。
·线路工作人员应取得“登杆作业”资格证书
5.2试验设备及工器具清单
序号
使用工器具及材料
规格及型号
单位
数量
备注
1
接地阻抗测试仪
异频3A以上
套
1
仪器的准确度不低于1.0级
2
导通测试仪
直流5A以上
台
1
仪器的分辨率为1mΩ
3
电压表
电压表分辨率不低于1mV，采用异频电源时的测试仪表的选频性能良好
4
电流表
5
手持全球卫星定位仪（GPS）一台；
6
1.2米长接地桩
根
4～20
7
万用表
8
约10公斤大锤1把
9
试验导线
若干
10
试验常用工具
套
各一
11
电源线、盘1套（线长视具体情况定）；
12
温度计（量程0°C～100°C）、湿度计
只
各一
5.3资料准备
试验方案
试验原始数据记录本
交接或上一次试验数据
土壤电阻率（接触电压和跨步电压的测试时用）（准备工作）
5.4作业条件
5.4.1试验场地土壤表层干燥；
5.4.2试验应在良好的天气进行，且空气相对湿度一般不高于80％；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。
6.试验周期
序号
试验项目
周期
备注
1
接地装置的电气完整性测试
交接时；3年；改造后；必要时。
导通
2
接地阻抗的测试
交接时；6年，可以根据该地网挖开检查的结果斟酌延长或缩短周期。
3
跨步电位差、跨步电压、接触电位差、接触电压和转移电位测试
交接时；必要时。
7.
工时定额
有效工时：
●110kV电压等级及以下：
4～8小时
●220kV电压等级：
8～16小时
●500kV电压等级：
8～16小时
8.被试设备主要参数
按具体情况填写。
9.作业流程
图1作业流程
10.试验项目、工艺要求及质量保证
10.1.接地装置的电气完整性
试验步骤及方法
关键点
存在危害
①首先选定一个与主地网可靠连接的设备接地引下线作为参考点（一般选择主变接地引下线），再测试周围电气设备接地部分与参考点之间的直流电阻。
1将电压电流线分别接到被试点和参考点。
2测试中应注意减小接触电阻的影响。
人员触电
②也可借鉴直流电桥的原理，在被试电气设备的接地部分与参考点之间加恒定直流电流，再用高内阻电压表测试由该电流在参考点通过接地网到被试设备的接地部分这段金属导体上产生的电压降，并换算到电阻值。
采用其它方法时应注意扣除测试引线的电阻。
电流不小于5.0A。
③测量步骤
A按照仪器说明书接好线路，并进行检查；
B合上测试仪电源,合上测试仪的高压电源开关，按下试验启动按钮开始测量
C读取数据后切断高压电源及仪器电源开关
D拉开电源的闸刀开关后改换接线或拆除试验接线④按照附录A所列表1录入试验数据。
仪器置于箱外注意散热
判据:
A状况良好的设备测试值应在50mΩ以下；
B50mΩ～200mΩ的设备状况尚可，宜在以后例行测试中重点关注其变化，重要的设备宜在适当时候检查处理；
C200mΩ～1Ω的设备状况不佳，对重要的设备应尽快检查处理，其它设备宜在适当时候检查处理；
D1Ω以上的设备与主地网未连接，应尽快检查处理；
E独立避雷针的测试值应在500mΩ以上。
10.2.接地阻抗的测试
10.2.1直线法
试验步骤及方法
关键点
存在的危害
1查看主地网及局部地网的图纸，了解其长宽尺寸并到现场用GPS进行测量。
辅助电流极与被试接地装置边缘的距离dCG应为被试接地装置最大对角线长度D的4～5倍
2查看接地网的外围地形情况，确定主地网接地阻抗的测试方向（一个或者几个），新建变电站在方便布置电压线、电流线的情况下宜进行不低于两个方向测试。
尽量远离地下金属管路、电缆沟和运行中的输电线路，避免与之长段并行，与之交叉时垂直跨越。
3布置辅助电压极、辅助电流极，辅助电流极根据情况采用（4～30个）接地桩并联入地，使得试验电流不小于3A。
辅助电压极选在离接地装置边缘0.5倍dCG左右处。
A）频率宜在40Hz～60Hz范围，异于工频又尽量接近工频
B）电流线和电位线同方向，电流线和电位线保持5米以上的距离，以减小互感耦合对测试结果的影响。
C）电压极应紧密而不松动地插入土壤中20cm以上。
人员触电
4引流点选在地网测量井或避雷器接地引下线处。
试验电流的注入点通常选择地网测试井处或者避雷器的接地引下线处。
5布置电压电流线如下图所示。
图2直线法
G:
被试接地装置；C:
电流极；P:
电位极；D:
被试接地装置最大对角线长度；
dCG:
电流极与被试接地装置边缘的距离；dPG：
电位极与被试接地装置边缘的距离。
图2电流－电压表三极法接线示意图
6开始测量
A按照仪器说明书接好线路，并进行检查；
B合上测试仪电源,合上测试仪的高压电源开关，按下试验启动按钮开始测量；
C读取数据后切断高压电源及仪器电源开关；
D拉开电源的闸刀开关后改换接线或拆除试验接线。
损坏仪器
7按照附录B所列表1录入试验数据。
8按将辅助电压极选在0.55倍dCG处左右，其它不变，重复⑥。
9将辅助电压极选在0.6倍dCG处左右，其它不变，重复⑥⑦。
如3次测量值接近，则可根据三次测试数据取其一。
判据：
某个方向在0.50、0.55、0.60倍dCG处测得的3次接地阻抗测量值接近（小于15％），则可根据辅助电压极布置的实际情况取其一，或者选取0.60倍dCG处测试数据。
10.2.2夹角法
试验步骤及方法
关键点
存在的危害
1查看主地网及局部地网的图纸，了解其长宽尺寸并到现场用GPS进行测量。
辅助电流极、电流极与被试接地装置边缘的距离dCG应为被试接地装置最大对角线长度D的4～5倍。
2查看接地网的外围地形情况，确定主地网接地阻抗的测试方向（一个或者几个），新建变电站在方便布置电压线、电流线的情况下宜进行不低于两个方向测试。
尽量远离地下金属管路、电缆沟和运行中的输电线路，避免与之长段并行，与之交叉时垂直跨越。
3布置辅助电压极、辅助电流极，辅助电流极根据情况采用（4～30个）接地桩并联入地。
A）试验电流不小于3A，频率宜在40Hz～60Hz范围，异于工频又尽量接近工频。
B）电压极应紧密而不松动地插入土壤中20cm以上。
触电危险
4引流点选在地网测量井或避雷器接地引下线处。
试验电流的注入点通常选择地网测试井处或者避雷器的接地引下线处。
5布置电压电流线如下图所示，
图3夹角法
G:
被试接地装置；C:
电流极；P:
电位极；D:
被试接地装置最大对角线长度；
dCG:
电流极与被试接地装置边缘的距离；dPG：
电位极与被试接地装置边缘的距离。
图2电流－电压表三极法接线示意图
6开始测量
A按照仪器说明书接好线路，并进行检查；
B合上测试仪电源,合上测试仪的高压电源开关，按下试验启动按钮开始测量；
C读取数据后切断高压电源及仪器电源开关；
D拉开电源的闸刀开关后改换接线或拆除试验接线。
损坏仪器
7按照附录B所列表1录入试验数据。
10.3.跨步电位差、跨步电压、接触电位差、接触电压和转移电位测试及结果判断
试验步骤及方法
关键点
存在的危害
1将接地装置布置区按电压等级分成几个场区，每个场区内有可能出现最大接地短路电流的设备的接地引下线作为引流点或者在所关心区域的设备的接地引下线作为引流点。
在引流点测试接触电压，在引流点的南北方向、东西方向或所关心的方向测试跨步电压。
2跨步电位差、跨步电压、接触电位差、接触电压和转移电位测试时，接地装置按照图2的有关要求施加试验电流。
试验电流要求不小于3A。
3跨步电位差数值上即单位场区地表电位梯度，可直接在场区地表电位梯度曲线上量取折算，也可根据定义（见图4），在所关心的区域，如场区边缘测试。
4
图4跨步电位差、跨步电压、接触电位差、接触电压测试示意图
参见图4，根据定义可测试设备的接触电位差，重点是场区边缘的和运行人员常接触的设备，如刀闸、构架等。
5根据定义并参照接触电位差的测试方法，可测试接地装置外引金属体，如金属管路的转移电位。
注意测试接触电压时引流点要高于测试点（1.8米）。
6测试电极可用铁钎紧密插入土壤中，如果场区是水泥路面，可采用包裹湿抹布的直径20cm的金属圆盘，并压上重物。
7图4中当电压表两端并上等效人体的电阻Rm约（1500Ω）时，所得的值即跨步电压和接触电压。
8测试结果记录表见附录C的表1、2等，注意分场区进行归算。
选择其最大值作为最终值。
注：
1接触电压、跨步电压安全限值的计算
在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，发电厂、变电所接地装置的接触电位差和跨步电位差不应超过下列数值。
（4）
（5）
式中：
—接触电位差，V；
—跨步电位差，V；
—人脚站立处地表面上的土壤电阻率，Ω.m；
t—接地短路（故障）电流的持续时间，s。
注意:
不同的电压等级区域的短路电流值可能不一样，注意按电压等级区域分别计算接触电压。
2实际的跨步电位差按公式（6）折算，式中
为跨步电位差测试值。
实际的接触电位差、和转移电位也可参照公式（6）折算。
（6）
式中：
Im——注入地网中的测试电流；
IS——被测接地装置内系统单相接地故障电流。
11.主要异常及对策
试验项目
序号
异常现象
对策
接地装置的完整性测试
1
在接地装置的电气完整性测试过程中，如果开始即有很多设备测试结果不良。
宜考虑更换参考点。
2
通过接地装置的完整性测试，可以了解局部地网与主地网的连通情况。
如果不连通
单独测试局部地网的接地阻抗。
如果连通，则按照整个地网的尺寸测试整个接地装置的接地阻抗。
接地阻抗测试
1
如果沿两个布线方向的测试数据相差较大（大于三次平均值的15％），则可能地下有电缆沟、水管等产生了干扰。
建议再沿另外一个布线方向测试，再进行比较确认本接地装置的接地阻抗值。
2
如果沿某个布线方向的测试，移动辅助电压极后3次测量数据相差较大值。
地下可能存在接地装置的延伸金属体，建议延长辅助电流极、电压极。
3
对超大型的接地装置的测试，放线困难时。
可利用10kV或者35kV无避雷线的架空线做电流线和电压线
4
当接地装置地形复杂时，远距离放线有困难时
在土壤电阻率均匀地区dCG可取2D，在土壤不均匀地区可取3D。
5
如果利用输电线路（35kV及以下）作为测量导线
需现场选择三支杆塔作为上引线，记住杆塔号。
注意远离被测接地装置两只杆塔要宜于确定辅助电压极、电流极，从输电导线上引线下地面后再引较短距离（200米以内）的电压电流线就到达辅助电压电流极。
6
采用夹角法时，θ不为30°
接地阻抗可用下面的公式
（1）修正。
（1）
式中：
θ——电流线和电位线的夹角；
——接地阻抗的测试值。
7
无电流
检查电流线是否断线，用摇表测试输电线路A、B、C三相是否存在换位
8
无电压
检查电压线是否断线，用摇表测试输电线路A、B、C三相是否存在换位
跨步电位差、跨步电压、接触电位差、接触电压和转移电位测试
1
接触电压很大
电压表的测量端是否高于接地装置的引流点
12.作业后的验收与交接
按验收相关要求，确认检修、试验等作业后的设备健康状态，并明确设备投入正常运行前的相关注意事项。
13.试验记录表格（见附录A、B、C）
附录A
表1电气装置完整性测试记录表
接地装置名称：
试验时间：
试验仪器：
试验人员：
环境湿度、温度：
参考点
被测试点
两点之间的电阻
电气完整性情况
备注
记录：
审核：
附录B
表1接地阻抗测试原始记录
试验地点
测试单位
试验负责人
试验参加人
日期
使用仪器
温度
湿度
接地网概况
引流点
测试方位
接地阻抗测试结果
GC（米）
GP（米）
f（Hz）
Z（Ω）
Za（Ω）
备注
Za：
某一处辅助电压极测得阻抗的平均值。
记录：
审核：
附录C
表1接触电压和跨步电压测试记录表
35kV交流场最大短路电流及持续时间：
；110kV交流场最大短路电流及持续时间：
；
220kV交流场最大短路电流及持续时间：
；500kV交流场最大短路电流及持续时间：
；
土壤电阻率：
；接触电压的安全界定值：
；跨步电压的安全界定值：
。
表1
场区1（110kV）
引流点1a
被测试点1
接触电压实测值（mV）
接触电压计算值（V）
备注
被测试点1
被测试点2
跨步电压实测值（mV）
跨步电压计算值（V）
南北方向
被测试点2
被测试点3
跨步电压实测值（mV）
跨步电压计算值（V）
被测试点4
被测试点5
跨步电压实测值（mV）
跨步电压计算值（V）
…
引流点1b
被测试点1
接触电压实测值（mV）
接触电压计算值（V）
被测试点1
被测试点2
跨步电压实测值（mV）
跨步电压计算值（V）
东西方向
被测试点2
被测试点3
跨步电压实测值（mV）
跨步电压计算值（V）
被测试点4
被测试点5
跨步电压实测值（mV）
跨步电压计算值（V）
…
记录：
审核：
表2
场区2（220kV）
引流点2a
被测试点1
接触电压实测值（mV）
接触电压计算值（V）
备注
被测试点1
被测试点2
跨步电压实测值（mV）
跨步电压计算值（V）
南北方向
被测试点2
被测试点3
跨步电压实测值（mV）
跨步电压计算值（V）
被测试点4
被测试点5
跨步电压实测值（mV）
跨步电压计算值（V）
引流点2b
被测试点1
接触电压实测值（mV）
接触电压计算值（V）
…
被测试点1
被测试点2
跨步电压实测值（mV）
跨步电压计算值（V）
东西方向
被测试点2
被测试点3
跨步电压实测值（mV）
跨步电压计算值（V）
被测试点4
被测试点5
跨步电压实测值（mV）
跨步电压计算值（V）
...
记录：
审核：
第二部分：
土壤电阻率试验作业指导书
1.适用范围
本作业指导书适用于土壤电阻率的常规试验，规定了试验项目的引用标准、仪器设备要求、试验人员资质要求和职责、作业程序、试验结果判断方法和试验注意事项等。
该试验的目的是获得接地装置的土壤电阻率，为接地装置的设计和改造提供依据。
2.规范性引用文件
2.1GB/T17949.1-2000《接地系统的土壤电阻率、接地阻抗和地面电位测量导则第一部分：
常规测量
2.2DL/T475－2006《接地装置特性参数测量导则》
3.支持文件
3.1变电站地网设计或改造图
4.危险点分析及安全措施
风险类别
风险名称
风险级别
存在风险的活动描述
控制措施
安全
人员触电
高
·误入带电区域
·误碰辅助电极
试验现场应装设遮拦和标示牌，并派人监护。
辅助电极应设专人看守。
人员扭伤
中
·搬运仪器设备或其它重物时
·野外放线
搬动重物、举起绝缘杆时要量力而为，尽量沿路放线少跨山地坑洼地带
毒蛇、虫咬
·沿山区小道或者草丛放线
尽量沿道路放线，少走山草丛，备好药品。
设备
被试设备损坏
中
·试验接线不对
·校核试验电压
升压前检查接线
健康
人员中暑
中
高温天气下作业
及时补充水分及休息，中途作适当休息
质量
不合格
中
·试验设备性能不符合要求
·没有使用正确的试验方法
·人员缺乏相应的资质
使用性能良好的仪器设备；按照作业指导书进行工作；安排有资质的人员担任工作
5.试验准备
5.1人员需求
·高压试验人员4～6人（根据试验性质及项目决定）
·所有工作人员需通过每年一次的DL409－91《电业安全工作规程》（发电厂和变电所电气部分）年度考试；
·高压试验人员应取得“高压试验”特种资格证书。
5.2试验设备及工器具清单
序号
使用工器具及材料
规格及型号
单位
数量
备注
1
AVOMEGGERDET2/2接地电阻测试仪或接地电阻测试仪（带充电功能），不带充电功能时需考虑电源的问题；
台
1
2
皮尺
50米
卷
1
3
1.2米长接地桩
4
4
约10公斤大锤1把
5
专用连接线箱
6
试验导线
若干
7
万用表1块、一字、十字螺丝刀、胶钳、双极刀闸、绝缘胶带若干；
（250V10A）
把
各一
8
温度计（量程0°C～100°C）、湿度计
只
各一
5.3作业条件
5.3.1试验场地土壤表层干燥；
5.3.2户外试验应在良好的天气进行，且空气相对湿度一般不高于80％；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。
5.4资料准备
5.4.1试验方案
5.4.2出厂或上一次试验数据
6.试验周期
序号
试验项目
周期
备注
1
土壤电阻率的测试
接地装置设计前或改造前；必要时
－
7.工时定额
有效工时：
●110kV电压等级及以下：
4～8小时
●220kV电压等级：
8～16小时
●500kV电压等级：
8～16小时
8.被试设备主要参数
按具体设备填写。
9.作业流程
图1作业流程
10.试验步骤、方法及关键点
试验项目
试验步骤及方法
关键点
存在的危害
土壤电阻率
1查看待测接地装置的设计图纸，了解其长宽尺寸并到现场查看。
查看接地装置的内外围地形情况。
2将测试区域分片，确定测试点。
3按
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