本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)接地裝置性能參數(shù)測量技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種標(biāo)準(zhǔn)真型接地試驗(yàn)裝置。
背景技術(shù):
目前,用于測量電力系統(tǒng)接地裝置性能參數(shù)的設(shè)備型號眾多,測量接地裝置性能參數(shù)的準(zhǔn)確性和可操作性參差不齊,在面對各種不同的接地裝置性能參數(shù)測試設(shè)備的選擇時,電力試驗(yàn)工作人員往往憑借以往的試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)、或者從設(shè)備廠家或別的用戶那里直接或間接了解,均存在片面性,對設(shè)備性能優(yōu)劣的甄別沒有足夠的說服力;有時某接地裝置性能參數(shù)測試設(shè)備在實(shí)驗(yàn)室中測試數(shù)據(jù)良好,但在現(xiàn)場實(shí)測時卻不能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行測量。以上情況均不能真實(shí)有效地反映出接地裝置性能參數(shù)測試設(shè)備的準(zhǔn)確性和可操作性。此外,有時需要進(jìn)行一些接地網(wǎng)的試驗(yàn),往往需要在電力系統(tǒng)內(nèi)尋找運(yùn)行年限久遠(yuǎn)、地網(wǎng)腐蝕破壞比較嚴(yán)重的變電站,耗費(fèi)大量精力且由于對變電站接地網(wǎng)的腐蝕破壞程度并不了解(需要大量地開挖檢查,費(fèi)時費(fèi)力),造成試驗(yàn)中的某些測量數(shù)據(jù)無法準(zhǔn)確地與地網(wǎng)的實(shí)際情況相關(guān)聯(lián)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種標(biāo)準(zhǔn)真型接地試驗(yàn)裝置,能夠檢測接地裝置性能參數(shù)測量儀器性能優(yōu)劣和模擬各種不同的接地網(wǎng)缺陷,便于準(zhǔn)確地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測量。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種標(biāo)準(zhǔn)真型接地試驗(yàn)裝置,包括地磚層和泥土層,二者上、下緊貼設(shè)置,所述泥土層中設(shè)置有接地網(wǎng)、多個用于連接地表電力設(shè)備的接地引下線、多個空氣開關(guān)和多個地中接地導(dǎo)體,所述的空氣開關(guān)通過地中接地導(dǎo)體與接地網(wǎng)串聯(lián)連接,地表電力設(shè)備接地引下線直接與接地網(wǎng)相連接;
所述的接地網(wǎng)由地中水平接地線和地中水平邊線構(gòu)成,所述的地中水平邊線為閉環(huán)設(shè)置,且外邊緣為圓弧角設(shè)置;所述地中水平接地線有多條,且每條地中水平接地線兩端分別與地中水平邊線固定連接,且多條地中水平接地線之間交互設(shè)置,構(gòu)成多個交互點(diǎn);
在任意一條地中水平接地線上任意兩個交互點(diǎn)之間均設(shè)置有一個聯(lián)絡(luò)點(diǎn),所述聯(lián)絡(luò)點(diǎn)包括有水泥固化井和對應(yīng)設(shè)置在井內(nèi)的兩個地中接地導(dǎo)體和設(shè)置在井上方一個空氣開關(guān),所述地中接地導(dǎo)體與水泥固化井間隙設(shè)置,空氣開關(guān)兩端分別通過兩個地中接地導(dǎo)體與聯(lián)絡(luò)點(diǎn)所在的地中水平接地線相串聯(lián)。
所述的還包括有一個標(biāo)準(zhǔn)真型接地試驗(yàn)裝置銘牌,所述的標(biāo)準(zhǔn)真型接地試驗(yàn)裝置銘牌設(shè)置在接地網(wǎng)外側(cè),且標(biāo)準(zhǔn)真型接地試驗(yàn)裝置銘牌上刻畫有接地網(wǎng)上各個聯(lián)絡(luò)點(diǎn)的對應(yīng)位置。
所述聯(lián)絡(luò)點(diǎn)均依次設(shè)置有編號,且編號對應(yīng)顯示與標(biāo)準(zhǔn)真型接地試驗(yàn)裝置銘牌上。
還包括有透明防雨罩,所述透明防雨罩罩設(shè)在空氣開關(guān)的外部,且透明防雨罩底部至于泥土層。
所述的透明防雨罩上設(shè)置有觀察窗。
所述的接地網(wǎng)本體截面為扁鐵,且滿足系統(tǒng)熱穩(wěn)定校核計(jì)算。
所述的接地網(wǎng)本體上設(shè)置有防腐層和抗氧化層。
所述水泥固化井的底部設(shè)置有多個排水孔。
所述的地中水平接地線敷設(shè)深度不得小于0.8m。
本發(fā)明通過通過在泥土層中人工鋪設(shè)接地網(wǎng),在泥土層上鋪設(shè)道路盲道用地磚,建造成為真型接地試驗(yàn)裝置,從而能夠通過現(xiàn)場實(shí)測的方式,使用不同的接地裝置性能參數(shù)測試設(shè)備進(jìn)行測量比對;進(jìn)一步的在接地網(wǎng)上使用空氣開關(guān)控制接地網(wǎng)上各個支路的通斷,從而模擬各種不同的接地網(wǎng)缺陷,人為制造N個不同的接地網(wǎng)接地斷點(diǎn)(可以通過串聯(lián)大電阻或者空氣開關(guān)改變開斷連接狀態(tài)),可模擬地中接地導(dǎo)體存在銹蝕導(dǎo)致電阻變大或者直接銹斷等各種情況,在不同的缺陷狀況下,具有不同的標(biāo)準(zhǔn)接地阻抗值和接地電阻值。該真型接地試驗(yàn)裝置使用安全便捷,能夠方便可靠地實(shí)現(xiàn)對不同的接地裝置性能參數(shù)測試設(shè)備的精確測量,以有效地區(qū)分不同的接地裝置性能參數(shù)測試設(shè)備的性能優(yōu)劣,且可以同時模擬各種真實(shí)缺陷情況,用于培訓(xùn)教學(xué)或者試驗(yàn)驗(yàn)證等實(shí)用性強(qiáng),具有較大的推廣應(yīng)用價值。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理示意圖;
圖2是本發(fā)明所述聯(lián)絡(luò)點(diǎn)結(jié)構(gòu)圖;
圖3是本發(fā)明中部接地導(dǎo)體與四周接地導(dǎo)體斷開狀態(tài);
圖4是本發(fā)明一角接地導(dǎo)體與四周接地導(dǎo)體斷開的實(shí)驗(yàn)狀態(tài)圖。
圖中:1、地磚層,2、泥土層,3、接地網(wǎng),4、交互點(diǎn),5、空氣開關(guān),6、透明防雨罩,7、地中接地導(dǎo)體,8、地表設(shè)備接地引下線,9、地中水平邊線,10、標(biāo)準(zhǔn)真型接地試驗(yàn)裝置銘牌,11、地中水平接地線,12、水泥固化井,13、排水孔。
具體實(shí)施方式
如圖1、2和3所示,本發(fā)明包括地磚層1和泥土層2,二者上、下緊貼設(shè)置,所述泥土層2中設(shè)置有接地網(wǎng)3、多個用于連接用電設(shè)備接地部分的地表設(shè)備接地引下線8、多個空氣開關(guān)5和多個地中接地導(dǎo)體7,所述的空氣開關(guān)5通過地中接地導(dǎo)體7與接地網(wǎng)3串聯(lián)連接,地表設(shè)備接地引下線8直接與接地網(wǎng)3相連接;
所述的接地網(wǎng)3由地中水平接地線9和地中水平邊線11構(gòu)成,所述的地中水平邊線11為閉環(huán)設(shè)置,且外邊緣為圓弧角設(shè)置;所述地中水平接地線9有多條,且每條地中水平接地線兩端分別與地中水平邊線11固定連接,且多條地中水平接地線9之間交互設(shè)置,交互處構(gòu)成多個交互點(diǎn)4;
在任意一條地中水平接地線9上任意兩個交互點(diǎn)之間均設(shè)置有一個聯(lián)絡(luò)點(diǎn),所述聯(lián)絡(luò)點(diǎn)包括有水泥固化井12和對應(yīng)設(shè)置在井內(nèi)的兩個地中接地導(dǎo)體7和設(shè)置在井上方一個空氣開關(guān)5,所述地中接地導(dǎo)體7與水泥固化井12間隙設(shè)置,所述空氣開關(guān)5兩端分別通過兩個地中接地導(dǎo)體7與聯(lián)絡(luò)點(diǎn)所在的地中水平接地9線相串聯(lián);地中接地導(dǎo)體7距離水泥固化井12底部應(yīng)保持一定的距離(約30cm),避免地中接地導(dǎo)體7直接接觸到水泥固化井底部可能存在的積水,水泥固化井底部應(yīng)有若干排水孔13,以排除井內(nèi)滲水積水,避免積水導(dǎo)致兩個地中接地導(dǎo)體7短接,兩個地中接地導(dǎo)體7彼此之間通過空氣絕緣,并垂直延伸至地磚層1。
還包括有透明防雨罩6,所述透明防雨罩6罩設(shè)在空氣開關(guān)的外部,且透明防雨罩6底部至于泥土層。所述的透明防雨罩6上設(shè)置有觀察窗。所述的聯(lián)絡(luò)點(diǎn)通過埋設(shè)在地表的空氣開關(guān)5將該地中水平接地線的支路斷開。地中水平接地線在聯(lián)絡(luò)點(diǎn)的位置斷開并分別引出兩段地中接地導(dǎo)體7到達(dá)地表,地中接地導(dǎo)體7埋設(shè)于泥土層2中,垂直延伸至地磚層1,空氣開關(guān)5與該地中水平接地線支路的兩段地中接地導(dǎo)體7相連接來控制開合,空氣開關(guān)5整體置于透明防雨罩6內(nèi),透明防雨罩6略高于地磚層1,下半部分置于地磚層1以內(nèi),透明防雨罩6使用塑料或不銹鋼材料,在遮蓋住空氣開關(guān)5時完全封閉防水防潮,使空氣開關(guān)5免受外界侵蝕,透明防雨罩6帶有觀察窗,便于觀察空氣開關(guān)5的狀態(tài)??諝忾_關(guān)5整體置于透明防雨罩6內(nèi),透明防雨罩6應(yīng)方便打開,便于觀察,且防水防潮性良好。空氣開關(guān)5應(yīng)滿足接地裝置熱穩(wěn)定校驗(yàn)條件,方便操作,且接觸良好,不應(yīng)出現(xiàn)動靜觸頭接觸不良或分合閘卡滯的情況。
所述的還包括有一個標(biāo)準(zhǔn)真型接地試驗(yàn)裝置銘牌10,所述的標(biāo)準(zhǔn)真型接地試驗(yàn)裝置銘牌10設(shè)置在接地網(wǎng)外側(cè),且標(biāo)準(zhǔn)真型接地試驗(yàn)裝置銘牌10上刻畫有接地網(wǎng)上各個聯(lián)絡(luò)點(diǎn)的對應(yīng)位置。所述聯(lián)絡(luò)點(diǎn)均依次設(shè)置有編號,且編號對應(yīng)顯示與標(biāo)準(zhǔn)真型接地試驗(yàn)裝置銘牌10上。所述的該標(biāo)準(zhǔn)真型接地試驗(yàn)裝置銘牌10必須嚴(yán)格與實(shí)際的標(biāo)準(zhǔn)真型接地試驗(yàn)裝置上位置比例分布保持一致,銘牌10上顯示的所有聯(lián)絡(luò)點(diǎn)的編號與本發(fā)明中聯(lián)絡(luò)點(diǎn)的編號保持一致,科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)且便于記錄模擬各種接地裝置真實(shí)缺陷的試驗(yàn)情況。通過對聯(lián)絡(luò)點(diǎn)的設(shè)置可以實(shí)現(xiàn)對標(biāo)準(zhǔn)真型接地試驗(yàn)裝置的任意控制此任意控制指的是試驗(yàn)人員針對不同的接地裝置試驗(yàn)?zāi)M需求進(jìn)行人工開斷聯(lián)絡(luò)點(diǎn)內(nèi)的空氣開關(guān)5,使之可以達(dá)到試驗(yàn)狀態(tài)下標(biāo)準(zhǔn)真型接地試驗(yàn)裝置中部接地導(dǎo)體與四周接地導(dǎo)體斷開狀態(tài)如圖3所示,或者試驗(yàn)狀態(tài)下標(biāo)準(zhǔn)真型接地試驗(yàn)裝置一角接地導(dǎo)體與四周接地導(dǎo)體斷開狀態(tài)如圖4所示??煽糠奖愕貙?shí)現(xiàn)對不同的接地裝置性能參數(shù)測試設(shè)備的精確測量及模擬各種接地裝置的真實(shí)缺陷情況。
如圖1所示,本發(fā)明通過精確的計(jì)算設(shè)計(jì)接地阻抗值和接地電阻值,對不同的接地裝置性能參數(shù)測試設(shè)備進(jìn)行測量比對;該裝置還可以設(shè)置不同的接地網(wǎng)接地斷點(diǎn),可模擬地中接地導(dǎo)體存在銹蝕導(dǎo)致電阻變大或者直接銹斷等各種情況,符合接地裝置的真實(shí)情況。
本發(fā)明在設(shè)計(jì)及施工工藝均按照標(biāo)準(zhǔn)的110kV變電站接地裝置進(jìn)行設(shè)計(jì),地表設(shè)備接地引下線、空氣開關(guān)5和地中接地導(dǎo)體7均按照滿足系統(tǒng)熱穩(wěn)定校核計(jì)算的扁鐵截面設(shè)計(jì),地中水平接地線敷設(shè)深度不得小于0.8m,接地線在地面上鋪設(shè)盲道用地磚。在每個設(shè)備區(qū)設(shè)開挖檢查指示位置。接地網(wǎng)外緣應(yīng)閉合,外緣各角應(yīng)做成圓弧形,所述的接地網(wǎng)本體外均設(shè)置有防腐層和抗氧化層,即可以熱鍍鋅或涂KV防腐涂料。
本發(fā)明使用過程中,現(xiàn)場一次設(shè)備的接地引下線不得往電纜溝接地帶連接,也不宜懸空穿越電纜溝。接地引下線及主網(wǎng)的所有連接點(diǎn)不得采用點(diǎn)焊或螺栓連接。扁鋼搭焊長度應(yīng)不小于其寬度的兩倍并三面焊接;圓鋼的搭焊長度應(yīng)不小于50mm,不得有虛焊、假焊現(xiàn)象,所有焊接點(diǎn)均應(yīng)經(jīng)防腐處理先刷防銹漆再涂瀝青。站內(nèi)地網(wǎng)做好后,將設(shè)備的接地引下線與地網(wǎng)可靠的焊接在一起,接地引下線與電氣設(shè)備的連接,可用螺栓連接或焊接,用螺栓連接時應(yīng)設(shè)防松螺帽或防松墊片。對站內(nèi)變壓器中性點(diǎn)、充油設(shè)備及避雷設(shè)備,要實(shí)行“雙接地”,并與地網(wǎng)的兩個不同點(diǎn)相連接,每根接地引下線均應(yīng)符合熱穩(wěn)定的要求。電氣設(shè)備每個接地部分應(yīng)以單獨(dú)的接地引下線與地網(wǎng)主干線相連接,嚴(yán)禁在一個接地引下線中串接幾個需要接地的部分。回填土要用細(xì)土,并分層夯實(shí),不得用碎石等雜物回填,不允許用有腐蝕性的工業(yè)廢渣回填,以保證接地良好。
1)本裝置可以應(yīng)用于檢測接地裝置性能參數(shù)測量儀器性能優(yōu)劣。該裝置通過精確的計(jì)算和設(shè)計(jì)以110kV變電站接地網(wǎng)為例,在無地中雜散電流的影響下,接地阻抗值和接地電阻值均可設(shè)計(jì)為0.5Ω),通過人工敷設(shè),建造成為真型接地試驗(yàn)裝置,具有能夠通過現(xiàn)場實(shí)測的方式,使用不同的接地裝置性能參數(shù)測試設(shè)備進(jìn)行測量比對。該真型接地試驗(yàn)裝置使用安全便捷,用于培訓(xùn)教學(xué)實(shí)用性強(qiáng),具有較大的推廣應(yīng)用價值。
2)本裝置可以應(yīng)用于模擬各種不同的接地網(wǎng)缺陷。該真型接地試驗(yàn)裝置還可以人為制造N個不同的接地網(wǎng)接地斷點(diǎn)可以通過串聯(lián)大電阻或者空氣開關(guān)改變開斷連接狀態(tài)),可模擬地中接地導(dǎo)體存在銹蝕導(dǎo)致電阻變大或者直接銹斷等各種情況,用于試驗(yàn)驗(yàn)證等模型建立簡單可靠、方便快捷。
3)本裝置結(jié)構(gòu)簡單可靠,便于控制及維護(hù),空氣開關(guān)位于地表可以方便操作也可以自由拆卸,同時在有必要的情況下替換成過渡大電阻,靈活度高。
上述具體實(shí)施方式用來說明本發(fā)明,而不是對本發(fā)明進(jìn)行限制,在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi),對本發(fā)明作出的任何修改和變更,都落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。