接地電阻測(cè)試

接地電阻測(cè)試和電力設(shè)備接地引下線(xiàn)導(dǎo)通試驗(yàn)劉靜

電科院高壓所接地電阻測(cè)試一、基本概念接地電阻：接地極或自然接地極的對(duì)地電阻和接地線(xiàn)電阻的總和，其數(shù)值等于接地裝置對(duì)地電壓與通過(guò)接地極流入地中電流的比值。工頻接地電阻——工頻電流沖擊接地電阻——沖擊電流、雷電流通過(guò)接地體流向大地，接地體呈現(xiàn)的電阻。有效接地系統(tǒng)的接地電阻：1）R≤2000/I或（當(dāng)I>4000I時(shí)）式中：I－經(jīng)接地網(wǎng)流入地中的最大短路電流。2）在高土壤電阻率地區(qū)，接地電阻按上述要求在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上極不合理時(shí)，允許有較大的數(shù)值但不得大于5Ω，且必須采取措施保證發(fā)生接地時(shí)，在該接地網(wǎng)接觸電壓和跨步電壓均不超過(guò)允許的數(shù)值。測(cè)試周期：1）投運(yùn)前測(cè)量一次：2運(yùn)行后每五年測(cè)量一次：3）必要時(shí)二、測(cè)量接地電阻的基本原理距離球心X處的球面上電流密度為：電場(chǎng)強(qiáng)度：E=Jρ（ρ——土壤電阻率）電場(chǎng)中任意兩點(diǎn)間的電位差等于電場(chǎng)強(qiáng)度在兩點(diǎn)之間的線(xiàn)積分，距接地體球心為x處所具有的電壓為：電極1、2之間的電位差為：電極3使1、2之間出現(xiàn)的電位差為：1、2電極之間的總電位差為：1、2電極間的接地電阻值為：接地體的實(shí)際電阻值：要使測(cè)量的接地電阻值Rg等于實(shí)際接地電阻R，則取，得，解得：注意：補(bǔ)償法（618法）應(yīng)用范圍：極距d13足夠大。三、測(cè)量方法1、電壓電流法要求：電壓表準(zhǔn)確級(jí)不低于，輸入阻抗不小于100kΩ；電流表準(zhǔn)確級(jí)不低于；測(cè)量時(shí)，電壓極引線(xiàn)截面不小于1.0~1.5m㎡，電流極引線(xiàn)截面以電流大小而定，以5A/m㎡，不大于接地電阻值的2%~3%。1）電極直線(xiàn)布置d13=（4~5）Dd12=（）d13測(cè)量時(shí)，將電壓極2沿著接地體和電流極連線(xiàn)方向前后移動(dòng)三次，每次距離為5%d13，重復(fù)試驗(yàn)，三次測(cè)得接地電阻值的差小于5%即可，取算術(shù)平均值作為接地體的接地電阻值。如果d13取4~5D有困難時(shí)：土壤電阻率較均勻地區(qū)取d13=2D、d12=1.2D土壤電阻率較不均勻地區(qū)取d13=3D、d12=1.7D2）電極為三角形布置一般取d12=d13≥2D，θ≈30°（1）減少引線(xiàn)間互感的影響；（2）不均勻土壤中，

d13=2D時(shí)三角行法的測(cè)量結(jié)果相當(dāng)于3D直線(xiàn)法的測(cè)量結(jié)果；（3）電壓極附近的電位變化緩慢，從29°~60°的電位變化相當(dāng)于直線(xiàn)法從0.618d13到0.5d13的電位變化。3）利用輸電線(xiàn)路測(cè)量當(dāng)被測(cè)接地裝置對(duì)角線(xiàn)較長(zhǎng)，或在某些地區(qū)（山區(qū)、城區(qū)），按要求布置電壓、電流極有困難，可利用變電站的一回輸電線(xiàn)路的兩相導(dǎo)線(xiàn)作為電壓、電流線(xiàn)。四極補(bǔ)償法：輔助電極4離被測(cè)接地裝置的邊緣d14=30~100米，用高輸入阻抗電壓表測(cè)量1、2，1、4，2、4之間的電壓：

檢查架空線(xiàn)路的導(dǎo)線(xiàn)接頭是否接觸良好，接觸電阻是否過(guò)大，電流、電壓極的接地是否可靠。測(cè)量前將架空線(xiàn)的避雷線(xiàn)與變電站接地裝置的連接斷開(kāi)?；芈冯娏鲬?yīng)足夠大。測(cè)試儀器：接地阻抗測(cè)試儀試驗(yàn)電源要求：1）采用異頻法測(cè)量時(shí)，電源電流宜在3A~20A，頻率宜在40Hz~60Hz范圍，頻率異于工頻而接近工頻。2）采用工頻電流測(cè)試時(shí)，應(yīng)采用獨(dú)立電源或經(jīng)隔離變壓器供電，盡可能加大試驗(yàn)電流，不宜小于30A。電極要求：1）電流極的電阻盡量小，保證電流回路阻抗足夠小，設(shè)備輸出的試驗(yàn)電流足夠大；2）采用人工接地極或輸電線(xiàn)路的鐵塔作為電流極，注意避雷線(xiàn)分流的影響；3）如電流極電阻偏高，可采用多個(gè)電流極并聯(lián)或周?chē)ㄋ绞浇底瑁?）電位極緊密而不松動(dòng)的插入土壤20cm以上。2、電橋法（電位法）電源電流通過(guò)兩個(gè)并聯(lián)支路：（1）r2、接地體、大地、電壓極（2）r1、ra第一次調(diào)節(jié)平衡，檢流計(jì)接于a側(cè)，調(diào)節(jié)Sa，使電橋平衡，此時(shí)I1r1=I2r2。第二次調(diào)節(jié)平衡，檢流計(jì)接于b側(cè)，調(diào)節(jié)Sb，使電橋平衡，此時(shí)：I1（r1+rb)=I2(r2+Rg)?？傻茫篟g=rbr2/r1直接從刻度盤(pán)讀取接地電阻值。接地電阻表（ZC-8型為例）組成：手搖發(fā)電機(jī)、電流互感器、可調(diào)電阻、檢流計(jì)I1Rg=I2rRg=nr3、、比率計(jì)法利用比率計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)與兩個(gè)線(xiàn)圈流過(guò)的電流成比例的關(guān)系，將比率計(jì)的刻度與電阻值進(jìn)行校準(zhǔn)，測(cè)量時(shí)直接讀出接地電阻值。四、消除干擾措施1、消除接地體上零序電流的干擾電廠(chǎng)、變電站出線(xiàn)由于負(fù)載不平衡，經(jīng)接地體產(chǎn)生零序電流，在接地裝置上產(chǎn)生壓降。措施一：增加測(cè)量電流數(shù)值。《接地裝置工頻特性參數(shù)的測(cè)量導(dǎo)則》規(guī)定：通過(guò)接地裝置的測(cè)試電流大，接地裝置中零序電流和干擾電壓對(duì)測(cè)量結(jié)果影響小，工頻接地電阻的測(cè)量誤差小，為減小工頻接地電阻的實(shí)測(cè)誤差，通過(guò)接地裝置的測(cè)試電流不宜小于30A。措施二：測(cè)出干擾電壓U’,估算干擾電流I’。

Rg為接地電阻估算值

當(dāng)零序干擾電流估算出后，試驗(yàn)電流選擇15~20倍的零序干擾電流，可使測(cè)試誤差小于5%~7%。措施三：利用兩次測(cè)量結(jié)果對(duì)數(shù)值進(jìn)行校正電源正向升流測(cè)出U1；電源反向測(cè)量U2，并測(cè)出干擾電壓U’。U’為電源斷開(kāi)后測(cè)得的零序干擾電壓。措施四：對(duì)每一測(cè)點(diǎn)用三相電壓輪換測(cè)三次措施五：準(zhǔn)確找到“零電位”區(qū)選擇d13=（4~5）D、d12=（）d13電極直線(xiàn)法布置允許誤差為±5%時(shí)電壓極的允許范圍電極直線(xiàn)法布置允許誤差為±10%時(shí)電壓極的允許范圍d135D3D2Dd12/d13規(guī)定值0.56~0.6660.585~0.6460.594~0.634近似值0.62±0.050.62±0.030.62±0.02d135D3D2Dd12/d13規(guī)定值0.50~0.7070.55~0.6750.575~0.657近似值0.62±0.100.62±0.030.62±0.022、消除引線(xiàn)互感對(duì)測(cè)量的影響1）采用三角形布置電極2）停電采用架空線(xiàn)路，布置電極時(shí)，可用一根架空線(xiàn)做電流線(xiàn)，電壓線(xiàn)沿地面布置，兩者相距5~10m。3）采用四極法消除引線(xiàn)互感。現(xiàn)場(chǎng)注意事項(xiàng)：1、測(cè)量應(yīng)選擇在干燥季節(jié)和土壤未結(jié)凍進(jìn)行；2、嚴(yán)禁帶電接電源線(xiàn)、嚴(yán)禁使用“一火一地”電源工作；3、使用的電源線(xiàn)應(yīng)無(wú)老化、腐蝕、破裂，不得有中間接頭或跨接；4、接線(xiàn)時(shí)防止人身觸電、短路、接地。5、放線(xiàn)時(shí)注意與帶電部位保持足夠的安全距離，防止測(cè)量線(xiàn)反彈至帶電設(shè)備上。6、電壓端可能有危險(xiǎn)電壓，啟動(dòng)測(cè)量和測(cè)量中要保證人員遠(yuǎn)離導(dǎo)線(xiàn)和電壓樁。

7、接測(cè)量線(xiàn)時(shí)要戴絕緣手套并注意人體、導(dǎo)線(xiàn)與帶電部位保持足夠的安全距離。8、測(cè)量時(shí)接地阻抗表無(wú)指示，可能電流線(xiàn)斷；指示很大，可能是電壓線(xiàn)斷或接地體與接地線(xiàn)未連接；接地阻抗表指示擺動(dòng)嚴(yán)重，可能是電流線(xiàn)、電壓線(xiàn)與電極或接地阻抗表端子接觸不良，也可能是電極與土壤接觸不良造成9、測(cè)試結(jié)束取下測(cè)量線(xiàn)時(shí)要戴絕緣手套并注意防止測(cè)量線(xiàn)反彈。人體與帶電部位保持足夠的安全距離。10、對(duì)于運(yùn)行10年以上接地電網(wǎng)，應(yīng)部分開(kāi)挖檢查，看是否有接地點(diǎn)焊接斷開(kāi)、松脫、嚴(yán)重銹蝕現(xiàn)象。

桿塔接地電阻測(cè)量1.三極法類(lèi)似于變電站、電廠(chǎng)接地電阻測(cè)試的電極布置，將桿塔接地裝置的最大射線(xiàn)長(zhǎng)度L代替D，電流、電壓極分別距桿塔基礎(chǔ)邊緣4L、處。如果dgc取4L有困難時(shí)：土壤電阻率較均勻地區(qū)取dgc=3L、dgp。（注：若桿塔無(wú)放射形接地極，L可按照不小于桿塔接地極最大幾何等效半徑取）30°夾角法：dgc=dgp=2L

注意事項(xiàng)：1)應(yīng)將桿塔塔身與接地極之間的電氣連接全部斷開(kāi)；2）測(cè)量前核對(duì)被刺桿塔接地極布置形式和最大射線(xiàn)長(zhǎng)度，記錄桿塔編號(hào)、接地極編號(hào)、接地極形式、土壤狀況和氣溫；3）避免將電壓極、電流極布置在接地裝置的射線(xiàn)方向上；4）電壓極、電流極的接地電阻不宜過(guò)大；5）如地下有部分或完全掩埋的金屬物體（鐵軌、水管等），電極應(yīng)布置與金屬物體垂直的方向上；6）注意保持測(cè)試儀器與電極、接地裝置的電氣連接接觸良好。2、鉗表法實(shí)際上測(cè)試的是本桿塔接地阻抗與本桿塔架空地線(xiàn)和臨近桿塔的接地電阻形成的回路阻抗。使用條件：1）桿塔所在的輸電線(xiàn)路具有避雷線(xiàn)，且多基桿塔的避雷線(xiàn)直接接地；2）測(cè)量所在線(xiàn)路區(qū)段直接接地避雷線(xiàn)上并聯(lián)的桿塔數(shù)滿(mǎn)足以下規(guī)定：測(cè)試接線(xiàn)：測(cè)量時(shí)，保留一根接地線(xiàn)與桿塔塔身相連，其余接地線(xiàn)與桿塔塔身斷開(kāi)，用金屬導(dǎo)線(xiàn)將斷開(kāi)的其他接地線(xiàn)與保留的接地線(xiàn)相連，將桿塔接地裝置作為整體測(cè)量。并聯(lián)桿塔數(shù)量/基≥4≥5≥6≥7≥8≥9≥10≥11≥12≥13≥15≥16桿塔接地電阻/Ω0~11~22~44~55~77~1010~1515~1717~2424~3030~4040~50測(cè)試注意事項(xiàng)：1）測(cè)試安排在干燥、土壤未結(jié)凍時(shí)節(jié)；2）雷云在桿塔上方時(shí)停止測(cè)試；3）測(cè)試時(shí)，不能接觸接地裝置或桿塔的金屬部分。電力設(shè)備接地引下線(xiàn)導(dǎo)通試驗(yàn)1、導(dǎo)通試驗(yàn)方法：1）選擇某臺(tái)合適的設(shè)備接地引下線(xiàn)作為參考點(diǎn)（對(duì)于較大變電站可以選擇多個(gè)參考點(diǎn)）。2）將測(cè)量線(xiàn)分別接于參考點(diǎn)與被測(cè)設(shè)備接地引下線(xiàn)上。接線(xiàn)時(shí)注意接地引下線(xiàn)與接線(xiàn)夾子接觸點(diǎn)處的氧化層或油漆層要清理干凈。必要時(shí)使用銼刀。3）檢查接線(xiàn)無(wú)誤后合上試驗(yàn)電源開(kāi)關(guān)按照儀器說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作測(cè)試。4）記錄測(cè)試結(jié)