本发明属于电气工程领域的接地技术，具体涉及一种基于分流系数和导通测试试验技术的变电站接地装置热稳定性校核方法。
背景技术：
《防止电力生产事故的二十五项重点要求》14.1.4要求：应对前期已投运的接地装置进行热稳定性校核，不满足要求的必须进行改造。热稳定性校核计算是接地装置技术改造的关键，是保障电气设备安全稳定运行的必须手段。
在现有变电站接地装置接地导体(线)的热稳定性校验中，目前普遍应用的公式为：
式中：sg为接地装置最小截面积(具体分为接线体和接地线)，ig为流过接地体的最大接地故障不对称电流有效值；te为接地故障的等效持续时间，c为接地装置材料热稳定系数。其中，ig计算时仅与站内或站外短路时的接地装置分流系数sf1或sf2(统称为接地装置分流系数sf)、变电站内发生接地短路时的最大接地短路电流imax、变电站内发生接地短路时流经电气设备中性点的电流in有关。
因此，只要准确获得计算参数——变电站站内短路时的接地装置分流系数sf1和变电站站外短路时的接地装置分流系数sf2、变电站内发生接地短路时的最大接地短路电流imax、变电站内发生接地短路时流经其设备中性点的电流in，便可计算流过接地体(线)的最大接地故障不对称电流有效值ig。便可计算得到电力系统对变电站接地装置截面积的要求
但是，上述校核存在如下问题：
1、220kv及以下变压器多采用三相一体设备，变压器中性点直接引出接地，而500kv及以上电压等级的单相主变压器的中性点需逐相引出(称之为中性点接地线独立段)，再三相汇合后形成中性点(称之为中性点接地线共用段)。当发生三相短路时，三相变压器中性点接地线独立段会流过三相短路电流值，由于三相短路电流对称，所以中性点接地线共用段仅流过不平衡电流(理论值为零)。当某一配置有单相主变压器的500kv变电站，其500kv侧三相短路电流大于任一不对称接地故障电流值时，流过接地导体(线)的最大接地故障不对称电流有效值ig便不能用于校核中性点接地线独立段了。
2、同一变电站中，同一电压等级有直接电气连接的两个不同位置发生短路故障时的电流值大小是一样的，但是不同的短路位置，切除故障所启动的保护装置及其配合逻辑、后备保护动作时间不尽相同。具体的，式
3、相较于站外短路，变电站站内短路对安全运行的危害更大，更容易引起事故。因此，接地导体的最大接地故障不对称电流有效值ig计算按照站内短路计算更有效。
短路故障分流系数包含两种定义，一种是接地装置分流系数sf，另一种是地线分流系数s′f，二者之和为1。对于进出线较多的变电站，统计数据表明，地线分流能力高达50％，其地线分流能力不容小觑。因此，准确计及分流系数的接地装置热稳定性校核结果才更具实际指导价值。但是，现有分流系数的计算过程存在计算模型不够准确、计算过程复杂和工程实际差异大的问题。因此，无法准确计算站内短路分流系数sf1。
4、接地装置受到土壤酸碱度、水分含量的影响，其表面形成的氧化物不具备良好通流能力，即接地装置的有效通流截面积减小。所以，对于已经运行一定年限的变电站，必须计及腐蚀对于接地装置有效通流面积带来的影响。
dl/t596《电力设备预防性试验规程》、dl/t393《输变电设备状态检修试验规程》等相关标准或规程中多以“检查项目”或“例行试验”的形式提出开挖检查要求，一般规定：可根据电气设备的重要性和施工的安全，选择5-8个点沿接地线进行开挖检查，如有疑问还应扩大开挖的范围。但是，标准和规程中仅提及开挖检查的技术要求，并未给出便于技术人员开挖选点的判定方法。尤其对于存在接地极、接地线腐蚀断裂情况的老旧站点，若无针对性的开挖点选取方法，极可能由于选点不当，而难以掌握接地装置实际腐蚀状态，更无法获得式(1)中sg的准确值。
即：目前变电站接地装置热稳定校核的现有技术，未切实考量运行一定年限地中敷设接地极(线)的腐蚀问题。现有技术中，虽有诸多查找或评估接地装置腐蚀的方法，但未见利用导通测试选择接地装置开挖点位置的方法，也未见将其应用于接地装置热稳定性校核的相关方法。
技术实现要素：
本发明提供了一种基于分流系数和导通测试试验技术的变电站接地装置热稳定校核计算方法，目的是在解决上述现有技术存在问题的同时，完善并改进校核的实施流程。
本发明的目的是这样实现的。本发明提供了一种基于导通测试的变电站接地装置热稳定性校核方法，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iδ；
iδ＝imax-in
式中，imax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，in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imax、变电站内发生接地短路时流经电气设备中性点的电流in，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te；
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：
te＝tm tf to
式中，tm为主保护动作时间；tf为失灵保护动作时间；to为断路器开断时间；
对于配置一套速动主保护的变电站：
te＝to tr
式中，tr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种或者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tr；
主保护动作时间tm，失灵保护动作时间tf，断路器开断时间to和后一级后备保护的动作时间tr，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sf1；
sf1＝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ijh；
ijh＝iδsf1
特殊的，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iδ时，按照下式计算校核用短路电流ijh：
ijh＝i(3)sf1
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；
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sg；
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,...,rn}；
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，rj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rj≥0.7rj 1时，判定电阻值rj异常；
按照此指标对电阻值数列r{r1,r2,...,rj,...,rn}中的前n-1电阻值逐个进行判定，如果某一个电阻值rj满足rj≥0.7rj 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,...,rj,...,rn}中未出现异常电阻值，进入步骤7.4；
电阻值数列r{r1,r2,...,rj,...,rn}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sg；
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：
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sg；
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sg；
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sg，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sg≥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sg＜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。
优选地，步骤6中所述热稳定系数c的选择如下：
对于钢、铝、铜、铜覆钢材接地装置的材料，其热稳定系数查阅国家标准；
变电站接地装置采用两种及以上材料的情况，选择主材质进行校核；
采用薄铜包裹钢材料时，接地材料按照钢材料的热稳定系数c选择。
优选地，步骤7.3中的所述测试点j的接地装置存在异常包括：
第j个测试点的接地线、接地极自身存在腐蚀、断裂或者虚接；
第j个测试点和测试基准点a之间的接地线、接地极存在腐蚀、断裂或者虚接。
优选地，步骤7.2所述导通测试按照dl/t475执行，设定导通测试仪的电流极注入电流≥20a。
优选地，步骤7.4所述接地装置的有效截面积，对于开挖位置的接地装置有两种及以上截面积规格时，其有效截面积按照截面积规格类型分别求取平均值，顺次记录为sg1、sg2、sg3、...；步骤7.5所述第二种情况中，所述的接地装置的有效截面积，对于开挖位置的接地装置有两种及以上截面积规格时，其有效截面积按照截面积规格类型分别取最小值，顺次记录为sg1、sg2、sg3、...。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明完善了校核用短路电流ijh、短路等效持续时间te和接地装置热稳定系数c等关键参数的具体确定方法，改进了变电站接地装置热稳定性校核方法，为变电站接地装置是否需要进行增容改造，变电站一、二次设备的安全稳定提供了技术判据。具体包括：
1)校核用短路电流ijh：针对500kv及以上主变压器中性点接地线独立段，补充了500kv及以上主变压器中性点接地线独立段特殊连接形式对校核的影响。本发明将流过接地导体(线)的最大接地故障不对称电流有效值ig改为了校核用短路电流ijh。
2)短路位置：变电站内相同电压等级、有电气连接的任两处位置，其短路后的短路电流值相同，但是，短路等效持续时间te中后一级后备保护的动作时间tr值，需在众多与主保护配合的后一级后备保护的动作时间中，选取最大的一项后一级后备保护的动作时间tr值。所以确定短路位置十分必要，且该位置要涉及变电站内尽可能多的后一级后备保护。因此，本发明中提出了不同主接线形式下的短路位置确定方法，明确了短路等效持续时间te的计算前提。
3)短路等效持续时间te：本发明综合而全面地考量了短路位置、校核用短路电流ijh和短路等效持续时间te之间的内在关联关系，不再将现有技术中的ig、te作为独立参数，而是视为一个有机且关联的整体，校核时选择
4)接地装置热稳定系数c：补充了变电站接地装置采用两种及以上材料、接地装置材质采用薄铜包裹钢接地材料等情况的接地装置热稳定系数c的选取方式。
2、本发明将无线传输相位差比较的变电站接地装置地线分流测试装置，引入到了接地装置热稳定性校核计算方法中，解决了现有技术中分流系数sf1计算方法中计算模型不够准确、计算过程复杂和工程实际差异大的问题，保证了校核计算结果指导生产实际的技术效用。
3、本发明充分考虑了接地装置的腐蚀情况，利用开挖测量的方式获取接地装置的有效截面积，增强了本校核方法对运行一定年限的变电站接地装置热稳定性校核计算的准确性。
4、本发明依据变电站接地装置等电气间隔布置的电气拓扑特点，利用接地装置导通测试的试验方法，提出了基于接地导通测试的接地装置开挖点选取方法。该方法无需增加新仪器设备或软件设施，试验人员利用接地导通测试仪便可完成开挖前的选点工作；判断方法简单易行，适合现场使用。且在导通测试中，要求测试仪的电流极注入电流不小于20a，提高了测试结果即电阻值的准确性。
5、变电站电气设备均按照逐个电气间隔排布的方式，相同电气间隔的a、b和c三相电气设备距离主变的距离基本一致、相邻电气间隔同类电气设备距离主变的距离也基本一致，因此a、b和c三相之间的电阻值便可形成横向对比、不同电气间隔同类电气设备之间也可形成横向对比，该对比便于试验测试人员发现导通测试的异常试验结果。
附图说明
图1为本发明所提出的一种变电站接地装置热稳定性校核方法的实施流程图。
图2为本发明所提出的一种变电站接地装置热稳定校核方法步骤7的实施流程图。
图3为接地装置等间距布置及其测试示意图。
图3中：0-测试基准点a，1-接地线1，2-接地线2，3-接地线3，4-接地线4，5-接地线5，6-接地装置网格；7-接地线1′，8-接地线2′，9-接地线3′，10-接地线4′，11-接地线5′。
具体实施方式
图1为本发明所提出的一种变电站接地装置热稳定性校核方法的实施流程图；图2为本发明所提出的一种变电站接地装置热稳定校核方法步骤7的实施流程图。由图可见，本发明校核方法的具体步骤如下：
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iδ；
iδ＝imax-in
式中，imax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，in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imax、变电站内发生接地短路时流经电气设备中性点的电流in，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te；
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：
te＝tm tf to
式中，tm为主保护动作时间；tf为失灵保护动作时间；to为断路器开断时间；
对于配置一套速动主保护的变电站：
te＝to tr
式中，tr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种或者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tr。
主保护动作时间tm，失灵保护动作时间tf，断路器开断时间to和后一级后备保护的动作时间tr，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sf1。
sf1＝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ijh。
ijh＝iδsf1
特殊的，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iδ时，按照下式计算校核用短路电流ijh。
ijh＝i(3)sf1
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。
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，通过查阅国家标准获取。
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sg。
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,...,rn}。
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，rj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rj≥0.7rj 1时，判定电阻值rj异常。
按照此指标对电阻值数列r{r1,r2,...,rj,...,rn}中的前n-1电阻值逐个进行判定，如果某一个电阻值rj满足rj≥0.7rj 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,...,rj,...,rn}中未出现异常电阻值，进入步骤7.4；
电阻值数列r{r1,r2,...,rj,...,rn}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sg。
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：
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sg。
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sg。
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sg，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sg≥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sg＜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。
在以上步骤中，步骤6中所述热稳定系数c的选择如下：
对于钢、铝、铜、铜覆钢材的接地装置材料，其热稳定系数查阅国家标准；
变电站接地装置采用两种及以上材料的情况，选择主材质进行校核；
采用薄铜包裹钢材料时，接地材料按照钢材料的热稳定系数c选择。
在以上步骤中，步骤7.3中的所述测试点j的接地装置存在异常包括：
第j个测试点的接地线、接地极自身存在腐蚀、断裂或者虚接；
第j个测试点和测试基准点a之间的接地线、接地极存在腐蚀、断裂或者虚接。
在以上步骤中，步骤7.2所述导通测试按照dl/t475执行，设定导通测试装置的电流极注入电流≥20a。
在以上步骤中，步骤7.4所述接地装置的有效截面积，对于开挖位置的接地装置有两种及以上截面积规格时，其有效截面积按照截面积规格类型分别求取平均值，顺次记录为sg1、sg2、sg3、...；步骤7.5所述第二种情况中，所述的接地装置的有效截面积，对于开挖位置的接地装置有两种及以上截面积规格时，其有效截面积按照截面积规格类型分别取最小值，顺次记录为sg1、sg2、sg3、...。
下面通过示例进行本发明的验证。
示例1，110kv某变电站于1989年8月投入运行，110kv侧主接线为单母线分段形式，站内配置有两台110kv/10kv主变压器，变压器中性点不接地，110kv出线3回。母线未配置母差保护，断路器未配置失灵保护，保护形式采用远后备保护。变电站设计时接地装置的接地极和接地线均采用直径10mm的圆钢；2009年接地装置增容改造时，将部分接地线和接地极改为了120mm2的镀锌扁钢。
步骤1，获取变电站接地装置校核计算所需要的信息。
步骤2，确定系统最大运行方式下短路电流差iδ。
在电力系统最大运行方式下、变电站110kv母线短路时，通过psd-bpa潮流计算程序获取该变电站内发生接地短路时的最大接地短路电流imax、变电站内发生接地短路时流经电气设备中性点的电流in，并计算得iδ为6.19ka。
步骤3，确定短路等效持续时间te。
对于配置后一级后备保护的变电站：te＝to tr；
式中，tr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种或者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tr。
该变电站母线发生接地短路，且110kv线路断路器拒动时，若要切除故障，需断开110kv侧线路对侧断路器；即由电源侧线路的距离ii段保护越级动作跳开线路断路器。后一级保护装置的动作时间为该站两回线路距离ii段保护动作时间中的较大值1.0s；所以，该变电站接地故障的等效持续时间为：te≥to tr＝1.0 0.04＝1.04(s)。
步骤4，通过实地测试，确定变电站分流系数sf1。
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，获取该变电站站内短路的地线分流系数s′f1为35.01％，则sf1＝1-s′f1＝64.99％，得到短路时该变电站接地装置的接地装置分流系数sf1。
步骤5，确定校核用短路电流ijh。ijh＝iδsf1＝6.19ka×64.99％＝4.02ka。
步骤6，确定变电站接地装置需求截面积s。
该变电站接地装置使用钢材，查阅国家标准gb/t50065附录e，其热稳定系数c为70。将ijh＝4020(a)、te＝1.04(s)和c＝70代入公式
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sg。
在示例1中，结合变电站内的电气设备的布置情况，选取1号主变压器的接地线为测试基准点a。1号主变压器接地线与相邻各接地线连接可靠、电阻值均小于0.05ω，确认该接地线可作为测试基准点a。
利用接地导通测试仪，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。
测试结果中，未见该变电站导通测试结果有异常数值。因此，在110kv和10kv设备区选取了4处位置开挖。打磨测量后，直径10mm圆钢接地体运行时间长，其有效截面积的平均值为50mm2。120mm2的镀锌扁钢接地线，其腐蚀程度较轻，有效截面积平均值约为113mm2。
步骤7.4所述接地装置的有效截面积，对于开挖位置的接地装置有两种及以上截面积规格时，其有效截面积按照截面积规格类型分别求取平均值，顺次记录为sg1、sg2、sg3、...。
因此，记录圆钢接地体有效截面积的平均值为变电站接地装置最小截面积sg1，sg1＝50(mm2)；记录镀锌扁钢接地线的有效截面积的平均值为变电站接地装置最小截面积sg2，sg2＝113(mm2)。
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sg，判断变电站接地装置的热稳定性是否满足当前运行需求。
sg1＜s，说明原设计阶段使用的10mm2圆钢接地线、接地体不满足变电站运行需求，需要改造。sg2≥s，说明镀锌扁钢接地线满足当前运行需求，不需要进行改造。
示例2，利用该示范例说明步骤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sg。
110kv某变电站建于2001年，2003年6月全面建成，站内配置三台110kv主变压器，110kv进线4回、35kv出线12回，10kv出线8回。设计之初原接地线采用单根、160mm2规格的镀锌扁铁。图3为接地装置等间距布置及其测试示意图。
步骤7.1，确定测试基准点a；
选取1号主变外壳接地线作为接地导通测试的测量基准点a(即：图3中的竖直接地体0)，利用导通测试仪测试测量基准点a与相邻各接地线之间的电阻测试值均小于0.05ω，可见，测量基准点a自身电气连接可靠，确定可作为测量基准点a。
步骤7.2，确定测试点，并进行导通测试；
按照dl/t475所述“接地装置电气完整性”测试要求，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；导通测试仪的电流极注入电流不小于20a。
具体地：按照接地导通测试的试验方法，选取1号主变压外壳接地线作为导通测试的测量基准点a，即图3中的“0”。被测试电气间隔共计两个，分别为301电气间隔及其相邻的352电气间隔。
301电气间隔中“3011隔离开关”、“3012隔离开关”、“301断路器”、“301电流互感器”和“3016隔离开关”的接地线满足图3中的“1”至“5”的位置排布规律；即：3011隔离开关等301电气间隔中的电气设备的接地线满足距离测量基准点a由近及远的要求。
同理，352电气间隔中“3521隔离开关”、“3522隔离开关”、“352断路器”、“352电流互感器”、“3526隔离开关”的接地线也满足图3中的“7”至“11”的位置排布规律；即：3521隔离开关等352电气间隔中的电气设备的接地线满足距离测量基准点a由近及远的要求。
步骤7.3，设定电阻值异常指标，初步判断接地装置的状态；
接地导通测试结果为：301电气间隔和352电气间隔导通测试的电阻数列分别为，单位：mω；
r301＝{r1,r2,r3,r4,r5}＝{10.82,11.53,13.19,24.96,16.03}，
r352＝{r,1,r,2,r,3,r,4,r,5}＝{10.52,11.00,12.58,13.75,15.87}。
r301和r352数值变化表明：随着测试基准点和测试点之间距离的增加，其电阻值总体呈现增加趋势。该趋势符合变化逻辑。
但是，r4的测试值为24.96mω，r5的测试值为16.03mω，r4≥0.7r5，判断r4存在异常。
301电气间隔及其相邻352电气间隔，两个电气间隔中所配置的电气设备类型和数量一样，各电气设备的布置方式和电气间隔距离也一致，所以两个电气间隔中的各台电气设备距离主变压器距离基本一致。因此，不同电气间隔中同类电气设备之间也可形成横向对比，如r1与r,1，r4与r,4。据此，r4的测试值为24.96mω，大于r,4的测试值13.75mω。初步判断301电气间隔中电流互感器的接地线或其所连接接地极存在腐蚀或者断裂情况。
电阻值数列r301＝{r1,r2,r3,r4,r5}＝{10.82,11.53,13.19,24.96,16.03}出现异常电阻值，进入步骤7.5。
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：
分别顺着301电气间隔电流互感器的接地线和352电气间隔互感器的接地线实施开挖。
测量发现：301互感器的接地线总体腐蚀严重，金属边缘出现多处“豁口”、整体呈现即将断裂的形态；最严重腐蚀处宽24.00mm、厚仅3.1mm，有效截面积约为74.1mm2。
352互感器的接地线也存在一定程度的腐蚀，最严重处宽29.42mm、厚4.5mm，有效截面积约为132.4mm2。r352测试结果未见异常。
综上，301互感器的接地线为本次测试的唯一异常点，记录301互感器的接地线74.10mm2为变电站接地装置最小截面积sg。
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iδ；
iδ＝imax-in
式中，imax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，in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imax、变电站内发生接地短路时流经电气设备中性点的电流in，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te；
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：
te＝tm tf to
式中，tm为主保护动作时间；tf为失灵保护动作时间；to为断路器开断时间；
对于配置一套速动主保护的变电站：
te＝to tr
式中，tr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种或者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tr；
主保护动作时间tm，失灵保护动作时间tf，断路器开断时间to和后一级后备保护的动作时间tr，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sf1；
sf1＝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ijh；
ijh＝iδsf1
特殊的，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iδ时，按照下式计算校核用短路电流ijh：
ijh＝i(3)sf1
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；
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sg；
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,...,rn}；
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，rj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rj≥0.7rj 1时，判定电阻值rj异常；
按照此指标对电阻值数列r{r1,r2,...,rj,...,rn}中的前n-1电阻值逐个进行判定，如果某一个电阻值rj满足rj≥0.7rj 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,...,rj,...,rn}中未出现异常电阻值，进入步骤7.4；
电阻值数列r{r1,r2,...,rj,...,rn}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sg；
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：
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sg；
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sg；
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sg，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sg≥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sg＜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。
2.根据权利要求1所述的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，步骤6中所述热稳定系数c的选择如下：
对于钢、铝、铜、铜覆钢材的接地装置材料，其热稳定系数查阅国家标准；
变电站接地装置采用两种及以上材料的情况，选择主材质进行校核；
采用薄铜包裹钢材料时，接地材料按照钢材料的热稳定系数c选择。
3.根据权利要求1所述的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，步骤7.3中的所述测试点j的接地装置存在异常包括：
第j个测试点的接地线、接地极自身存在腐蚀、断裂或者虚接；
第j个测试点和测试基准点a之间的接地线、接地极存在腐蚀、断裂或者虚接。
4.根据权利要求1所述的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，步骤7.2所述导通测试按照dl/t475执行，设定导通测试装置的电流极注入电流≥20a。
5.根据权利要求1所述的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，步骤7.4所述接地装置的有效截面积，对于开挖位置的接地装置有两种及以上截面积规格时，其有效截面积按照截面积规格类型分别求取平均值，并顺次记录为sg1、sg2、sg3、...；步骤7.5所述第二种情况中，所述的接地装置的有效截面积，对于开挖位置的接地装置有两种及以上截面积规格时，其有效截面积按照截面积规格类型分别取最小值，并顺次记录为sg1、sg2、sg3、...。
技术总结