變電站大地網接地電阻測試的原理及方法

目前在電力系統中，大地網的接地電阻的測試目前主要采用工頻大電流三極法測量。為了防止電網運行時產生的工頻干擾，提高測量結果的準確性，絕緣預防性試驗規程規定：工頻大電流法的試驗電流不得小于30A。由此，就出現了試驗設備笨重，試驗過程復雜，試驗人員工作強度大，試驗時間長等諸多問題。

　　大地網接地電阻測試儀，采用了新型變頻交流電源，并采用了微機處理控制和信號處理等措施，很好的解決了測試過程中的抗干擾問題，簡化了試驗操作過程，提高了測試結果的精度和準確性，大大降低了試驗人員的勞動強度和試驗成本。

　　在實際測試變電站接地裝置的接地阻抗時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長度D的4～5倍(平行布線法)，在土壤電阻率均勻的地區可取2倍及以上(三角形布線法)，電壓引線長度為電流引線長度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

　　大地網接地電阻測試儀的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長度;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，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。曲線平坦處即為電位零點，與曲線點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

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

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

　　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)防設稱為三極法中的直線法，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連線方向移動三次，每次移動的距離為dcG的5%左右，當三次測試的結果誤差在5%以內即可。

　　大型接地裝置一般不宜采用直線法測試。如果條件所限而必須采用時，應注意使電流線和電位線保持盡量遠的距離，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長度;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，此時使θ約為30°，dcG=dpG=2D接地修正公式。

　　3、接地電阻測試儀法。

　　接地電阻測試儀測試接地網接地電阻的接線方法;測試原理、布線、要求與三極法類似。

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

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