跨步電勢和接觸電勢的現地測量

2023年12月28日發(作者：禮樂文化)

跨步電勢和接觸電勢的現地測量

水電站機電-g術

1概述

跨步電勢和接觸電勢的現地測量

趙慶文

中國水電六局機電安裝分局

萬家寨水利樞紐地處黃河北干流托龍段峽谷

內,屬國家重點大型水利工程項目.是由水利部,

山西省,內蒙古自治區聯合投資興建.建成后所發

電量將向山西電網和蒙西電網輸送,但要求兩個電

網不能在此聯網運行.工程由天津院設計,東北院

總監理.業主,設計和監理都非常重視工程的質

量.根據設計要求,220kV出線平臺及220kVGIS

室在施工結束后要進行現地測量跨步電勢和接觸

電勢,以證實在此方面是否達到設計和施工要求.

由于此項試驗無安裝規范要求,為驗證其電氣工程

的設計,1999年7月5日工程指揮部召開由設計,

監理,質監站和六局安裝分局參加的討論會,根據

現場情況及此項測量試驗的基本要求,會議決定首

先在921內蒙出線平臺進行跨步電勢和接觸電

勢的測量.由水電六局機電安裝分局提交試驗方

案并組織實施.

2試驗方法

2.1跨步電勢測量

測試選取電流電壓法.這一方法是在地面上,

預測范圍選取兩點做為通電點,又叫做電流極.在

兩電流極之間通一穩定交流電后再于預測范圍內

選取若干個測量點,進行電壓值的測量,通過換算

得出跨步電勢值.電壓測量點的選取原則是每次

測量要在同一條直線上選取,為使試驗后計算方

便,電壓測量點最好取在兩電流極的連線上或兩電

流極連線的延長線上,這樣可以利用電源電流直接

參加計算.每兩測量點的距離問隔0.8.如圖1

所示.

2.2接觸電勢測量

接觸電勢測量所選方法也為電流電壓法,但電

流極選擇有一定要求,一極在地面上選取,另一極

應在設備外殼或設備構架上選取,距地面垂我們選取交流

電焊機作為供電電源.但是電焊機的輸出電壓較

低,受地阻限制,可能達不到試驗電流要求.實踐

證明也是如此,所以,在提交方案的同時已經考慮

到這一點,我們將兩臺交流電焊機串起來使用,接

線方案是第一臺電焊機正接,第二臺電焊機反接.

萬家幕水利樞紐機電安裝工程專集51

即第一臺電焊機的一次側接380V電源,其二次側

輸出直接與第二臺電焊機的低壓側連接,利用第二

臺電焊機的一次側輸出,作為電流極的電源供給,

現場試驗電流可達20A以上,基本滿足試驗測量

要求電源主接線如圖4:

14.’/5kWl2.5k!

圈4

3.2電流極要求與制作

根據電力系統在升壓站內發生單相接地情況

分析,一種是與設備接地直接短路,即與接地網直

接短路;另一種是通過設備構架或地面接地,沒有

與接地網直接發生短路,但兩種情況的接地電流都

將通過接地網擴散.在中性點直接接地的運行系

統中,接地短路電流非常大,其接地電流也是從短

路點經接地網流向中性點的.因此試驗時電流極

選取可以用接地網做為一級;而另一極則選在地面

上.由于出線平臺的地面結構為混凝土結構,無法

打人鋼釬做為電流極.為使電流極能夠很好地通

過試驗電流,我們現場制作一塊400X400X10ram

的除銹鐵板做為電流極.試驗時在鐵板電極下面

鋪一塊大小相等的棉毯,并澆飽和鹽水,以重物壓

實,使鐵板與地面接觸良好.

3.3電壓測量極的要求與制作

因跨步電勢與接觸電勢兩詞中的”跨步”和”接

觸”皆是對人而言.所以電壓極的長度和寬度應與

人腳的長度相當.選用260X260X0.75mm的白

鐵皮作為電壓極.同電流極一樣現場測量時,在白

鐵皮電極下面鋪一塊大小相等的棉毯,澆飽和鹽

水,使人雙腳站于白鐵皮電極上(測量時電極對附

近2米以內地面電位差很小,在毫安級,且為等電

位,可以保證人身安全),以模仿實際情況.

3.4表記和測試信號線的要求與選取

由于試驗電流預先設在20—30A,經估算電壓

測量值應在毫伏級,所以電流表選普通0.5級交流

電流表即可,而電壓表應選高內阻表,精度須在0.

5—0.6級以上毫伏表.因電站此時已有兩臺機組

發電,為盡量減少測量時干擾,所用電壓測試信號

線選用2.5ram的屏蔽線.

3.5測量環境要求

因該項試驗容易受到環境中不良因素的干擾,

而測量數據的準確性對計算結果的影響非常大,所

以此項試驗對環境的要求比較嚴格:它要求天氣晴

朗,測量應在連日晴天之后進行,不允許地面有積

水和潮濕,否則將嚴重影響測試結果,而且在有水

的地面進行測量也將失去意義,因測量信號較弱,

而測試信號線相對較長,必須在無外電場干擾的情

況下進行.由于試驗電流流經接地網以及試驗的

安全性和組織性要求,此平臺上應無其它作業(更

不許有零線接地的電焊作業等).

4測量數據列表及換算

跨步電勢測量數據

衰1第一組{掘間)試驗電流20A

衰2第二組(極外】試驗電流23A

52水電站機電技術

裹3接觸電勢測■數據測量電流23A

序號測試點測量值說明

第一次xY42永圣域A相出線

永圣域B相出線結合第二次xYO1

濾波器

跨步電勢和接觸電勢換算

以公式uU=I/I進行換算

則Uk=UI/Is

這里u一為跨步電勢

U一為試驗時測量電壓

I一為最大接地電流

I一為試驗電流

I是依據電網設計值計算,取山西電網和蒙西

電網同時接地短路,且相位相反等最不利情況換算

所得值為28kA.

根據數據列表比較OA,AB,BC,CD,DE……

中OA為最大10.2mY.

(上接第49頁)按廠家技術說明書,直流耐壓實驗

泄漏電流只考核3Un點,此點泄漏電流不隨時間

的延長而增大,各相泄漏電流的差別不大于最小值

的50%,符合規范要求.

e)交流耐壓值為34.5kV,一次通過.

通過以上數據,充分說明萬家寨定子下線絕緣

強度是合格的,其質量控制也是成功的.

5定子下線外形尺寸的控制

5.1端箍裝配的尺寸控制:萬家寨水電站定子端

箍裝配共136個搭塊,36根端箍,為了使端箍能與

線棒貼緊,保證線棒固定牢靠,我們選擇27根形狀

好的線棒,每隔2O槽下一根,把端箍臨時固定在支

架上,以線棒為依據,調整圓度,合格后,把搭塊均

勻地點焊在齒壓板和機座下環板下平面上,并把搭

塊滿焊,然后裝配絕緣支架和端箍,并通過調整絕

緣支架使端箍緊貼到線棒上,最后配割端箍,打磨

坡口,清洗干凈后,焊接牢固,這樣既保證了端箍的

外形尺寸,又有利于線棒的固電勢和接觸電勢在15V

以下,這個電壓不會對人體構成傷害,說明萬家寨

電站內蒙出線平臺的地面已符合設計和施工要求.

5.2在下線時,首先控制線棒的中心與定子鐵芯

中心線要對齊,我們根據實際情況及圖紙尺寸自制

尺子來控制,并隨時檢查.其次兼顧兩線棒斜邊的

間隙要均勻,我們用木楔子來控制,同時還要保證

上下層線棒對齊,只有這樣,才能保證外形尺寸及

其工藝要求.為下一步的焊接創造良好的條件.

5.3灌絕緣盒時要保證高度一致,我們利用自制

的尺子來控制,并隨時檢查,保證了其外形尺寸,外

觀也十分完美.

5.4匯流排在發電機出口及中性點引出線的尺寸

要嚴格加以控制,必須要測量準確,保證其尺寸與

圖紙相符,并與外引的封閉母線對齊,這樣既便于

連接,又保證了安裝的尺寸.

6結束語

通過萬家寨定子下線的質量控制過程,體會到

質量的控制必須要加強質檢人員的責任心.對每一

個環節都要認真控制,嚴格檢查,做到每個細節都

要檢查到位,這樣才能保證施工質量.