接地参数测量及影响因素分析.ppt

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三极法测量土壤电阻率
三 接地参数测试及数据分析
接地电阻测量
三 接地参数测试及数据分析
夹角法
电压极和电流极按一定夹角 布置的情况具体的推导过程和直 线补偿法没有区别,只是将电压 极、电流极布线长度距离用余弦 定理进行了相应的描述而已。右 图给出了电压极和电流极布线长 度不等情况下的接地极的等位线 分布图:
二 接地概念及相关规程
对接地电阻的要求 2.小接地短路电流系统(不接地、消弧线圈接地和高
电阻接地系统) (1)高压与发电厂、变电所电力生产用低压电气装置共用
的接地装置: ,,但不应大于4Ω 。
(2)高压电气装置的接地装置:
,但不宜大于10 Ω,在高土壤 电阻率地区的接地电阻不应大于30Ω。
二 接地概念及相关规程
②检修和运行人员须操作的刀闸等设备和易触 摸的位置;
③分析认为接触电位差与跨步电位差比较严重 的如边缘设备附近的地点和位置。

三 接地参数测试试验
接触电位差和跨步电位差
在大接地短路电流系统发生单相接地或同点两相接地时。 发电厂、变电所,电气设备接地装置的接触电压和跨步电压 不应超过下列数值。
T-接地短路(故障)电流的持续时间.s
由于电压极不可能设在真正的无穷远处,而电流极的 存在又会使地中的电流发生畸变从而影响地面地电位分布, 所以接地电阻地测量会存在误差。因而合理地设置电流极 和电压极是接地电阻测量的关键。
三 接地参数测试及数据分析
接地电阻(阻抗)、电阻率测试
电阻率是形状 如1 × 1 × 1 m 立方体的接地 材料的电阻。
4.接地线的热稳定问题,如果接地线的热稳定达不到 要求,在接地短路电流流过时,就会把接地线烧断,造成 设备外壳带电,还容易发生高压向保护和控制线反击。
5.接地网的腐蚀问题,由于接地装置在地下运行,故 运行条件恶劣,特别是在一些潮湿和有害气体存在的地方, 或土壤呈酸性的地方最容易发生腐蚀。腐蚀接地网的电气 参数会发生变化,甚至会造成电气设备的接地与地网之间, 地网各部分之间形成电气上的开路。
三 接地参数测试试验
设接地体为半球形.在距球心X处 的球面上的电流密度为:
设无穷远处的电位为零,所以距 接地体球心为x处所具有的电位为:
三 接地参数测试试验
消除接地体上零序电流的干扰
发电厂、变电所的高压出线内于负载不平衡,经接地体总有一些零 序电流流过,这些电流流过接地装置时会在接地装置上产生电压降, 给测量结果带来误差,常用如下措施进行消除。
三 接地参数测试试验
地网导通测试
在发电厂或变电所中先找出一设备的接地为基准,也可以是测接地 网接地电阻的连接处。再测试周围电气设备接地部分与参考点之间的直 流电阻。如果刚开始测量即有很多设备测试结果不良,宜考虑更换参考 点。 测试范围:
变电所接地装置:包含独立避雷针及微波塔与主地网之间;其它必要 部分与主地网之间.电厂的接地装置. 测试中应该注意的问题:
2.向厂、所供电的低压线路采用架空线,其电源中性点不在厂、所 内接地,改在厂、所外适当的地接地:通向厂、所外的管道采用绝缘段、 铁路轨道分别在两处加绝缘鱼尾板等等。
3.考虑短路电流非周期分量的影响,当接地网电位升高时,发电厂、 变电所内的3-10kv阀式避雷器不应动作或动作后应承受被赋予的能量。
4.设计接地网时,应验算接触电压和跨步电压
三 接地参数测试试验
专用测试仪(小电流)测量应注意事项
4.直线法测量,上层土壤电阻率大于下层土壤电阻率时,用补偿法 测量接地阻抗的精度比较高。随着电流极与接地网之间的距离的增大, 用补偿法测得的接地阻抗的精度在提高。
当上层土壤很薄或者很厚时,接地阻抗值的测量误差将趋于零。这 相当于土壤趋于均匀时的情况。因而加长测试极引线是降低水平双层土 壤接地阻抗测量误差的有效措施。
称为接地装置的接地电阻。 接地电阻的数值等于接地装置对地电压与通过接地极流
入地中电流的比值。
二 接地概念及相关规程
接触电位差 touch potential difference 接地短路(故障)电流流过接地装置时,大地表面形成
分布电位,在地面上离设备水平距离为0.8m处与设备外壳、 架构或墙壁离地面的垂直距离1.8m处两点间的电位差,称 为接触电位差;接地网孔中心对接地网接地极的最大电位 差,称为最大接触电位差。
三 接地参数测试试验
接触电位差和跨步电位差
当发生接地故障时,若出现过高的接触电压或跨步电压,可能发 生危及人身安全的事故。所以对电压在1000V以上的电气设备.应测量 其接触电压和跨步电压。
将接地网的入地电流源施加点作用于选定的待 测设备的框架上。测量点的选定按以下几点原则进 行:
①主变、主开关等运行人员最常经过和巡视的 地点和设备;
二 接地概念及相关规程
地电位反击
在高土壤电阻率地区,R较大.例如:R为5Ω,当I达 到2000A时,接地电位升可达到10000V.引起转移电势问题 发电厂、变电所中高电位引出(三相四线制低压线路)和低 电位引入(通讯线路)。
主要防范措施:隔离.
二 接地概念及相关规程
1.为防止转移电位引起的危害,对可能将接地网的高电位引向厂、 所外或将低电位向厂、所内的设施,应采取隔离措施。例如:对外的通 信设备加隔离变压器;
三三接地参数测试及数据分析接地参数测试及数据分析一些典型的接地材料的电阻率规定值三三接地参数测试及数据分析接地参数测试及数据分析文纳四电极法三三接地参数测试及数据分析接地参数测试及数据分析文纳四电极法用四极法测量土壤电阻率时电极可用四根直径2cm左右长0510m的圆钢或钢管作电极考虑到接地装置的实际散流效果埋深应小于极间距离的120
1.接地网的接地电阻问题,因为它直接关系到工频接 地短路和雷电流入地时地电位的升高。
2.地网均压问题,特别是接地网的局部容易向电缆沟 内的电缆产生反击造成控制保护设备的损坏引发恶性事故。
3.设备接地问题,特别严重的是有的防雷设备,如避 雷线、避雷器的接地不好,会产生很高的残压和反击过电 压。
二 接地概念及相关规程
三 接地参数测试及数据分析
接触电位差和跨步电位差测量 地表电位分布测量 接地导通测量
三 接地参数测试及数据分析
接地电阻(阻抗)、电阻率测试
在接地技术中土壤电阻率是一主要技术参数。任何接 地装置的设计都需依此为依据。
接地工程竣工后的检验、投运后安全性的评估也都需 要这一原始数据。因此在设计初始阶段,当接地装置的所 在位置确定后,即需进行土壤电阻率的物探工作,施工过 程或投运后作为设计的校核亦需测量土壤电阻率。
二 接地概念及相关规程
1.在110kV及以上有效接地系统和6-35kV低电阻接地系 统,发生单相接地或异点两相接地时,发电厂、变电所接 地装置的接触电位差和跨步电位差不应超过下列数值:
二 接地概念及相关规程
2.小接地短路电流系统的接触电位差和跨步电位差不应 超过下列数值:
3.在条件特别恶劣的场所,例如水田中,接触电位差和 跨步电位差的允许值应适当降低。
测试过程中应注意减小接触电阻的影响。当发现测试值在50毫欧以 上时,应反复论证。
三 接地参数测试试验
测试结果的判断与处理
1.状况良好的设备测试值应在50毫欧以下; 2.50-200毫欧的设备状况尚可,宜在以后例行测试中重点关注其变 化,重要的设备宜在适当时侯检查处理; 3.200-1000毫欧的设备状况不佳,对重要的设备应尽快检查处理, 其他设备宜在适当时侯检查处理; 4.1000毫欧以上的设备与主地网未连接,应尽快检查处理; 5.独立避雷针的测试值应在500毫欧以上; 6.测试中相对值明显高于其他设备,而绝对值又不大的,按状况尚 可对待。
接地及试验技术
一 电力系统接地方式


二 接地概念及相关规程


三 接地参数测试及数据分析
一 电力系统接地方式
接地网是保障电网安全运行、电气设备和运行人员安全的重要设施, 由于资源、经济等原因,我国目前接地网材料主要为普通碳钢。
电力系统接地分为 防雷接地 保护接地 工作接地
防雷接地 保护接地 工作接地 概念
(1)采用三角形法布置电极,因三角形布置时,电压线和电流线相 距的较远。
(2)当采用停电的架空线路,直线布置电极时,可用一根架空线作 电流线,而电压线则要沿着地面布置,两者应相距5-10m。
(3)采用四极法可消除引线互感的影响,另外还可采用电压、电流 表和功率表法测量。
三 接地参数测试试验
专用测试仪(小电流)测量应注意事项
三 接地参数测试及数据分析
一些典型的接地材料的电阻率规定值
三 接地参数测试及数据分析
文纳四电极法
三 接地参数测试及数据分析
文纳四电极法
用四极法测量土壤电阻率时,电极 可用四根直径2cm左右,长0.5-1.0m的 圆钢或钢管作电极,考虑到接地装置的 实际散流效果,埋深应小于极间距离的 1/20。应取3-4次以上不同方向的测量 平均值作为测量值。
二 接地概念及相关规程
跨步电位差 step potential difference 接地短路(故障)电流流过接地装置时,地面上水平距离
为0.8m的两点间的电位差,称为跨步电位差。 接地网外的地面上水平距离0.8m处对接地网边缘接地
极的电位差,称为最大跨步电位差。
二 接地概念及相关规程
发电厂、变电站接地的用途: 防雷接地、工作接地、 保护接地三合一。
保护接地:这是为了人身安全将高压电气设备的金属外壳(包括电缆外皮) 接地。高压设备接地保护要求的接地电阻为1到10欧。
防雷接地:例如避雷针的接地,为了这让强大的雷电流安全导入中, 以将少雷电流流过时引起的电位声高,电阻值为1到30欧。
二 接地概念及相关规程
接地电阻 ground resistance 接地极或自然接地极的对地电阻和接地线电阻的总和,
5.在开始测试之前要识别接地系统的类型。应根据类型选择适当的 测试方法。
三 接地参数测试试验
专用测试仪(小电流)测量应注意事项
6.电压、电流极应布置在与线路或地下金属管道垂直的方向上。 如果在测量路径下存在有地下金属构筑物,则会导致测量结果出现较 大误差,避开地下构筑物对测量结果影响的办法是加长电流极引线。
三 接地参数测试及数据分析
接地电阻测量原理
接地电阻是电流I经接地电极流入大地时接地极电位V 和I的比值。因此,测量接地电阻,首先要在接地电极注入 一定的电流,并设置一个可提供电流回路的电流极,用电 流表测出该电流。而为了用电压表测出接地电极的电位, 需要设置一个能测出无穷远零位面处电位的电压极。俗称 电流电压表法。
1.要意识到,在被测试的接地系统中经常存在高电平干扰信号。这 一点尤其涉及到工业中的接地系统和电源变压器等,其中,强大的放电 电流会流向大地。在特别靠近高压配电线、铁路等处的接地电极周围区 域常常存在较高的漏电电流。因此,要注意测量干扰地电压,看是否超 过了仪器规定值。
2.注意电压辅助电极和电流辅助电极与接地极的距离。 3.注意电压辅助电极和电流辅助电极间分开一定距离,不要缠绕在 一起,避免相互干扰。
用以上方法测量的土壤电阻率,不 一定是一年中的最大值,须校正。
三 接地参数测试及数据分析
三极法 按静电场原理已知该接地极的接地电阻:
Rg = ρ/(2πl) ·ln(4l/d ) 式中;l--接地极击入土中的深度,m
d--接地极的管径,m 由上式即可求得:
ρ = (Rg×2πl ) /ln(4l/d ) (Ω·m)
(1)增加测量电流的数值,消除杂散电流对测量结果的影响。(为 了减小工频接地电阻实测值的误差,通过接地装置的测试电流不应小 于30A)
(2)测出干扰电压U’,估算干扰电流I’
三 接地参数测试试验
消除引线互感对测量的干扰
当采用电流电压法测量接地电阻时,因电压线和电流线要一起放 很长的距离互感就会对测量结果造成影响,为了消除引线互感的影响, 通常采用以下措施。
二 接地概念及相关规程
对接地电阻的要求 1.大接地短路电流系统(110kV以上有效接地系统和6-
35kV低电阻接地系统) (1)一般情况下,接地装置的接地电阻应符合下式要求:
式中 R-考虑到季节变化的最大接地电阻,一般应小于0.5 Ω
I-流经接地装置的入地短路电流,A: (2)当接地网的接地电阻由于受条件限制,比如土壤电阻 率较高等,可适当增大接地电阻,但不得大于5Ω
接地 grounded 将电力系统或建筑物中电气装置、设施的某 些导电部分,经接地线连接至接地极。
一 电力系统接地方式
工作接地:根据电力系统的正常运行方式的需要而将电网中某一点接地, 例如将三相系统的中性点接地,其作用为稳定电网对地电位,从而可以使 对地绝缘降低,还可以使对地绝缘闪络或击穿时容易查出,以及有利于实 现继电保护措施等。
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