接地電阻測試

接地電阻測試和電力設(shè)備接地引下線導(dǎo)通試驗劉靜

電科院高壓所接地電阻測試一、基本概念接地電阻：接地極或自然接地極的對地電阻和接地線電阻的總和，其數(shù)值等于接地裝置對地電壓與通過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）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，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，在該接地網(wǎng)接觸電壓和跨步電壓均不超過允許的數(shù)值。測試周期：1）投運(yùn)前測量一次：2運(yùn)行后每五年測量一次：3）必要時二、測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：電場強(qiáng)度：E=Jρ（ρ——土壤電阻率）電場中任意兩點間的電位差等于電場強(qiáng)度在兩點之間的線積分，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：接地體的實際電阻值：要使測量的接地電阻值Rg等于實際接地電阻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、測量方法1、電壓電流法要求：電壓表準(zhǔn)確級不低于，輸入阻抗不小于100kΩ；電流表準(zhǔn)確級不低于；測量時，電壓極引線截面不小于1.0~1.5m㎡，電流極引線截面以電流大小而定，以5A/m㎡，不大于接地電阻值的2%~3%。1）電極直線布置d13=（4~5）Dd12=（）d13測量時，將電壓極2沿著接地體和電流極連線方向前后移動三次，每次距離為5%d13，重復(fù)試驗，三次測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：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）減少引線間互感的影響；（2）不均勻土壤中，

d13=2D時三角行法的測量結(jié)果相當(dāng)于3D直線法的測量結(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)于直線法從0.618d13到0.5d13的電位變化。3）利用輸電線路測量當(dāng)被測接地裝置對角線較長，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路的兩相導(dǎo)線作為電壓、電流線。四極補(bǔ)償法：輔助電極4離被測接地裝置的邊緣d14=30~100米，用高輸入阻抗電壓表測量1、2，1、4，2、4之間的電壓：

檢查架空線路的導(dǎo)線接頭是否接觸良好，接觸電阻是否過大，電流、電壓極的接地是否可靠。測量前將架空線的避雷線與變電站接地裝置的連接斷開。回路電流應(yīng)足夠大。測試儀器：接地阻抗測試儀試驗電源要求：1）采用異頻法測量時，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）采用工頻電流測試時，應(yīng)采用獨立電源或經(jīng)隔離變壓器供電，盡可能加大試驗電流，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)備輸出的試驗電流足夠大；2）采用人工接地極或輸電線路的鐵塔作為電流極，注意避雷線分流的影響；3）如電流極電阻偏高，可采用多個電流極并聯(lián)或周圍波水方式降阻；4）電位極緊密而不松動的插入土壤20cm以上。2、電橋法（電位法）電源電流通過兩個并聯(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，檢流計接于a側(cè)，調(diào)節(jié)Sa，使電橋平衡，此時I1r1=I2r2。第二次調(diào)節(jié)平衡，檢流計接于b側(cè)，調(diào)節(jié)Sb，使電橋平衡，此時：I1（r1+rb)=I2(r2+Rg)。可得：Rg=rbr2/r1直接從刻度盤讀取接地電阻值。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I1Rg=I2rRg=nr3、、比率計法利用比率計指針的偏轉(zhuǎn)與兩個線圈流過的電流成比例的關(guān)系，將比率計的刻度與電阻值進(jìn)行校準(zhǔn)，測量時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、變電站出線由于負(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：增加測量電流數(shù)值?！督拥匮b置工頻特性參數(shù)的測量導(dǎo)則》規(guī)定：通過接地裝置的測試電流大，接地裝置中零序電流和干擾電壓對測量結(jié)果影響小，工頻接地電阻的測量誤差小，為減小工頻接地電阻的實測誤差，通過接地裝置的測試電流不宜小于30A。措施二：測出干擾電壓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，試驗電流選擇15~20倍的零序干擾電流，可使測試誤差小于5%~7%。措施三：利用兩次測量結(jié)果對數(shù)值進(jìn)行校正電源正向升流測出U1；電源反向測量U2，并測出干擾電壓U’。U’為電源斷開后測得的零序干擾電壓。措施四：對每一測點用三相電壓輪換測三次措施五：準(zhǔn)確找到“零電位”區(qū)選擇d13=（4~5）D、d12=（）d13電極直線法布置允許誤差為±5%時電壓極的允許范圍電極直線法布置允許誤差為±10%時電壓極的允許范圍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、消除引線互感對測量的影響1）采用三角形布置電極2）停電采用架空線路，布置電極時，可用一根架空線做電流線，電壓線沿地面布置，兩者相距5~10m。3）采用四極法消除引線互感。現(xiàn)場注意事項：1、測量應(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、嚴(yán)禁使用“一火一地”電源工作；3、使用的電源線應(yīng)無老化、腐蝕、破裂，不得有中間接頭或跨接；4、接線時防止人身觸電、短路、接地。5、放線時注意與帶電部位保持足夠的安全距離，防止測量線反彈至帶電設(shè)備上。6、電壓端可能有危險電壓，啟動測量和測量中要保證人員遠(yuǎn)離導(dǎo)線和電壓樁。

7、接測量線時要戴絕緣手套并注意人體、導(dǎo)線與帶電部位保持足夠的安全距離。8、測量時接地阻抗表無指示，可能電流線斷；指示很大，可能是電壓線斷或接地體與接地線未連接；接地阻抗表指示擺動嚴(yán)重，可能是電流線、電壓線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、測試結(jié)束取下測量線時要戴絕緣手套并注意防止測量線反彈。人體與帶電部位保持足夠的安全距離。10、對于運(yùn)行10年以上接地電網(wǎng)，應(yīng)部分開挖檢查，看是否有接地點焊接斷開、松脫、嚴(yán)重銹蝕現(xiàn)象。

桿塔接地電阻測量1.三極法類似于變電站、電廠接地電阻測試的電極布置，將桿塔接地裝置的最大射線長度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：土壤電阻率較均勻地區(qū)取dgc=3L、dgp。（注：若桿塔無放射形接地極，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：1)應(yīng)將桿塔塔身與接地極之間的電氣連接全部斷開；2）測量前核對被刺桿塔接地極布置形式和最大射線長度，記錄桿塔編號、接地極編號、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方向上；4）電壓極、電流極的接地電阻不宜過大；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）注意保持測試儀器與電極、接地裝置的電氣連接接觸良好。2、鉗表法實際上測試的是本桿塔接地阻抗與本桿塔架空地線和臨近桿塔的接地電阻形成的回路阻抗。使用條件：1）桿塔所在的輸電線路具有避雷線，且多基桿塔的避雷線直接接地；2）測量所在線路區(qū)段直接接地避雷線上并聯(lián)的桿塔數(shù)滿足以下規(guī)定：測試接線：測量時，保留一根接地線與桿塔塔身相連，其余接地線與桿塔塔身斷開，用金屬導(dǎo)線將斷開的其他接地線與保留的接地線相連，將桿塔接地裝置作為整體測量。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測試注意事項：1）測試安排在干燥、土壤未結(jié)凍時節(jié)；2）雷云在桿塔上方時停止測試；3）測試時，不能接觸接地裝置或桿塔的金屬部分。電力設(shè)備接地引下線導(dǎo)通試驗1、導(dǎo)通試驗方法：1）選擇某臺合適的設(shè)備接地引下線作為參考點（對于較大變電站可以選擇多個參考點）。2）將測量線分別接于參考點與被測設(shè)備接地引下線上。接線時注意接地引下線與接線夾子接觸點處的氧化層或油漆層要清理干凈。必要時使用銼刀。3）檢查接線無誤后合上試驗電源開關(guān)按照儀器說明書進(jìn)行操作測試。4）記錄測試結(jié)