杆塔接地电阻测试讲稿(20070308).

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1、杆塔接地电阻测试 何为接地: 在电力系统中为了工作和安全的需 要，将电力系统及其电气设备的 某些部分经导线与大地相连。 何为接地装置: 接地极与接地线的总和称为 接地装置 接地极： 埋入地中并直接与大地接触的金属 导体称为接地极。兼作接地极用 的与大地接触的各种金属构件、 金属井管、钢筋混凝土建筑物的 基础、金属管道和设备等称为自 然接地极。 接地线：电气装置、设施的接地端 子与接地极连接用的金属导电部 份称为接地线。 接地的目的： 1、使连接到地的导体具有等于或近似于 大地（或代替大地的导电体）的电位 电气完整性检查。 2、引导入地电流流入和流出大地（或 代替大地的导电体） 动热稳定校验。

2、接地电阻测试。 接地的分类： 1、工作接地 在电力系统电气装置中，为运行需要所设的接地。 如：110kV及以上的电力系统多采用中性点直 接接地的运行方式。 2、防雷接地 为雷电保护装置（避雷针、避雷线和避雷器等）向 大地泄放雷电流而设的接地。 3、保护接地 电气装置的金属外壳、配电装置的构架和线路杆塔 等，由于绝缘损坏有可能带电，为防止其危及 人身及设备的安全而设的接地。 1、主厂房、主控室直击雷保护装置（避雷针） 接地引下线应与主接地网连接，并在连接处 加集中接地装置。 集中接地装置：为加强对雷电流的散流作用 、降低对地电位而敷设附加接地装置。 现行标准对防雷接地装置连接方式的要求 2、独立

3、避雷针 其接地电阻不宜超过10。当有困难时， 该接地装置可与主接地网连接，但避雷针与主 接地网的地下连接点至35kV及以下设备与主 接地网的地下连接点之间，沿接地体的长度不 得小于15m。 现行标准对防雷接地装置连接方式的要求 3、构架上的避雷针 应与接地网连接，并应在其附近装设集 中接地装置。由连接点至变压器接地点沿接 地极的长度不应小于15m。 现行标准对防雷接地装置连接方式的要求 4、线路避雷线 应与变电所的接地装置相连，且有便于分 开的连接点。当不允许避雷线直接和配电装置 构架相连时，变电所接地网应在地下与避雷线 的接地装置相连接，连接线埋在地中的长度不 应小于15m。 现行标准对防雷

4、接地装置连接方式的要求 接地装置的评价项目： 1、接地电阻 2、电气完整性 3、接触电位差和跨步电位差 4、动热稳定性 明确一个概念： 此处所指的接地电阻并非纯电阻，实际上它是 有感抗分量的，尤其是大型接地装置其所占比例更 大一些，在概念上不应混淆。在此只是沿用了传统 说法。实际应是 “模”，应称为接地阻抗。 GB/T17949.12000及DL/T475-2006中已更 换为接地阻抗。 ； 测试原理 地网电位分布 ； 引入电流极C，将零电位区从无穷远处移近到 电流极连线中部，使测量接地装置与零电位区的 电位差成为可能。 杆塔接地电阻常用的测试方法： （1）0.618法 （2）电位降法 （3）

5、30度夹角法 （4）钳表法 0.618法 原理： （1）假设接地装置为半 径为a的半球； （2）假设土壤均匀； 0.618法 0.618法的局限性： 基于接地装置为半球形、均匀土壤得出。当上 述两条不满足时，必然会对测量结果造成影响。 解决办法： 布线长度应足够大，使接地装置可近似为半球 形电极；采用电位降法消除土壤不均匀造成的影响 ； 电位降法 当接地装置所处的土壤不均匀时，零电位区就会 偏离0.618DGC，此时，可将电压极沿直线方向，在 50%DGC到80%DGC 范围内以5%DGC的间距测量多 个电压值，绘制电压变化曲线，找到零电位区，确 定地网的接地电阻值，即电位降法。 图4：电位降

6、法测量接线示意图 30度夹角法 与0.618法推导方法完全相同，但有： 最终可得： 当电压极引线与电流极引线等长（即：a=1)时 30度夹角法 30度夹角法的局限性： 同样基于接地装置为半球形、均匀土壤得出。 由于云南山区地形复杂，30度夹角不易控制，建 议在云南测量杆塔接地电阻时不宜采用该方法。 钳表法 钳表测量值为： 当并联杆塔足够多时 可认为 ： 钳表法 钳表法应满足的条件： （1）杆塔所在的输电线路具有避雷线，且多基杆 塔的避雷线直接接地； （2）测量所在线路区段中直接接地的避雷线上并 联的杆塔数量满足表1的规定。 影响测量结果的 因素 影响测量结果的因素： 1、放线长度对测试结果的影

7、响 2、土壤不均匀对测量结果的影响 3、布线方向对测试结果的影响 4、电压极、电流极引线间互感对测量结果的影响 5、钳表法测量误差 放线长度对测试结果 的影响 电流极引线长 度 电压 极引线长 度测试值偏差 200m120m31.8-39.3% 100m60m19.3 由测试原理所决定，无论是0.618法还是30度 夹角法，都要求有足够大放线距离，以便将接 地装置近似为半球形电极，才能保证测试精度 满足工程测试要求。若放线长度过小，会造成 测试值严重偏小。 放线长度对测试结果 的影响 按DL/T 887-2004 杆塔工频接地电阻测量 要求：电流极长度DGC取4L，最小不得小于3L ；（L为杆

8、塔接地装置放射形接地极的最大长度 ，如果被测杆塔无放射形接地极，则L按照不小 于杆塔接地极最大几何等效半径选取。） 考虑到杆塔接地装置射线长度一般为50米， 最大一般不超过60米，建议电流极引线长度为 200米； 放线长度对测试结果 的影响 部分供电局采用的杆塔接地电阻测量仪器为 陕西贝特电力技术有限公司生产的M12124型接 地电阻测试仪。该仪器标配引线长度为40m，若 采用标配引线进行杆塔接地电阻测量，引线长 度不够会造成杆塔接地电阻测量结果偏小。 土壤不均匀对测量结果 的影响 同样由测试原理所决定，无论是0.618法还是 30度夹角法， 都要求土壤均匀。由于土壤不均 匀，会造成零电位区不

9、在0.618处、不同布线方 向测试值不同等现象发生。 土壤不均匀对于变电站、发电厂大型地网的 影响较大，因此在进行大型地网接地电阻测试 时一般不用0.618法直接测量，而是采用电位降 法寻找零位区。 对于杆塔接地电阻测量，由于杆塔接地装置 较小，布线长度较短，土壤不均匀对测试结果 影响较小，可直接采用0.618法直接测量。 土壤不均匀对测量结果 的影响 电压极距离 （m） 接地电阻值 （） 变化率（% ） 16047.7 14037.7-20.96 12031.8-15.65 10026.7-16.04 8021.3-20.22 6013.45-36.85 土壤不均匀对测量结果 的影响 变化趋

10、势最平缓（曲线凸凹变化）处位于120m附近 当地网尺寸与上层土壤厚度可比时，误差较大； 当下层土壤电阻率大于上层土壤电阻率时，测量结果偏小。下层土壤 电阻率是上层土壤电阻率的40倍以上时，测量结果偏小可达38%； 当下层土壤电阻率小于上层土壤电阻率时测量结果偏大，最大偏差可 达10%。 土壤不均匀对测量结果 的影响 （1）垂直地面方向两层土壤状况下0.618法测量误差 地网距水平分层界面越近，测量误差越大； 电流线与土壤分界面垂直时误差较大，与分界面平行时误差为 零。 当电流极处于高电阻率土壤区时，测量结果偏大；当电流极处 于低电阻率土壤区时，测量结果偏小。 土壤不均匀对测量结果 的影响 （2

11、）水平方向两层土壤状况下0.618法测量误差 布线方向对测试结果 的影响 测试结 果偏差 垂直输电线 路方向布线19.336.57% 平行输电线 路方向布线18.06 不同布线方向对测量结果影响小于10%，能够 满足工程测量精度要求，一般情况下，测量杆塔接 地电阻时，可不用考虑布线方向对测量结果的影响 ，可根据实际情况，从最便于布线的方向放线。 布线方向对测试结果 的影响 在个别情况下，如果地中有部分或完全埋 地的金属物体（如铁轨、水管或其它工业金 属管道等），可能出现不同方向测试值偏差 较大的情况。因此，当测试结果与相邻同地 质条件杆塔接地电阻值相比，明显偏大或偏 小时，应考虑改变电极布置方

12、式，使布线方 向与金属垂直，消除金属物体对测量结果的 影响。 引线间互感对测量结果的 影响 两平行导体的互感大小与两导体间距离及土壤 电阻率有关，而与导线距地面的高度无关。两导 线间的互感最大可达0.6/km。 引线间互感对测量结果的 影响 对于变电站、发电厂主接地网测量，由于地网 接地电阻值较小（0.5），布线长度较长（数 公里），必须考虑测量引线间的互感影响。但对 于杆塔接地电阻测量，由于接地电阻值较大（几 欧至几十欧），布线长度较短（100米至200米） 其互感影响较小，可不用考虑。 因此，在进行杆塔接地电阻测试时，可将电流 引线与电压引线并在一起收放线。一方面可以减 少布线工作量，另一

13、方面也在一定程度上减小了 由于电流引线与电压引线曲折系数不一致而使电 压极偏离0.618DGC所造成的测量误差。 钳表法测 量误差 由钳表法测量原理所决定，钳表法测量值比接地电阻真实 值偏大。其增量来源于两部份： 其一：由于并联杆塔基数不够，造成测试回路附加电阻不 可忽略。因此，在进行钳表法测量前，要确定测量所在线路区 段中直接接地的避雷线上并联杆塔数量是否满足表1的要求。 若不能满足表1要求，则不能用钳表法进行测量。 其二：测量值包括了杆塔接地引下线与接地装置的接触电 阻、架空地线与杆塔的接触电阻、架空地线电阻、相邻杆塔的 接地引下线与接地装置的接触电阻等。须说明的是，这些电阻 也是雷电流泄

14、放通道所经过的电阻，该值对杆塔耐雷水平评估 更具指导意义，这是钳表法的优点之一； 杆塔接地电阻测量推荐方法及要求 0.618法 钳表法 0.618法测 试要求 0.618法测试 要求 （1）试验前应查阅被测杆塔接地装置型号，明确 接地装置放射线长度L。电流极引线长度至少3L， 考虑到杆塔接地装置射线长度一般为50米，最大 一般不超过60米，建议电流极引线长度为200米； 由于互感对杆塔接地电阻影响较小，为方便工作 ，可将200米电流线与160米电压线并在一起收放 线，以减小收放线工作量。 （2）当采用三端子测试接线时，应注意从接地装 置到接地电阻测试仪引线端子G的引线应尽可能短 ，以消除引线电

15、阻带来的测量误差； 0.618法测试 要求 （3）测量前应拆除被测杆塔所有接地引下线，把 杆塔塔身与接地装置之间的电气连接全部断开； （4）应注意保持接地电阻测试仪各接线端子、电 极和接地装置等电气连接位置的接触良好； （5）布线方向可根据杆塔所处位置，以便于布线 为原则视实际情况确定。但若测试数据与历史数 据或相邻同地质条件杆塔接地电阻值比较有较大 差异时，应考虑更换布线方向进行复测。 钳表法测试 要求 （1）测试前应明确被测杆塔所在的输电线路具有与 杆塔连接良好的避雷线，且多基杆塔的避雷线直接 接地。测试杆塔所在线路区段中直接接地的避雷线 上并联的杆塔数满足表1的规定。不能满足表1规定 的不能用钳表法测量； 钳表法测试 要求 （2）被测杆塔的接地装置应只保留一根接地引下线 与杆塔塔身相连，其余接地引下线均应与杆塔塔身断 开。对于杆塔各脚接地装置未联在一起的，应用导线 将断开的其它接地线与被保留的接地线并联，将杆塔 接地装置作为整体进行测试。当测试值明显偏小（小 于1）时，应注意确认其余接地引下线是否与杆塔塔 身完全断开，因为当有两根接地引下线与杆塔塔身相 连时，钳表法测到的是两接地引下线间的回路电阻， 而非接地装置接地电阻； （3）测量前应使用标配精密环路电阻对钳表