大型地网接地阻抗测试中注意事项论文

大型地网接地阻抗测试中注意事项探析摘要：对于大型地网接地电阻测试，无论采用异频法、工频法、还是其他测量方法，都应该全面考虑测试的各个环节，找出各个环节应注意的问题，保证测量数据的准确性。

abstract： nowadays， with the significant growth in the number of large-scale ground grid in china， the large-scale grounding resistance testing of ground grid develops in every aspect continually. it requires higher technology of engineering technical personnel， especially how to ensure the accuracy of the testing data， what has a lot should be concerned.关键词：大型地网；接地阻抗；注意问题key words： large counterpoise；grounding impedance；problems that need to pay attention to中图分类号：tm13 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2012）32-0097-030 引言目前，随着国内大型地网数量的大幅增长，全面促进了大型地网接地阻抗测试业务工作的持续发展。

这一形势给我们工程技术人员提出了更高的技术要求，特别是在进行大型地网接地阻抗的测试过程中，就如何确保测试数据的精确性而必须注意的技术细节所涉及的内容是众多的。

本文试图根据中山市横门发电厂大型地网的接地阻抗测试中所取得的实践经验，从测试工作的组织、工作环节的确定、测试方法的选择、现场的协调管理及对测试数据的处理等方面，简论大型地网接地阻抗测试过程中应注意的事项。

1 大型地网接地阻抗测试策划工作中应注意的问题1.1 应考虑的主要环节1.1.1 现场勘察现场勘察是开展大型地网接地阻抗测试的一个重要步骤，应了解地网的基本情况，现场勘查的内容包括如下几个方面：①地网的大小、最大对角线的长度，地网上的建筑物、设备的情况；②地网周围的环境，如地下金属管线的布置，和是否存在池塘、河流、山地这些影响测试布线的因素，或者土壤电阻率不均匀的情况；③检测电厂的地网时，还应了解是否会出现地网带电的情况以及故障电流的大小。

在对中山市横门发电厂大型地网进行测量前，检测人员经过反复观察测量，选定较空旷且土壤电阻率相对均匀的东南方向进行布线。

1.1.2 选用测量方法大型地网接地阻抗的测试方法主要有工频法、异频法、变频法、接地摇表法、瓦特表法和直流注入法等。

应综合考虑现场勘察的结果、对测量数据准确性的要求、测量的成本等多方面条件，合理选用测量方法。

1.1.3 制定测试方案制定正确的测试方案是保证测量数据精确性的关键环节。

其主要内容包括仪器设备的准备、测试的详细分工、数据记录、结果分析，等等。

1.2 应准备的仪器设备及其注意事项1.2.1 接地电阻测试仪根据选用的测量方法选择对应的接地电阻测试仪。

1.2.2 gps全球定位仪、激光测距仪、皮卷尺、角度计用于位置、角度的测量与定位，并确定各测试电极打入的位置。

高精度的gps 全球定位仪能对电压极、电流极等位置进行精确定位，从而减小测量结果的误差。

1.2.3 多组测试线①根据选定的测量方法准备足够长的测试线。

采用平行布线法时准备的测试线长度一般应不少于9d，采用三角形布线法时一般应不少于5d。

测试线应根据实际情况，准备长线、中线及短线，方便现场的使用。

②测试线应选用挠性引线。

因为在测量时，须多次卷绕试验引线。

③应考虑检测现场的气温，适当选取试验引线。

低温天气容易导致引线的绝缘层冻硬或皲裂；地表温度过高会导致引线绝缘层绝缘电阻显著下降，对检测结果有影响。

④应选用阻抗较低的实验引线，尤其是在低阻抗接地网的测试中，能有效降低接地阻抗测量值的误差。

⑤应根据选定仪表的输出电流，选定测试线的截面积。

例如，测量时若电流线中将流过的电流最大为3a，则电流线应有能承受3a电流的能力，须选取铜芯截面积大于1.5mm2的导线。

1.2.4 测试电极最常用的电极是接地棒，应选用钢接地棒而不是硬度较低的轻质铝棒。

为了使接触电阻尽可能小，被打入的接地棒应能挤实四周的土壤；不宜使用螺纹杆作为接地极，因为螺纹杆会卷起泥土，在螺纹杆的螺纹面上形成空气层，从而使接触电阻偏高。

为减小接触电阻，可向打入的接地棒周围浇水。

1.2.5 手锤对于一般的土壤，为将测试电极打入2-3m深，可用2-4kg重的手锤，为避免接地极过度抖动，手锤应沿接地极轴向施力；对于硬土或者冻土，则要使用电动、气动或汽油机驱动的机动锤。

1.2.6 其他对讲机，安全帽，电池，手套（对于可能带电地网应准备绝缘靴子和手套）。

2 选用大型地网接地阻抗测试方法时应注意的问题2.1 异频法异频法是通过改变测试电流的频率来避开工频干扰，由于信号频率与干扰频率不同，就可以通过滤波器来滤除干扰的影响，从而提高测量精度。

异频法测量技术的关键是注入地网的电流异于但接近工频。

我们在第一次测量中山市101工程大地网时，由于选用的频率为94hz，105hz，111hz，128hz，最后得出的接地电阻为0.722ω，这个结果对大型地网电阻要求小于0.5ω来说是偏大的，出现这个结果的主要原因是选用的测试频率较大，这导致两个问题的出现，一是电流的集肤效应导致的测量结果偏大；二是接地阻抗中电感分量可能起决定作用，与实际情况不符。

针对这一情况，一方面可通过仪器阻频特性分析，对测量数据进行校准；另一方面，可在45～55hz之间选取测量频率重新测量，以获得准确数据。

但应注意的是，由于这些频率距大地中的干扰电流频率50hz太接近，所以在选用测量仪器时要求电压和电流测量设备的通频带不仅可变，而且很窄，技术要求较高，所以对测量仪表的要求较高。

2.2 工频法当使用工频电源进行测量时，为了获得比较准确的结果，必须加大测试电流信号。

传统的50hz大电流法的优点是注入的电流大，能渗入较深的大地中，并且可用反向法消除工频干扰，能准确测量大地网的接地阻抗值。

但由于电流线所需截面随着注入的电流的增大而增大，故就算不考虑成本，单靠人工放线，工作量也是非常大的。

所以只有在测量电厂等有配网线路可借用的场所时，可考虑选用这种方法。

对于接地摇表法，瓦特表法，直流注入法，由于大型地网接地阻抗一般不大于0.5ω，这些方法测量的数据准确度较差，一般不建议使用。

3 大型地网接地阻抗现场测试中各测试电极设置及测试引线布线时应注意的问题3.1 电压极p、电流极c的布置①根据选定的测量方法来布置p、c测试电极。

当采用平行布线法进行布线时（由图1所示），应注意两条连接引线的互感干扰；当采用夹角布线法时（由图2所示），应根据测量现场决定夹角α的选取，一般情况下α取30度。

因为当夹角α大于30度时，此时的测试值小于实际值，当夹角α小于30度时，此时的测试值大于实际值。

另外，应注意的是，仪表的测量值并不是实际接地阻抗值，实际的接地阻抗z实应用（公式一）进行修正，其中z测为测量值，α为电流引线和电压引线的夹角。

d为测试地网最大对角线的长度，dpe与dce为测试电极p、c与被测接地装置的距离。

z实=■（1）②打测试电极时应避开高压、通信、燃气等地下管线。

③应确保测试电极附近无影响测量数据准确的干扰电压、电流。

④地极与土壤的接触应良好，应保证足够的接触面积，电压极应紧密而不松动地插入土壤中20cm以上。

电流极的电阻值应尽量小，以保证整个电流回路阻抗足够小，设备输出的试验电流应足够大。

如电流极电阻偏高，可尝试采用多个电流极并联或向其周围泼水的方式降阻。

⑤当利用高压输电线路的铁塔作为电流极，应注意避雷线分流的影响。

3.2 辅助极es的布置辅助极es对于消除地网中不平衡电流、测试线上的高频电磁场感应引起的干扰电压带来的误差，是比较有效的。

辅助极es离地网边缘不能太近，否则辅助极es与地网间的电压过小，接地电阻的误差将增大。

当然es与被测地网之间的距离也不能太远，否则由于辅助极测试线过长而引起辅助极测试线上的感应和干扰电压增大，影响测试结果，同时增加了放线的工作量。

根据经验，建议将辅助极选在离地网边缘100m处或（0.05～0.10）d为宜。

辅助极选在地网的任何方向均可，但应避开电流场畸变区域。

3.3 测试引线布线时应注意的问题3.3.1 连接p、c极的两组测试引线应保持一定的间距，其具体间距应根据导线可能产生干扰的电压电流决定，一般应大于5m。

当利用架空线作为测试引线时，因经过的电流大，对电流引线的截面积有要求，故可用架空线的一相作为电流引线，而在地面另放一根导线作为电压测量线，这样可以有效消除引线间互感的影响。

3.3.2 连接p、c极的导线应避免地下、地上各种管线的干扰。

3.3.3 连接p、c极的导线应尽量使用一捆导线，防止导线接口多，导致过渡电阻大或接触不良等现象。

3.3.4 大地网测试布线较长，应防止p、c引线断裂、被人为破坏或其他突发事件的发生。

电流线全程和电流极处要有专人看护。

在对中山市横门电厂大地网进行测量时，就出现连接p极的导线被过路车辆压断的情况。

同时为了减少过路车辆的碾压对导线的破坏，放线时应注意使导线保持一定程度的松弛，防止过分紧绷导致车辆经过时导线断裂。

4 应密切关注影响大型地网接地阻抗测试结果的主要干扰因素工频干扰是影响测量结果准确的最主要因素。

接地网电阻测量中工频电压干扰或者电流干扰的出现，是由于在电力系统中因三相负载不平衡以及输电线路三相空间几何位置不完全对称，在中性点直接接地系统中，存在不平衡电流流入接地网中产生的工频电压降而造成的。

另外，地网上或者地网毗邻区域内供电、供水、通信线路等也都会对地网接地阻抗的测试造成影响，如输电线路在与其平行的电压极引线上的感应电压干扰。

测量时应尽量断开与地网相连接的所有会对测量结果造成影响的线路，特别是杆塔架空地线。

直线补偿法和夹角补偿法是消除干扰影响的有效方法。

我们在对中山市横门发电厂大型地网的接地阻抗测试时采用的是夹角补偿法来进行测量，如果地型限制须采用直线法进行测量时，则应采用0.618直线补偿法，将电压极p设置在正确的零电位区。

大型地网接地阻抗一般小于0.5ω，测试引线间的互感电势干扰也是应该考虑的重要因素。

测试时，由于电流引线中电流的流动，耦合到电位引线而产生的干扰电压，将叠加到所要测量的电压上，因而产生测量误差。

据测算，两条平行测量引线间的工频的电感耦合所造成的误差可高达0.1ω/100m。