变电站接地网测试的方法分析及研究

变电站接地网测试的方法分析及研究

【摘要】在城市化进程不断加快的今天，城乡电网改革的大力推行，我国的电力系统尤其是变电站的有关技术方面又一次面临了技术跨时代的改革和挑战。本文通过对变电站接地网的相关问题进行探讨，包括接地电阻对变电站重要性以及接地电阻测试案例分析，总结了在接地电阻测试过程中容易引起测量结果偏差的几种不同因素，并作分析，提出了相应的解决方法。

【关键词】变电站；接地网；接地电阻；测量 1引言

变电站接地网是变电站的重要组成部分，在电力系统中，它的正常运行离不开接地网的安全设置和有效保护，是保证电力系统可靠顺利运行不可缺少的安全装置。倘若达不到要求的变电站接地网，就会发生变电站继保系统设备损害以及人员安全等事故。所以在管理变电站的过程中，接地网的交直流设置和防雷设置应引起相关单位的大力重视。由于接地网在设计和施工都不易达到精确的控制，特别是隐蔽性及运行维护困难的特点，使得接地网建设成为变电站工程建设中的难点之一，下文就对相关问题进行浅析，谈谈如何改进我国变电站中现存的接地问题。

2关于变电站接地的问题

所谓接地是将电力设备和用电装置的外壳、支架及中性点用导体与接地装置做良好的电气连接。近年来，由于接地网年久腐蚀，焊点开焊、脱焊等问题逐渐表现出来，对电力系统造成很大的危害，所以因地制宜地选择合适的接地方案很重要，接地装置是确保电气设备在正常及故障情况下均能安全运行的重要保护措施之一。

在变电站的接地网的连接过程中，有一个影响接地质量的因素，那就是接地网同设备引线之间的连接问题。也就是在接地网的连接时，及时各项指标已经达到了相关的变电运行要求，但是由于设备导线接触问题处理不当，也容易引发接地故障。这类问题通常表现为地网焊接不良、接头不合格等。这种情况下，接地网在运行的过程中的有效截面就会减小，形成短路。针对以上这些问题我们可以使用集中方法进行解决，均压法就是其中一种，在高压配电装置地面下设置水平接地网，使其外缘闭合，内部敷设均压带，并利用建筑物的钢筋与地网可靠连接，形成通路。这是一种十分有效的均压措施。由于均压带的存在，配电装置区域内的电位分布比单独接地体和简单的环路接地体要均匀的多，所以接触电压和跨步电压的数值大为降低，实现了均衡电位接地。

3变电站接地电阻的测试方法

常用的现场测量接地网电阻的方法主要有电流电压法、比率计法与电桥法等。这几种方法除了所采用的电源形

式、仪表类型不同外，就其测量回路和电极布置而言则大同小异，应根据现场实际测量目的与测量对象，选择适当的测量方法。并且根据现场情况分析、判断测量值的正确性，做好遇到干扰时的排除预案，消除干扰对测量的影响。测量时，电源频率f=50Hz（以减少X的影响），电流在十几安，电压在几伏到几十伏间，若设备接地引下线与地网连接线断裂或接触不良，此时电流不会有太大变化，而电压则会增加很大。例如长岭站251过线测试时，电流10A左右，电压则达99V 左右，而正常值为8V～9V（其它测试点）。测量时，所用表计准确级应在0.5级以上，载流导线截面要尽量粗，与接地体的连接表面要连接良好。

还有一种方法叫做“电流、电压表”法也称之为工频大电流法，它是通过提高工频的测试电流，一般为几十安培，用提高信噪比的方式，降低测试中工频干扰的影响，测量结果令人满意。采用隔离变压器，使测量所用的电源对地是隔离的。但是，大电流法需要的测试电流较大，互感对测量有很大影响，试验装置笨重，放线劳动强度大，而且受常规配套仪表内阻的限制，要求电流极的接地电阻很小，有时在现场会非常困难，打辅助极相当麻烦。另外，零电位和气候的影响也非常严重。

一般小型接地网或接地装置可以使用接地电阻测试仪，而对于大型接地网，接地电阻测试仪容量就不能满足要

求，特别是存在干扰源的情况下，需要大容量电流源或高频电源以消除干扰。地网与系统接地（如线路塔杆）连接上未解开即测量接地电阻，其值偏小，不能真实地反映地网的实际水平。所以在测试前应充分了解地网布置、连接情况，查看开关站系统侧接地是否与电站接地网分开。若打入接地极地点选择在非原始地表，而是在工程回填土上，由于土壤电阻率与设计院勘测时不一致，造成测量结果偏大。此情况只有另选测试点或增加接地极深度。

4有关接地网接地电阻的探讨

接地电路的阻抗的复数阻抗Zs，包含接地电阻与接地电抗两个分量，这些分量会影响接地电路的载流能力。测试接地阻抗时，频率应接近工频，对小型地网来说，该地网呈明显“阻性”，这是因为小型地网的接地电抗分量X比接地电阻R小得多，所以在线路杆塔、独立避雷针、小型变电站的小型地网测量中，可忽略接地电抗分量X，其接地阻抗近似等于接地电阻。而对于220kV以上变电站及大型发电厂的大型地网来说，接地电抗分量X已不能被忽略，甚至与接地电阻R在同一数量级上，所以在大型地网的接地阻抗测量中，应测量工频接地阻抗Zs及与频率无关的纯接地电阻R。

接地网接地电阻的大小是否符合设计、规范要求，直接影响到电站的长期、稳定、安全运行，不容忽视。在接地电阻测试方法中，电流、电压法为常用方法，现场试验条件

很容易满足，但是影响测量结果的现场测试环境、干扰因素也多种多样。如何判定测量结果的真实性，需要试验检测人员前期做好环境条件的观察、设计结构分析、施工过程的了解等；现场检测要结合实际，使用合理的检测方法，检测所得数据要多分析判断，少犯经验主义错误，以保证检测结果真实可靠。

5结语

在接地工程中因地制宜地采用合理降阻方案及措施是最至关重要的，设计要有针对性而不能盲目套用。，所以，在对接地网进行安全管理的过程中，首先要做到对接地电阻的控制，使其尽量保持同地网电位的平衡更要从施工及实际运行效果等方面综合考虑，不单要比较当前工程投资，更要比较远期运行维护成本。合理地设计接地电阻值，采用合适的材料及先进的施工工艺，强调技术与经济相结合，才能更好的完善和发挥接地网在电力系统中起到的作用。

参考文献：

[1]张驰.特高压直流换流站不同材料接地网技术经济比较[J].企业技术开发，2012（31）.

[2]王宁.衡水地区变电站接地网的优化设计[D].华北电力大学，2011.

[3]吴永亮.变电站防雷接地工程质量控制[J].学周刊，2011（08）.