变电站接地电阻测试方案500kV 大园变、厦门变接地网电阻测试方案编写:审核:批准:福建省*******建设公司2023-03-20变电站接地电阻测试方案一、接地电阻测试说明受福建省省检修公司托付，拟对 500kV 大园变、厦门变接地网按有关标准进展试验二、测量依据标准：依据中华人民共和国电力行业测量导则〔 DL 475-92 〕 和国家标准〔GB/T17949.1-2023〕中规定了接地装置特性的测量方法以及削减或消退某些因素对测量结果影响的方法，适用于发电厂、变电所和杆塔等接地装置特性参数的测量三、测量原理：接地装置接地电阻的数值，等于接地装置的对地电压与通过接地装置流入地中的工频电流的比值接地装置的对地电压是指接地装置与地中电流场的实际零位区之间的电位差图 1、测量接地装置接地电阻的电极布置和电位分布示意图G-被测接地装置 P-测量用的电压极C-测量用的电流极 D-被测接地装置的最大对角线长度图 1、是测量接地电阻的电极布置和电位分布的示意图，图上P 点是实际零电位区中一点，实际零电位区是指沿被测接地装置与测量用的电流电极 C 之间连接线方向上电位梯度接近与零的区域实际零电位区的大小，与测量用的电流极离被测接地装置的距离 dGC 的大小，通过被测接地装置流入地中测试电流的以及测量用的电压表的区分率等因素有关。
1用电压表和电流表分别测量接地装置 G 与电压极 P 之间的电位差 UG 和通过接地装置流入地中的测试电流I，有 UG 和I 得到接地装置的接地电阻RG=UG/I 式〔1〕四、测量接地电阻的方法；测量工频接地电阻的方法有三极法；三角形法；四极法等三种方法但承受三角形法要求接地装置四周的土壤电阻率较均匀，承受四级法要求变电站内有输电线路以供利用，故不适合变电站的条件,只有承受三极法较适宜所以在此表达用三极法的测量方法图〔2〕三极法的测量原理接线图〔a〕电极布置图〔b〕原理接线图三极法的三极是指图 2 上的被测接地装置G，测量用的电压极 P 和电流极C图中测量用的电流极 C 和电压极 P 离被测接地装置 G 边缘的距离 dGC=(4~5)D 和 dGp=〔0.5~0.6〕dGC，D 为被测接地装置的最大对角线长度，点 P 可以认为是处在实际的零电位区内，在实际测量中，为较准确地找到实际零电位区，可以把电压极沿着测量用的电流极与被测接地装置之间连线方向移动三次，每次移动的距离为 dGC 的 5%测量电压极 P 与接地装置 G 之间的电压，假设电压值的三次指示值之间的相对误差不超过 5%，则可把中间位置作为测量用的电压极的位置 P。
2G-被测接地装置；P-测量用的电压极；C-侧量用的电流极UE-测量用的恒流源；A-沟通电流表；V-沟通电压表D-被测接地装置的最大对角线长度把电压表和电流表的指示值 UG 和 I 代入式〔1〕中，得到被测接地装置的工频接地电阻 RG假设在测量接地电阻时，dGC 取〔4~5〕D 值有困难，那么当接地装置四周的土壤电阻率较均匀时，dGC 可以取 2D，而 dGp 取 D 值；当接地装置土壤电阻率不均匀时，dGC 取 3D，而 dGp 取 1.7D 值五、地网尺寸依据该站地网布置图纸所示地网的长度和宽度，计算出该地网的最大对角线长度〔D 值〕六、测量条件与环境测试应记录环境温度、湿度按接地试验规程所指的接地电阻是在冬季长期无雨，土壤很枯燥的状态下的测量值假设不满足上述的条件，要用季节系数Ψ修正，即 R＝ΨR干，规程建议Ψ取 1.4-1.8，我省由于缺湿乏Ψ修正值，所以一般不进展季节系数修正七、试验依据及方法接地电阻值的测量，依据DL/T475－2023《接地装置工频特性参数的测量导则》，承受三极法，为排解干扰及互感影响承受倒相电流电压法试验结线原理图详见图 1图中， K1 为电源开关兼静态干扰测试开关， K2 为倒相开关， B1 为调压器， B2 为隔离变压器， G 为专用测试仪器图 1 接地网测量原理接线图电流极距电厂地网边缘距离 r1 约 4~5D〔直线距离〕，电压极距地网边缘距离 r3 约为 r1 的 50%~60%〔直线距离〕。
电流极、电压极、测试电流注入点近似处于始终线上，符合试验依据中所列规程中 r1 约为 4~5D 的要求电流、电压线承受人工放线方式，为确保关心电流极阻抗较低，电流线承受10mm2 的导线同时，电压线承受 2.5mm2 的导线电压、电流极均为临时设置的人工接地装置电流极选取潮湿地表承受 10~12 根 1.5m 长φ10 的圆钢打入地中〔每根圆钢间距离大于 5m 以上〕并联组成，作为垂直接地极为降低电流极电阻，必要时也可适当浇注少量的盐水电压极的设置承受 4~6 根 1.5m 长φ8 的圆钢打入地中并联组成由于电压线、电流线为同方向布置，测量线之间存在着互感，测量时，承受倒相电流电压法消退因互感产生的影响，确保测量数据正确牢靠完整的倒相试验，包括正相、反相及静态三种状态的测试过程，试验时应保持电源电压的稳定， 必要时可重复执行屡次测量测试过程中，以电压极与地网边缘距离的 5%为步长，前后移动电压极进展测试，假设几次测试得到的接地电阻值相近，则认为电压极位置牢靠测试时，从接地网的多个不同位置选择测试点进展接地电阻测试测试电流应 > 20A 以上进展测试八、接触电压和跨步电压的测量8.1 接触电压和跨步电压与接触电势和跨步电势之间的关系接触电势是当接地短路电流流过接地装置时，在地面上离电力设备的水平距离为 0.8m 处〔模拟人脚的金属板〕，沿设备外壳、构架或墙壁离地的垂直距离为1.8m 处的两点之间的点位差〔图 1〕；接触电压是指人体接触上述两点时所承受的电压。
5E～i0.8m0.8mRmSV1V21.8m2pRmppGdGCC图 1 测量接触电压和跨步电压的原理接线图S-电力设备构架；V1 和 V2-高输入阻抗电压表； P-模拟人脚的金属板；Rm-模拟人体的电阻；G-接地装置；C-测量用电流极； Rp——人一个脚的接地电阻；跨步电势是指当接地短路电流流过接地装置时，在地面上水平距离为 0.8m的两点之间的电位差；跨步电压是人体的两脚接触上述两点时所承受的电压由E = R图 1，得到 j m+ R / 2 UpRmj 〔1〕E = Rk+ 2Rm pRmUk 〔2〕E = R E或 j R m jUj 〔3〕+ R / 2m pE = Rj RE Um k+ 2Rj 〔4〕m p式中 Ej，Ek——接触电势和跨步电势；Uj，Uk——接触电压和跨步电压；Rm——模拟人体的电阻，1500Ω8.2 接触电势、跨步电势、接触电压和跨步电压的测量图 1 是测量接触电势、跨步电势、接触电压和跨步电压的原理线图，模拟人的两脚的金属板是用半径为 0.1m 的圆板或 0.125m×0.25m 的长方板为了是金属板与地面接触良好，把地面平坦，撒一点水，并在每一块金属板上放置 15kg 重的物体。
取下并接在电压表两端子上的电阻 Rm，高输入阻抗〔>100kΩ〕的电压表 V1 和 V2 将分别测量出与通过接地装置的电流 I 对应的接触电势和跨步电势；假设在电压表 V1 和 V2 的两端子上并接地电阻 Rm〔1500Ω〕，则电压表 V1 和 V2 的测量值分别为与通过接地装置的测试电流对应接触电压值和跨步电压值在发电厂和变电所重工作人员常消灭的电力设备或构架四周测量接触电压； 在接地装置的边缘测量跨步电压在测量接触电压时，测试电流应从构架或电气设备外壳注入接地装置；在测量跨步电压时，测试电流应在接地短路电流可能流入接地装置的地方注入发电厂和变电所内的接触电压和跨步电压与通过接地装置流入土壤中的电流值成正比当通过接地装置入地的最大短路电流值为Imax时，对应的接触电压和跨步电压的最大值分别为 U=U I/I 〔5〕jmax j max式中 I、Uj 和 Uk——测量时通过接地装置的测试电流以及对应接触电压和跨步电压的实测值九、地网的开挖检查 1.开挖检查的必要性接地装置长期运行在地下，最简洁发生腐蚀由于腐蚀会使接地体，或设备的接地引下线截面渐渐变小，直到不能满足接地短路电流的热稳定，或造成电气上的开路，因此，每过肯定的时期(一般 3-5 年)对接地装置要进展开挖检查，主要检查以下部位。
1) 设备的接地引下线因设备的接地引下线，有一局部在土中，有一局部在空气中，由于氧浓度不同，或者说是腐蚀电位不同，最简洁发生吸氧腐蚀(电化学腐蚀)因此，每过肯定的周期要进展开挖检查，看是否受到了腐蚀，验算其截面是否还满足热稳定的要求，并定期进展防腐处理2) 检查接地网的焊接头接地体的焊接处也是腐蚀最严峻的地方，对这些部位要定期的开外挖检查其腐蚀状况，并实行相应的防腐措施2.开挖方式及开挖点数量拟承受小型挖土机开挖，500kV、220kV、35kV 各开挖 1 处，检查并拍照留存对于挖土机进出不便利的点，承受人工开挖3，开挖点的定位方式承受金属探测器协作地网布置图纸进展探测定位十、测试预备工作为了顺当完成各个测试工程，有关工作必需提前进展预备，以便有较充分的时间进展测试1.1 有条件时，220kV 架空线宜提前一天解除连接关系，测试当日仅作恢复工作1.2 参考电压极、电流极应预先选好位置，确定好相应的放线路径及跨越障碍的位置和方法1.3 变电站中各测量点宜提前一天选好并作好必要处理，便利时可将测试引线放至预定测量的位置1.4 选好并确认试验地点，将测试设备及电源线预先放至试验地点并检查确认无误。
1. 进入施工现场不戴安全帽造成人身损害，进入现场必需戴好安全帽2. 施工中与带电体的距离不够，造成人身触电，施工过程中必需保持与带电体的安全距离〔35kV 1m ；220kV 3.0m；500kV 5.0m〕3. 检修电源箱拉接电源时误碰其它端子，要明确位置后再接电源．4. 必需遵守变电站文明施工的规章制度十一、试验步骤1.5 依据预选好的位置进展电流线、电压线的布置，并把电流线、电压线与电流极、电压极牢靠连接1.6 在取得电流极、电压极工作完毕，并派专人看管后，检查电流线、电压线的连接是否牢靠〔可用一般摇表或其它必要工具确认电压线、电流线连接正常〕1.7 确认全部接线完成并进展检查后，通知各方开头试验;1.8 依据电极阻抗状况选定适宜的电压进展测量，并按试验原理进展倒相瓦特表法测试在表计和设备容量允许时，尽可能提高试验电流，确保试验数据准确牢靠1.9 在确认核实测试数据正常后，进展不同测点的接地电阻测量1.10 把试验电源倒相，再次重复步骤 8.6 的测试1.11 重复进展其它抽查位置的测量1.12 测试完毕后，按放置外部测量线的一样方向同时开头回收电压、电流线。