變電站大地網(wǎng)接地電阻測(cè)試的原理及方法

目前在電力系統(tǒng)中，大地網(wǎng)的接地電阻的測(cè)試目前主要采用工頻大電流三極法測(cè)量。為了防止電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的工頻干擾，提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，絕緣預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程規(guī)定：工頻大電流法的試驗(yàn)電流不得小于30A。由此，就出現(xiàn)了試驗(yàn)設(shè)備笨重，試驗(yàn)過(guò)程復(fù)雜，試驗(yàn)人員工作強(qiáng)度大，試驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng)等諸多問題。

　　大地網(wǎng)接地電阻測(cè)試儀，采用了新型變頻交流電源，并采用了微機(jī)處理控制和信號(hào)處理等措施，很好的解決了測(cè)試過(guò)程中的抗干擾問題，簡(jiǎn)化了試驗(yàn)操作過(guò)程，提高了測(cè)試結(jié)果的精度和準(zhǔn)確性，大大降低了試驗(yàn)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度和試驗(yàn)成本。

　　在實(shí)際測(cè)試變電站接地裝置的接地阻抗時(shí)電流極要布置的盡量遠(yuǎn)，通常電流極與被試接地裝置邊緣的距離dCG應(yīng)為被試接地裝置大對(duì)角線長(zhǎng)度D的4～5倍(平行布線法)，在土壤電阻率均勻的地區(qū)可取2倍及以上(三角形布線法)，電壓引線長(zhǎng)度為電流引線長(zhǎng)度0.618倍(平線布線法)或等于電流線(三角形布線法)。

　　1、電位降法

　　大地網(wǎng)接地電阻測(cè)試儀的電位降法測(cè)試接地裝置的接地阻抗是按圖1布置測(cè)試回路，且符合測(cè)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(duì)角線長(zhǎng)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(cè)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(cè)試一次P與G之間的電位差U，繪出U與x的變化曲線。曲線平坦處即為電位零點(diǎn)，與曲線點(diǎn)間的電位即為在試驗(yàn)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(cè)試線與電流線呈角度放設(shè)確實(shí)困難，可與之同路徑放設(shè)，但要保持盡量遠(yuǎn)的距離。

　　如果電位將曲線的平坦點(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(zhǎng)電流回路;或者是地下情況復(fù)雜，考慮以其他方法來(lái)測(cè)試和校驗(yàn)。

　　2、電流—電壓表三極法

　　a)直線法

　　電流線和電位線同方向(同路徑)防設(shè)稱為三極法中的直線法，示意圖2;dcG符合測(cè)試回路的布置的要求,dPG通常為(0.5~0.6)dcG.電位極P應(yīng)在被測(cè)接地裝置G與電流極C連線方向移動(dòng)三次，每次移動(dòng)的距離為dcG的5%左右，當(dāng)三次測(cè)試的結(jié)果誤差在5%以內(nèi)即可。

　　大型接地裝置一般不宜采用直線法測(cè)試。如果條件所限而必須采用時(shí)，應(yīng)注意使電流線和電位線保持盡量遠(yuǎn)的距離，以減小互感耦合對(duì)測(cè)試結(jié)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(duì)角線長(zhǎng)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(cè)試都采用電流——電位線夾角布置的方式。dcG符合測(cè)試回路的布置的要求,一般為4D~5D，對(duì)超大型接地裝置則盡量遠(yuǎn);dPG的長(zhǎng)度與dcG相近。接地阻抗可用公式(2)修正(2)式中θ---電流線和電位線的夾角;Z'---接地阻抗的測(cè)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，此時(shí)使θ約為30°，dcG=dpG=2D接地修正公式。

　　3、接地電阻測(cè)試儀法。

　　接地電阻測(cè)試儀測(cè)試接地網(wǎng)接地電阻的接線方法;測(cè)試原理、布線、要求與三極法類似。

　　E極在使用三極法測(cè)量時(shí)必須與P1短接起來(lái)，但當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)接地電阻很小，當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)接地電阻較小時(shí)(≤0.5Ω),為了提高測(cè)量精度,減小儀器與地網(wǎng)測(cè)量引線電阻及接觸電阻對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響,可將E.P短路片解開;減小接觸電阻引起的誤差，需單獨(dú)引線與地網(wǎng)測(cè)試點(diǎn)相連。

　　注：1、E――接被測(cè)量地網(wǎng);2、P1――接被測(cè)量地網(wǎng);3、P2――接測(cè)量電壓線(其長(zhǎng)度取電流線長(zhǎng)度的0.618倍);4、C――接測(cè)量電流線(其長(zhǎng)度取地網(wǎng)對(duì)角線長(zhǎng)度的4～5倍);