南方电网某500kV枢纽变电站承担着3个地级市的工业生产与居民生活供电保障任务，是区域核心供电枢纽。变电站入汛后，多次在雷雨天气触发暂态过电压告警，运维人员采用常规导通检测手段排查，未发现明显设备异常。为彻底排查隐患，杜绝接地网隐性缺陷引发设备绝缘击穿、人员触电、电网跳闸等安全事故，运维单位委托检测团队开展全站接地网全维度精细化检测与隐患排查工作。
一、项目背景与需求
该变电站已稳定投运12年，站区土壤电阻率平均值为127Ω·m，土壤含盐量、含水率偏高，电化学腐蚀性较强，属于接地网高腐蚀风险工况。从电力行业运维统计规律来看，投运年限超10年的老旧500kV变电站，受土壤腐蚀、环境风化、运行应力等因素影响，接地网导体腐蚀、焊点脱焊、局部断裂等缺陷发生率显著提升。常规接地导通测试、整体接地阻抗检测仅能判定接地系统整体宏观状态，无法识别单点、局部隐性破损缺陷，此类隐患长期遗留，易在雷雨过电压、故障短路等极端工况下诱发设备故障及电网安全事故。
结合变电站运行工况、南方电网接地运维规程及现行*、电力行业标准，本次项目核心依据《交流电气装置的接地设计规范》（GB/T 50065-2011）、《接地装置特性参数测量导则》（DL/T 475-2017）开展检测工作。基于现场实际隐患特征，明确三大核心工作需求：一是完成大型接地网整体性能测试，精准获取接地阻抗、接触电压、跨步电压等核心参数，核验接地系统整体合规性；二是开展接地网全覆盖电位分布扫测，精准定位接地极腐蚀、隐性断点、焊接脱焊等局部隐性缺陷；三是结合检测数据出具化、可落地的缺陷整改方案，保障接地系统各项指标全面满足行业及南网运维规范，筑牢设备安全运行基础。
二、检测方案设计与设备选型
该变电站占地面积12万㎡，接地网总敷设长度超60km，属于典型大型枢纽变电站接地网。检测团队严格依据DL/T 475-2017《接地装置特性参数测量导则》相关技术要求，结合现场电磁环境复杂、测试场地受限等工况，定制“整体特性测试-电位分布扫测-缺陷精准定位”三级精细化检测方案，规避传统检测手段的技术短板。
针对站区周边高压输电线路密集、工频电磁干扰强烈、传统测试极布设空间受限等现场痛点，本次检测摒弃抗干扰能力弱、场地依赖性高的传统工频三极法，选用抗干扰性能优异的异频选频测试法作为核心测试手段。该方法采用非工频测试信号，可从根源规避现场50Hz工频杂散电磁干扰，适配变电站复杂电磁测试环境。本次检测配套搭载高精度异频接地阻抗测试仪、多通道电位梯度同步采集装置、接地网故障智能诊断分析系统，设备测量精度符合电力行业标准要求，可有效滤除各类电磁干扰，将整体测试数据误差控制在行业允许范围内，保障复杂工况下检测数据的真实性、稳定性与准确性。
三、现场实施过程
本次接地网精细化检测于2025年9月开展，全程严格贴合变电站停电窗口期及南方电网变电站现场运维管理规定，坚持“不停电、少影响、高效率”作业原则，*限度减少对区域电网正常供电的影响，仅耗时3天即完成全站所有数据采集工作，检测效率高效可控，完全满足现场运维作业要求。
第一步，开展接地网整体特性测试。严格按照行业标准规范在站外合规距离布设电流极、电压极，注入45Hz/55Hz双频异频测试电流，连续采集多组有效测试数据，同步修正土壤湿度、环境温度、设备运行工况等外界环境干扰因素，精准核算接地阻抗、跨步电压、接触电压等整体核心性能参数，完成接地系统整体合规性核验。
第二步，开展全站地表电位分布网格化扫测。采用5m×5m标准网格布设测试点位，全覆盖扫描站区接地网范围，累计采集上万组地表电位数据，同步勘测全站不同土层深度土壤电阻率参数，全面掌握接地网整体电位分布规律，精准筛选电位异常区域，锁定疑似隐患点位。
第三步，开展异常区域加密精准检测。针对初步筛查出的电位异常区域，将测试点位加密至1m间隔，通过梯度电位比对、大数据反演分析、区域数据差异化研判等方式，精准锁定接地缺陷的具体位置、覆盖范围及损坏程度，彻底解决传统检测“只能测整体、无法定位局部隐性隐患”的技术痛点，为后续精准整改、定点开挖修复提供可靠数据支撑。本次检测全程采用无接触式电位采集设备，无带电作业安全风险、不干扰站内一次、二次设备正常运行，全程不影响变电站主设备运行及区域正常供电。
四、检测结果与分析
整体测试数据显示，该500kV变电站接地阻抗实测值为0.32Ω，完全满足GB/T 50065-2011规范中500kV变电站接地阻抗≤0.5Ω的限值要求，接触电压、跨步电压等整体接地性能参数均符合*及电力行业标准，接地系统整体运行状态合格。但全站电位分布网格化扫测结果显示，3号主变西侧12m×8m区域电位梯度数值异常，梯度差值远高于全站平均水平，存在明显局部接地隐性隐患。
经接地网故障诊断软件数据反演、现场多点复核研判，最终确定该异常区域存在2处水平接地极严重腐蚀断点，接地极导体截面大幅损耗、连续性中断，同时存在1处主变接地引下线与主接地网焊接点脱落缺陷。结合电力接地运维规律可知，多数接地网隐性局部缺陷不会改变接地系统整体阻抗数值，仅会造成局部散流不畅、电位分布异常，无法通过常规整体阻抗测试、导通测试发现，属于典型隐蔽性安全隐患。该类隐患在雷雨过电压、系统短路故障工况下，会导致接地系统散流不均、局部电位异常抬升，极易引发主变、互感器等核心主设备绝缘击穿，造成设备故障甚至区域电网停电事故，存在极大的设备安全风险与供电可靠性隐患。
五、解决方案与效果评估
针对本次排查发现的接地极腐蚀、导体断点、焊点脱焊等各类隐性缺陷，运维单位利用当月设备计划停电窗口期，高效完成全部隐患整改治理工作。本次整改重点实施腐蚀破损接地极更换、主变接地引下线重新焊接加固、全站缺陷接地节点防腐防锈强化处理等核心作业，累计更换受损接地极17m，修复脱焊连接点1处，同步对所有整改点位做防腐、防锈、防渗处理，杜绝后期二次腐蚀损坏。
整改完成后，检测团队对隐患整改区域及全站接地系统开展全覆盖复测核验，原异常区域电位梯度差值大幅回落，与全站整体电位分布水平保持一致，接地阻抗、接触电压、跨步电压等所有核心接地性能参数，均满足GB/T 50065-2011、DL/T 475-2017及南方电网接地装置运维检修规范要求。截至2026年6月，该变电站历经多次强对流、雷雨大风等恶劣天气，未再发生暂态过电压告警问题，设备运行稳定性、电网抗风险能力及区域供电可靠性得到显著提升。
六、经验总结与推广价值
本次项目充分验证了“整体测试+网格扫测+定点加密”三级接地网精细化检测方案，在大型500kV枢纽变电站复杂工况下的适用性与可靠性。对于投运年限长、土壤腐蚀性强的老旧高压变电站，仅依靠接地阻抗单一参数判定接地系统运行状态存在明显局限性，无法有效识别局部腐蚀、断点、脱焊等隐性缺陷，必须结合地表电位分布精细化扫测开展全维度检测，方可实现接地隐患全覆盖、无死角排查。
本次采用的异频抗干扰检测技术与网格化精细化检测方案，精准适配高压变电站复杂电磁环境、受限作业场地等工况，兼具测试精度高、作业效率快、无需停电、排查全覆盖、隐患识别率高等多重优势，相比传统单一检测方案，彻底解决了隐性隐患漏判、误判难题，大幅提升接地网缺陷识别准确率与现场作业效率。该套检测方案可广泛推广应用于各电压等级老旧变电站、区域枢纽变电站的接地网状态检测与隐患排查工作，为电网接地系统状态检修、隐患治理、安全管控提供可复制、可落地的技术支撑，有效防范接地装置缺陷引发的设备故障与电网安全事故，持续保障区域电网安全、稳定、可靠运行。
