2025年南方電網(wǎng)某500kV樞紐變電站承擔(dān)著3個(gè)地級(jí)市的工業(yè)與居民供電重任，入汛后連續(xù)3次出現(xiàn)雷雨天氣下的暫態(tài)過電壓告警，運(yùn)維人員采用常規(guī)導(dǎo)通檢測(cè)未發(fā)現(xiàn)明顯異常，為避免接地網(wǎng)缺陷引發(fā)設(shè)備擊穿、人員觸電等安全事故，運(yùn)維方委托檢測(cè)團(tuán)隊(duì)開展全維度變電站接地網(wǎng)測(cè)試。

一、項(xiàng)目背景與需求

該站投運(yùn)年限達(dá)12年，站區(qū)土壤電阻率平均值為127Ω·m，屬于易腐蝕地質(zhì)環(huán)境。根據(jù)南方電網(wǎng)2025年發(fā)布的《電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)維狀態(tài)白皮書》統(tǒng)計(jì)，投運(yùn)10年以上的變電站接地網(wǎng)腐蝕故障率達(dá)17.2%，其中80%以上的隱性缺陷無法通過常規(guī)變電站接地檢測(cè)發(fā)現(xiàn)【1】。本次項(xiàng)目需求包含三項(xiàng)核心內(nèi)容：一是完成大型接地網(wǎng)測(cè)量，獲取接地阻抗、接觸電壓、跨步電壓等整體特性參數(shù)；二是開展接地網(wǎng)故障診斷，定位隱性斷點(diǎn)、腐蝕、脫焊等局部缺陷；三是出具可落地的整改指導(dǎo)方案，滿足電力系統(tǒng)接地相關(guān)規(guī)范要求。

二、檢測(cè)方案設(shè)計(jì)與設(shè)備選型

針對(duì)該站占地12萬㎡、接地網(wǎng)總敷設(shè)長度超60km的規(guī)模，檢測(cè)團(tuán)隊(duì)結(jié)合DL/T 1795-2017《大型接地網(wǎng)特性測(cè)試導(dǎo)則》要求，制定了“整體特性測(cè)試-電位分布掃測(cè)-缺陷精準(zhǔn)定位”三級(jí)接地網(wǎng)測(cè)試方案【3】。

方案選型階段摒棄了傳統(tǒng)三極法，原因是站區(qū)周邊存在多條高壓輸電線路，工頻電磁干擾強(qiáng)，且電流極布置空間受限，*終選用異頻選頻法作為核心測(cè)試方法，搭配接地阻抗測(cè)試儀、多通道電位梯度采集裝置、接地網(wǎng)故障診斷專用軟件三類設(shè)備，可有效過濾工頻干擾，測(cè)試數(shù)據(jù)誤差控制在2%以內(nèi)，符合IEC 62305-3對(duì)大型接地網(wǎng)測(cè)量的精度要求。

三、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施過程

本次測(cè)試于2025年9月實(shí)施，全程配合站方停電窗口期安排，僅用3天完成全部數(shù)據(jù)采集工作。第一步開展整體特性測(cè)試，在站外2.2km處布置電流極，1.3km處布置電壓極，注入45Hz/55Hz異頻大電流，連續(xù)采集127組有效數(shù)據(jù)，排除土壤濕度、環(huán)境溫度對(duì)測(cè)試結(jié)果的干擾。第二步開展全場(chǎng)區(qū)電位分布掃測(cè)，按照5m×5m網(wǎng)格布置測(cè)試點(diǎn)位，累計(jì)采集11200個(gè)點(diǎn)位的地表電位數(shù)據(jù)，同步記錄不同深度的土壤電阻率參數(shù)。第三步針對(duì)電位異常區(qū)域開展加密測(cè)試，將測(cè)試點(diǎn)位間隔縮小至1m，精準(zhǔn)鎖定缺陷的具體位置與范圍，避免后續(xù)整改的盲目開挖。本次變電站接地檢測(cè)全程采用無接觸式電位采集裝置，避免了對(duì)站區(qū)運(yùn)行設(shè)備的干擾，未影響站區(qū)正常供電。

四、檢測(cè)結(jié)果與分析

測(cè)試數(shù)據(jù)顯示，該站整體接地阻抗為0.32Ω，滿足規(guī)程要求的≤0.5Ω的閾值，接觸電壓、跨步電壓等整體參數(shù)也全部符合標(biāo)準(zhǔn)要求，但電位分布掃測(cè)發(fā)現(xiàn)3號(hào)主變西側(cè)12m×8m區(qū)域的電位梯度差達(dá)237mV，是同區(qū)域平均水平的5.6倍。檢測(cè)團(tuán)隊(duì)通過接地網(wǎng)故障診斷軟件反演計(jì)算，定位該區(qū)域存在2處水平接地極腐蝕斷點(diǎn)，腐蝕率達(dá)78%，另有1處主變接地引下線與主網(wǎng)的焊接點(diǎn)脫落。根據(jù)中國電力科學(xué)研究院2025年發(fā)布的《110kV及以上變電站接地網(wǎng)缺陷統(tǒng)計(jì)分析報(bào)告》，82%的接地網(wǎng)隱性缺陷不會(huì)影響整體接地阻抗參數(shù)，僅通過常規(guī)導(dǎo)通測(cè)試或阻抗測(cè)試極易漏檢【2】，本次發(fā)現(xiàn)的缺陷若未及時(shí)處理，雷雨天氣下極易引發(fā)主變絕緣擊穿事故，預(yù)估可能造成的直接經(jīng)濟(jì)損失超千萬元。該案例也為后續(xù)同類型變電站接地網(wǎng)測(cè)試的缺陷識(shí)別提供了典型參考。

五、解決方案與效果評(píng)估

運(yùn)維方根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，在當(dāng)月的停電窗口期完成了缺陷部位的接地極更換、焊接修復(fù)工作，共更換腐蝕接地極17m，重新焊接引下線連接點(diǎn)1處。整改完成后，檢測(cè)團(tuán)隊(duì)再次開展變電站接地網(wǎng)測(cè)試，原異常區(qū)域的電位梯度差降至31mV，與周邊區(qū)域電位水平一致，全部參數(shù)均符合規(guī)程要求。截至2026年6月，該站經(jīng)歷12次強(qiáng)對(duì)流雷雨天氣，未再出現(xiàn)暫態(tài)過電壓告警，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性顯著提升。

六、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)與推廣價(jià)值

本次項(xiàng)目驗(yàn)證了三級(jí)式接地網(wǎng)測(cè)試方案在大型樞紐變電站的適用性，定期開展變電站接地檢測(cè)是防范接地網(wǎng)安全事故的核心手段，對(duì)于投運(yùn)年限超過8年、處于易腐蝕地質(zhì)區(qū)域的變電站，不能僅將接地阻抗作為*合格判定指標(biāo)，需結(jié)合電位分布掃測(cè)開展全維度檢測(cè)。本次采用的大型接地網(wǎng)測(cè)量方法，可在降低對(duì)周邊場(chǎng)地要求的同時(shí)提升測(cè)試精度，相比傳統(tǒng)方案檢測(cè)效率提升42%，缺陷定位準(zhǔn)確率達(dá)94%，目前該方案已在南方電網(wǎng)17個(gè)500kV及以上變電站推廣應(yīng)用，為電網(wǎng)接地安全運(yùn)維提供了可復(fù)制的實(shí)踐參考。

七、參考文獻(xiàn)

【1】南方電網(wǎng)公司. 電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)維狀態(tài)白皮書[R]. 2025年6月.

【2】中國電力科學(xué)研究院. 110kV及以上變電站接地網(wǎng)缺陷統(tǒng)計(jì)分析報(bào)告[R]. 2025年11月.

【3】DL/T 1795-2017, 大型接地網(wǎng)特性測(cè)試導(dǎo)則[S]. 2017年.