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,國內多處變電站因雷擊形成擴大事故,多數(shù)與地網(wǎng)接地電阻不合格有關,接地網(wǎng)起著工作接地和保護接地的作用,當接地電阻過大則:發(fā)生接地故障時,使中性點電壓偏移增大,可能使健全相和中性點電壓過高,超過絕緣要求的水平而造成設備損壞。在雷擊或雷電波襲擊時,由于電流很大,會產生很高的殘壓,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。同時接地系統(tǒng)的接地電阻是否合格直接關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,隨著運行時間的加長,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(jiān)測;運行中變電站地網(wǎng)接地電阻的測量,由于受系統(tǒng)流入地網(wǎng)電流的干擾以及試驗引線線間的干擾,使測試結果產生較大的誤差。特別是大型接地網(wǎng)接地電阻很小(一般在0.5Ω以下),即使細微的干擾也會對測試結果產生很大的影響;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(xiàn)總結如下:
二、接地電阻測試原理及方法
測試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(qū)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)接地電阻的接線方法;測試原理、布線、要求與三極法類似。 1、E極在使用三極法測量時必須與P1短接起來,但當?shù)鼐W(wǎng)接地電阻很小,當?shù)鼐W(wǎng)接地電阻較小時(≤0.5Ω),為了提高測量精度,減小儀器與地網(wǎng)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(wǎng)測試點相連。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(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(wǎng)對角線長度的4~5倍);