电流电压法测试接地电阻方案样本.docx

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电流电压法测试接地电阻方案样本

大中型变电所接地装置实验方案

一、接地电阻实验

1、实验办法:

电流电压法

测量办法及接线

测量接地电阻办法最惯用有电压、电流法，比率计法和电桥法。

对大型接地装置如110kV及以上变电所接地网，或地网对角线D≥60m地网不能采用比率计法和电桥法，而应采用电压、电流表法，且施加电流要达到一定值，测量导则规定不适当不大于30A。

采用电压、电流法测量接地电阻实验接线如图1所示。

这是一种惯用办法。

施加电源后，同步读取电流表和电压表值，并按下式计算接地电阻，即

（1）

式中Rs——接地电阻，Ω；

U——实测电压，V；

I——实测电流，A。

图1电压电流法测接地电阻实验接线

1-接地网；2-电压极；3-电流极

图1中，使用发电厂或变电所厂用变或所用变50-200KV，把二次侧中性点和接地解开，专作提供实验电源用；电压表PV规定精确级不低于1.0级，电压表输入阻抗不不大于100kΩ，最佳用辨别率不不不大于1%数字电压表（满量程约为50V）；电流表PA精确级不低于1.0级。

要使

。

其中，I普通要升到30A以上。

R为接地网电阻；

为变压器内阻；

为导线电阻；

R3为电流极电阻；

为满足上述公式，电流极电阻要降到10Ω如下。

1）.电极为直线布置

发电厂和变电所接地网接地电阻采用直线布置三极时，其电极布置和电位分布如图2所示，其原理接线如图3所示。

图2测量工频地装置直线三极法电极和电位分布示意图

直线三极法是指电流极和电压极沿直线布置，三极是指被测接地体1、测量用电压极2和测量用电流极3。

普通，d13=（4～5）D，d12=（0.5～0.6）d13，D为被测接地装置最大对角线长度，点2可以以为是处在实际零电位区内。

实验环节如下：

（1）对电流极进行降阻解决，使接地电阻达到10Ω如下。

（2）打开所变，把二次侧中性点和接地解开。

（3）按图1接好实验接线，并检查无误。

（4）短开刀闸，测量干扰电压。

（5）关闭刀闸，记录电压表和电流表数值。

（6）拉开刀闸，分别再测量连接a,b和b,c之间时电压表和电流表数值，计算接地电阻之后，算出平均值。

（7）将电压极2沿接地体和电流极方向先后移动三次，每次移动距离为d135%左右，重复以上实验；三次测得接地值差值不大于电阻值差值不大于5%时即可。

然后三个数算术平均值，作为接地体接地电阻。

如时令

Rg1、Rg2、Rg3、,则接地体接地电阻Rg为

Rg=2.16Rg1-1.9Rg2+0.73Rg3

（2）

图3三极法原理接线图

如果d13取4-5D有困难时，在土壤电阻率较为均匀地区可取d13=2D,d12=1.2D;土壤电阻率不均匀地区可取d13=3D,d12=1.7D。

3．测量工频接地电阻

当被测接地装置对角线较长，或在某些地区（山区或城区）按规定布置电流极和电压极有困难时，可以运用变电所一回输电线两相导线作为电流线和电压线。

由于两相导即电压线与电泫线之间距离较小，电压线与电流线之间互感会引起测量误差。

这时可用四极补偿法进行测量。

图4是消除电压线和电流线之间互感影响四极法原理接线图。

图4四极是指被测接地装置1、测量用电压极2、电流极3以及辅助电极4。

辅助电极4离被测接地装置边沿距离d14=30-100m，用高输入阻抗电压表测量1、2，1、4和2、4之间电压。

电压U12、U14和U24以及通过接地装置流入地中电流I，得到被测接地装置工频接地电阻。

图4四极法测量工频接地电阻原理接线图

1-被测接地装置；2-测量有电压极；3-测量有电流极；4-辅助电极

Rg=

（4）

式中U12——被测接地装置1和电压极2之间电压；

U14——被测接地装置1和辅助极4之间电压；

U24——电压极2和辅助极4之间电压；

I——通近接地装置流入地中实验电流。

同步为了减少电压线和电流线这间互感影响，可使用架空线一相作电流线，此外再从地面放一根电压测试线，两根丝沿同一方向布线，但应间距一定距离，最佳能不不大于10m。

在实验中如遇到升电流有困难时，应检查架空线路导线接头与否接触好，接触电阻与否过大，电流极和电压极接地与否可靠，如不可靠解决，如在测试电流极和电压极四周加盐水解决。

如咱们有一次在做一水电厂接地电阻测试时，调压器调到满量程却升不起电流，最后检查是由于实验时所用35kV架空线路导线弓子接头长期失修、氧化，使接头处电阻过大所致，经解决后电流才会升到预定值。

4．测量注意事项

（1）实验时用交流电源测量接地电阻时，应采用独立电源，普通单独所用变压器，并把中性和接地点打开，以防分流引出误差，或升不起电流，也可使用1：

1隔离变压器，其中性点接至被测接地体，相线接至电流极。

电压高低依照电流回路阻抗和所需要升电流进行估算。

在满足测量规定前提下，应尽量采用较人低电压。

（2）在许多变电所中，输电线路架空地线是与变电所接地装置连接在一起，这会影响变电所接地装置接地电阻测量成果，因而，在测量彰应把架空线路避雷线与弯电所接地装置电连接断开。

（3）电流极处因要注入较大电流，会对附近人畜导致伤害，因而，在测量时要有专人临护。

（4）在试难时电流引线要流过较大电流，因而，电流回路要有较大导线截面。

消除干扰办法

1．消除接地体上零序电流干扰

发电厂、变电所高压出线由于负载不平衡，经接地体部有某些零序电流流过，这些电流注过接地装置时会在接地装置上产生电压率，给测量成果带来误差，惯用如下办法进行消除。

（1）增长测理电流数值，消除杂散电流对测量成果影响。

咱们懂得接地电阻Rg=

即接地电阻等于接地装置上电压降与电流比值。

这个电压重要是试难时施加测试电流产生，但是如在地网中零序电流较大，这个电流也会在接地装置上产生压降影响测试成果。

为了提高测试精度，最有效办法是加大测试电流，以减小零序电流分量所占比例。

因而，“测量导则”规定：

“通过接地装置测试电流大，接地装置中零序电流和干扰电压对测量成果影响下，即工频接地电阻实测值误差小。

为了减小工频接地电阻实测值误差，通过接地装置测试电流不适当不大于30A”。

可见，加大测试电流办法是减小零序电流干扰最有效办法。

（2）测出干扰电压U’，估算干扰电流I’。

在使用电流电压法测量工频接地电阻时，在开始加压升流前，先测出接地装置零序干扰电压U’，如图14-9所示。

按图接好线后，升压前先将S1断开，用电压表先测量零序干扰电压U＇12、U’14和U’24，然后按式（14-17）估算零序干扰电流值

（5）

式中U’12=零序干扰电压，V；

I’——零序干扰电流，A；

Rg——接地电阻估算值，

。

当零序干扰电流估出后，实验时所升电流I=（15-20）I’，可使没量误差不不不大于5%-7%。

图5消除干扰测量成果影响原理接线

（3）运用两次测量成果，对数值进行校正，即先用电源正向升流侧出U1，然后将是源反向，测量另一组数据U2并测出干扰U’。

则

（6）

式中U——校正后电压，V；

U1——电源反向前所测数值，V；

U2——电源反向后所测数值，V；

U’——电源断开后测得零序干扰电压，V。

如果外界干扰电流频率与测量电流频率不同，而为其谐波时，则U1=U2，此时，

（7）

（4）对每一种测点用三相电压轮换没量三次，然后按下式计算接地电阻，即

（8）

式中Rg——接地电阻，

；

Ua、Ub、Ue——分别用A、B、C三相电压时测得电压值，V；

Ia、Ib、Ie——与Ua、Ub、Uc电压相应测量电流，A；

U’、I’——干扰电压和电流。

（5）为了精确找到“零电位”区，可求d13=（4-5）D,d12=（0.5-0.6）d13.如d13取（4-5）D有困难，而接地装置周边土壤电阻率又比较均匀，测量引线可恰当缩短。

当采用电极直线法布置，容许测量误差为±5%时，电压极容许范畴是表14-3；当容许测量误差炎10%时，电压极布置容许范畴见表1。

表1电极直线法布置误差±5%时电压极容许范畴

d13

5D

3D

2D

d12/d13

规定值

0.56-0.666

0.585-0.646

0.594-0.634

近似值

0．62±0.05

0.62±0.03

0.62±0.02

.消除引线互感对测量干扰

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线距离，引线互感就会对测量成果导致影响，为了消除引线互感影响，普通采用如下办法。

（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较远，互感也就小，不会导致大影响。

（2）当采用停电架空线路，直线布置电极时，可用一根架空线作为电流线，而电压线则要沿着地面布置，两者庆相距5-10m。

（3）采用四极法可消除引线布感影响，此外还可采用电压、电流表和功率表法测量。

四、对测量仪表和引丝截面规定

（1）电压表内，电压表与电压极相串联，其内阻对测量精确有影响，此时电压表读数为

Uv=U-IvR2（9）

Iv=

（10）

解此两式得

（11）

式中Uv——电压表读数，V；

U——电压表和接地体之间实际电压，V；

RV——电压表内阻，

；

R2——电压极电阻，

；

IV——通过电压表电流，A。

由于RV存在，使得测出电阻误差为

（12）

式中负号表达测出接地电阻较实际值偏小。

从式（12）看出，如果规定由电压表内阻引起误差不大于3%时，则电压表内阻应等于或不不大于电压极电阻50倍。

若RV不大于R250倍，采用电磁或电动式电压表时，则应按下式校正，即

（13）

然后近下式计算接地电阻，即

（14）

式中Rg——接地电阻，

；

U——校正后电压，V；

I——实验电流，A。

因而，电压表应采用高内阻，如数字电压表、静电电压表等。

（2）表计精确级，测量接地电阻所用电压表、电流表、电流互感器等精确不庆低于0.5级。

（3）导线截面，测量时电压极引线截面不应不大于1.0-1.5mm2；电流极引线截面由电流值大小而定，选用以每平方毫米5A为宜，与被测接地体连接地导线电阻，应不不不大于接地电阻2%-3%，并规定接地体引张处置经除锈解决，接触良好，以避免测量误差。

盛发电力工程有限公司刘延斌