测量接地电阻的常用测量方法步骤分解

产品简介

接地装置的特性参数大都与土壤潮湿程度密切相关，因此接地装置的状况评估和验收测试应尽量在干燥季节和土壤未冻结时进行，不应在雷、雨、雪中或雨、雪后立即进行。通过实际的测量，为整改地网装置提供可靠依据，对变电站接地网接地状况提出整改优化方案，使接地网接地电阻符合要求，从而有效防止设备绝缘损坏造成的跨步电压造成人员伤害或设备的进一步损坏。起到保证电气设备的安全运行，为变电站工作人员创造一个安全可靠的工作环境的作用。现在常用的接地电阻测量方法有三种：变频法、电流电压表法（即三极法）、接地电阻器法。

变频法测量接地电阻的方法介绍

中试控股详细讲解现场采用三极法测量接地电阻时，常利用一条停运的10KV或35KV线路中的两相作电流导线和电压导线。这种做法存在两个问题：

1.当电极采用直线布置时，由于两引线平行且距离又长，存在互感，使电压导线上产生感应电压，影响测量精度。而电极采用三角形布置时，虽能减少引线间的互感影响，但却要同时停运两条线路，当现场只能提供一条低压架空线时，三极法就遇到了不可克服的困难。

2.是地中干扰电流，主要是地中工频电流的影响。

3.测量电压用的电压辅助极埋设点与实际零电位的偏差也会造成一定的影响。

采用变频法，可以在准确测量接地电阻值的同时，解决以上问题。

一、接地电阻的要求

类1：一般情况下，接地装置的接地电阻应符合下式要求：

R≤2000/I （式1）

式中：R——考虑到季节变化的Zui大接地电阻，Ω；

I——计算用的流经接地装置的入地短路电流，A

公式（1）计算用流经接地装置的入地短路电流，采用接地装置、外短路时，经接地装置流入地中的Zui大短路电流对称分量Zui大值，该电流应按5~10年发展后的系统Zui大运行方式确定，并应考虑系统中各接地中性点间的短路电流分配，以及避雷线中分走的接地短路电流。

类2：当接地装置的接地电阻不符合式1要求时，可通过技术经济比较增大接地电阻，但不得大于5Ω，且应符合以下要求：

1.为防止转移点位引起的危害，对可能将接地网的高电位引向厂、所外或将低电位引向厂、所内的设施，应采取隔离措施。

2.考虑短路电流非周期分量的影响，当接地网点位升高时，发电厂、变电所内3~10kV阀式避雷器不应动作或动作后应承受被赋予的能量。

3.应核算接触电位差和跨步电位差。

二、测量方法

采用变频法测量时，其接线原理图如下：

中试控股详细讲解变频法测量的原理接线图

电压线与电流线夹角为30°，可避免互感的影响。还可用隔离变压器阻断电网与测试仪的点联系。试验电流约为1~3A，简单轻便。在测量中，电流极接地电阻不大于12Ω。电流、电压极均距测量点1500m（直线距离）以上。

三、注意事项

1.电压级分别在3个不同位置时测得的视在电阻变化情况应与电压级引线距离变化趋势保持一致。

2.正常情况下，测得的接地网阻值应与历史数据比较接近，且与根据地网面积和土壤电阻率的估算值接近。

电流电压表法（即三极法）测量接地电阻的方法介绍

一、测试原理

对较为复杂的接地电极，尤其是大面积接地网，电流电压法是适用的测试方法。接线图如下：

三级法接线图

采用三极法，其试验原理接线图如上图所示，按照接线图布置好接线方式，电压级引线和电流级引线质检距离不小于2m，假设被测地网的Zui大对角线长度为D，整个地网中心与地网边缘质检的距离为d，那么，dGC取（4D-d），dGP取（4D×0.618-d）；利用调压器和隔离升压变压器组成工频电源从被测地网点加入不小于10A的电流，记录电压和电流，由此便可得知接地电阻值。

测试方式有直线法和夹角法两种

直线法和夹角法

二、试验步骤

设被测地网的Zui大对角线长度为D，整个地网中心与地网边缘之间的距离为d，单位为km。

1.将电压极、电流极按照接线图所示的方法布线，其中：

dGC=4D-d

dGP=4D×0.618-d

2.首先，在家电源前，读电压表，记录UG0

3.加电源，将工频交流电源的输出电流升至10A。

4.准确读出电流表、电压表值。

5.记录数据后，降低电源电压至零，关闭电源。

6.倒电源极性，重复上述步骤2、3、4、5，再测一次。

7.改变电压极位置，使dGP=（4D×0.618-d）×1.05。

8. 重复上述步骤2、3、4、5，进行测量。

9.改变电压极位置，使dGP=（4D×0.618-d）×0.95。

10. 重复上述步骤2、3、4、5，进行测量。

11.试验结束，清理现场。

三、注意事项

1.试验区域类，凡是有碍于试验的其他工作务必停止。

2.试验期间，试验区域内必须有安全监护人员。

3.电压极引线和电流极引线沿线没100m应设一人照看，尤其是有行人和车辆通过的路口，引线通过时必须架高。必要时装设注意安全的红色标记，以确保行人和车辆安全。

接地电阻器法测量接地电阻的方法介绍

一、基本原理

接地电阻器是利用补偿法测量接地电阻的，它由手摇发电机、电流互感器、滑线电阻及检流计等组成，装在铝合金铸造的壳内。其工作原理图如下：

ZC-8型接地电阻测试仪的工作原理线路图

手摇发电机G发出110Hz交流电流经互感器一次侧流入接地网，由电流级返回电源，调节电位器使检流计指示为零，则刻度盘上读出的电阻值乘以倍率极为被测值。

当检流计指示为零时，则P点电位为零，这时IRx=kIRs，（Rx为接地电阻，Rs为刻度盘读数），当倍率为1时，则读数即为被测接地电阻值。电位探针P和电流探针C距接地体E分别为20m和40m。

二、测量方法

测量输电线路杆塔等接地体接地电阻时，通常采用ZC-8型接地电阻测试仪，其接线方法如下：

测量线路杆塔接地电阻的电极布置

d13一般取接地体长射线长度l的4倍，d12取为l的2.5倍。电压级与电流计分别接于ZC-8接地电阻测试仪的P端和C端。

三、注意事项

测量时被测的接地装置应与避雷线断开。

电流级与电压级应布置在线路或地下金属管道垂直的方向上。

应避免在雨后立即测量接地电阻，测量工作应在干燥天气进行，工作完毕后，应记录当时的天气情况，并画下辅助电流计和电压级的布置图。

所用的连线截面一般不应小于1~1.5mm2，与被测接地体E相连的导线电阻不应大于Rx的2%~3%。试验引线应与地绝缘起来。

应反复测量3~4次，取其平均值。

四、引起误差的原因

研究表明，在大面积地网接地电阻的测试中，由于大地电感分量已不可忽略，而现有结构的ZC-8型接地电阻测试仪是根据测量纯电阻的原理设计和检验的，所以必然产生误差。这种误差是结构性的，不能依靠提高仪器灵敏度来解决。

在实验室中的模拟实验结果如下表所示，当电感很小（1mH）为0.5Ω以下时，仪表的指示值较接近于被试阻抗的模值。

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