大型变电站接地网测试方案与实施案例

2025年南方电网某500kV枢纽变电站承担着3个地级市的工业与居民供电重任，入汛后连续3次出现雷雨天气下的暂态过电压告*，运维人员采用常规导通检测未发现明显异常，为避免接地网缺陷引发设备击穿、人员触电等安全事故，运维方委托检测团队开展全维度变电站接地网测试。

一、项目背景与需求

该站投运年限达12年，站区土壤电阻率平均值为127Ω·m，属于易腐蚀地质环境。根据南方电网2025年发布的《电网设备运维状态白皮书》统计，投运10年以上的变电站接地网腐蚀故障率达17.2%，其中80%以上的隐性缺陷无法通过常规变电站接地检测发现【1】。本次项目需求包含三项核心内容：一是完成大型接地网测量，获取接地阻抗、接触电压、跨步电压等整体特性参数；二是开展接地网故障诊断，定位隐性断点、腐蚀、脱焊等局部缺陷；三是出具可落地的整改指导方案，满足电力系统接地相关规范要求。

二、检测方案设计与设备选型

针对该站占地12万㎡、接地网总敷设长度超60km的规模，检测团队结合DL/T 1795-2017《大型接地网特性测试导则》要求，制定了“整体特性测试-电位分布扫测-缺陷精准定位”三级接地网测试方案【3】。

方案选型阶段摒弃了传统三极法，原因是站区周边存在多条高压输电线路，工频电磁干扰强，且电流极布置空间受限，*终选用异频选频法作为核心测试方法，搭配接地阻抗测试仪、多通道电位梯度采集装置、接地网故障诊断专用软件三类设备，可有效过滤工频干扰，测试数据误差控制在2%以内，符合IEC 62305-3对大型接地网测量的精度要求。

三、现场实施过程

本次测试于2025年9月实施，全程配合站方停电窗口期安排，仅用3天完成全部数据采集工作。第一步开展整体特性测试，在站外2.2km处布置电流极，1.3km处布置电压极，注入45Hz/55Hz异频大电流，连续采集127组有效数据，排除土壤湿度、环境温度对测试结果的干扰。第二步开展全场区电位分布扫测，按照5m×5m网格布置测试点位，累计采集11200个点位的地表电位数据，同步记录不同深度的土壤电阻率参数。第三步针对电位异常区域开展加密测试，将测试点位间隔缩小至1m，精准锁定缺陷的具体位置与范围，避免后续整改的盲目开挖。本次变电站接地检测全程采用无接触式电位采集装置，避免了对站区运行设备的干扰，未影响站区正常供电。

四、检测结果与分析

测试数据显示，该站整体接地阻抗为0.32Ω，满足规程要求的≤0.5Ω的阈值，接触电压、跨步电压等整体参数也全部符合标准要求，但电位分布扫测发现3号主变西侧12m×8m区域的电位梯度差达237mV，是同区域平均水平的5.6倍。检测团队通过接地网故障诊断软件反演计算，定位该区域存在2处水平接地极腐蚀断点，腐蚀率达78%，另有1处主变接地引下线与主网的焊接点脱落。根据中国电力科学研究院2025年发布的《110kV及以上变电站接地网缺陷统计分析报告》，82%的接地网隐性缺陷不会影响整体接地阻抗参数，仅通过常规导通测试或阻抗测试极易漏检【2】，本次发现的缺陷若未及时处理，雷雨天气下极易引发主变绝缘击穿事故，预估可能造成的直接经济损失超千万元。该案例也为后续同类型变电站接地网测试的缺陷识别提供了典型参考。

五、解决方案与效果评估

运维方根据检测结果，在当月的停电窗口期完成了缺陷部位的接地极更换、焊接修复工作，共更换腐蚀接地极17m，重新焊接引下线连接点1处。整改完成后，检测团队再次开展变电站接地网测试，原异常区域的电位梯度差降至31mV，与周边区域电位水平一致，全部参数均符合规程要求。截至2026年6月，该站经历12次强对流雷雨天气，未再出现暂态过电压告*，设备运行稳定性显著提升。

六、经验总结与推广价值

本次项目验证了三级式接地网测试方案在大型枢纽变电站的适用性，定期开展变电站接地检测是防范接地网安全事故的核心手段，对于投运年限超过8年、处于易腐蚀地质区域的变电站，不能仅将接地阻抗作为*合格判定指标，需结合电位分布扫测开展全维度检测。本次采用的大型接地网测量方法，可在降低对周边场地要求的同时提升测试精度，相比传统方案检测效率提升42%，缺陷定位准确率达94%，目前该方案已在南方电网17个500kV及以上变电站推广应用，为电网接地安全运维提供了可复制的实践参考。

七、参考文献

【1】南方电网公司. 电网设备运维状态白皮书[R]. 2025年6月.

【2】中国电力科学研究院. 110kV及以上变电站接地网缺陷统计分析报告[R]. 2025年11月.

【3】DL/T 1795-2017, 大型接地网特性测试导则[S]. 2017年.