淺談變電站接地網(wǎng)接地電阻測試的原理方法及意義

　　一、概述

近些年來(lái)，國內多處變電站因雷擊形成擴大事故，多數與地網(wǎng)接地電阻不合格有關(guān)，接地網(wǎng)起著(zhù)工作接地和保護接地的作用,當接地電阻過(guò)大則:發(fā)生接地故障時(shí),使中性點(diǎn)電壓偏移增大,可能使健全相和中性點(diǎn)電壓過(guò)高,超過(guò)絕緣要求的水平而造成設備損壞。在雷擊或雷電波襲擊時(shí),由于電流很大,會(huì )產(chǎn)生很高的殘壓,使附近的設備遭受到反擊的威脅,并降低接地網(wǎng)本身保護設備(架空輸電線(xiàn)路及變電站電氣設備）帶電導體的耐雷水平,達不到設計的要求而損壞設備。同時(shí)接地系統的接地電阻是否合格直接關(guān)系到變電站運行人員、變電檢修人員人身**；但由于土壤對接地裝置具有腐蝕作用，隨著(zhù)運行時(shí)間的加長(cháng)，接地裝置已有腐蝕，影響變電站的**運行；因此，必須大力加強對地網(wǎng)接地電阻的定期監測；運行中變電站地網(wǎng)接地電阻的測量，由于受系統流入地網(wǎng)電流的干擾以及試驗引線(xiàn)線(xiàn)間的干擾，使測試結果產(chǎn)生較大的誤差。特別是大型接地網(wǎng)接地電阻很?。ㄒ话阍?.5Ω以下），即使細微的干擾也會(huì )對測試結果產(chǎn)生很大的影響；如果對地網(wǎng)接地電阻測試不準確，不僅損壞設備，而且會(huì )造成諸如地網(wǎng)誤改造等不必要的損失，結合我對接地網(wǎng)接地阻抗測試方法的研究，現總結如下：CVT檢驗用諧振升壓裝置利用串聯(lián)諧振的原理，采用了無(wú)極手動(dòng)調感的技術(shù)以及節電抗器串聯(lián)的方式，使得所需電源、試驗設備體積和重量大幅下降。

二、接地電阻測試原理及方法：

測試接地裝置的接地阻抗時(shí)電流極要布置的盡量遠，通常電流極與被試接地裝置邊緣的距離dcG應為被試接地裝置大對角線(xiàn)長(cháng)度D的4～5倍（平行布線(xiàn)法），在土壤電阻率均勻的地區可取2倍及以上（三角形布線(xiàn)法），電壓引線(xiàn)長(cháng)度為電流引線(xiàn)長(cháng)度0.618倍（平線(xiàn)布線(xiàn)法）或等于電流線(xiàn)（三角形布線(xiàn)法）。

1、電位降法

電位降法測試接地裝置的接地阻抗是按圖1布置測試回路，且符合測試回路的布置的要求。

G—被試接地裝置；C—電流極；P—電位極；D—被試接地裝置大對角線(xiàn)長(cháng)度；dCG—電流極與被試接地裝置邊緣的距離；x—電位極與被試接地裝置邊緣的距離；d—測試距離間隔；

流過(guò)被試接地裝置G和電流極C的電流I使地面電位變化，電位極P從G的邊緣開(kāi)始沿與電流回路呈30°~45°的方向向外移動(dòng)，每間隔d（50m或100m或200m）測試一次P與G之間的電位差U，繪出U與x的變化曲線(xiàn)。曲線(xiàn)平坦處即為電位零點(diǎn)，與曲線(xiàn)點(diǎn)間的電位即為在試驗電流下被試接地裝置的電位升高U,接地裝置的接地阻抗為：

Z=Um/I

如果電位測試線(xiàn)與電流線(xiàn)呈角度放設確實(shí)困難，可與之同路徑放設，但要保持盡量遠的距離。

如果電位將曲線(xiàn)的平坦點(diǎn)難以確定，則可能是受被試接地裝置或電流極C的影響，考慮延長(cháng)電流回路；或者是地下情況復雜，考慮以其他方法來(lái)測試和校驗。

2、電流—電壓表三極法

a）直線(xiàn)法

電流線(xiàn)和電位線(xiàn)同方向（同路徑）防設稱(chēng)為三極法中的直線(xiàn)法，示意圖2；dcG符合測試回路的布置的要求,dPG通常為(0.5~0.6)dcG.電位極P應在被測接地裝置G與電流極C連線(xiàn)方向移動(dòng)三次，每次移動(dòng)的距離為dcG的5％左右，當三次測試的結果誤差在5％以?xún)燃纯伞?br>
大型接地裝置一般不宜采用直線(xiàn)法測試。如果條件所限而必須采用時(shí)，應注意使電流線(xiàn)和電位線(xiàn)保持盡量遠的距離，以減小互感耦合對測試結果的影響。

G—被試接地裝置；C—電流極；P—電位極；D—被試接地裝置大對角線(xiàn)長(cháng)度

dCG—電流極與被試接地裝置邊緣的距離；dPG—電位極與被試接地裝置邊緣的距離；

b)夾角法

只要條件允許，大型接地裝置接地阻抗的測試都采用電流——電位線(xiàn)夾角布置的方式。dcG符合測試回路的布置的要求,一般為4D~5D，對超大型接地裝置則盡量遠；dPG的長(cháng)度與dcG相近。接地阻抗可用公式（2）修正.

(2)式中

θ---電流線(xiàn)和電位線(xiàn)的夾角；

Z''---接地阻抗的測試值。

如果土壤電阻率均勻，可采用dcG和dpG相等的等腰三角形布線(xiàn)，此時(shí)使θ約為30°，dcG=dpG=2D接地修正公式2。

3、接地電阻測試儀法。

圖3是接地電阻測試儀測試接地網(wǎng)接地電阻的接線(xiàn)方法；測試原理、布線(xiàn)、要求與三極法類(lèi)似。

1、E極在使用三極法測量時(shí)必須與P1短接起來(lái)，但當地網(wǎng)接地電阻很小，當地網(wǎng)接地電阻較小時(shí)(≤0.5Ω),為了提高測量精度,減小儀器與地網(wǎng)測量引線(xiàn)電阻及接觸電阻對測量結果的影響,可將E．P短路片解開(kāi)；減小接觸電阻引起的誤差，需單獨引線(xiàn)與地網(wǎng)測試點(diǎn)相連。

注：

1、E――接被測量地網(wǎng)；

2、P1――接被測量地網(wǎng)；

3、P2――接測量電壓線(xiàn)（其長(cháng)度取電流線(xiàn)長(cháng)度的0.618倍）；

4、C――接測量電流線(xiàn)（其長(cháng)度取地網(wǎng)對角線(xiàn)長(cháng)度的4～5倍）；

三、測試注意事項及意義

接地裝置的特性參數大都與土壤的潮濕程度密切相關(guān)，因此接地裝置的狀況評估和驗收測試應盡量在干燥季節和土壤未凍結時(shí)進(jìn)行進(jìn)行，不應在雷、雨、雪中或雨、雪后立即進(jìn)行。通過(guò)實(shí)際的測量，為我們整改提供可靠的依據。對變電站接地網(wǎng)接地狀況，提出整改優(yōu)化方案，使接地網(wǎng)的接地電阻符合要求，從而有效的防止設備絕緣損壞造成的跨步電壓造成 員工傷害或設備的進(jìn)一步損壞。起到保證電氣設備的**運行，為變電站工作人員創(chuàng )造一個(gè)**可靠的工作環(huán)境的作用。