新型桿塔接地電阻測(cè)量?jī)x應(yīng)用研究

王天正 曾祥學(xué) 徐霞 王琪 郝晉堂

摘 要：介紹了常用線路桿塔工頻接地電阻測(cè)量方法及其存在的問題，通過比較新型桿塔接地電阻測(cè)量?jī)x和ZC-8接地?fù)u表在相同測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量結(jié)果，以驗(yàn)證其測(cè)量線路桿塔接地電阻的實(shí)用性。

關(guān)鍵詞：輸電線路；桿塔；接地電阻；測(cè)量方法

引言

輸電線路桿塔接地電阻是影響線路雷擊跳閘率的重要因素，準(zhǔn)確、有效地測(cè)量桿塔接地電阻，能夠及時(shí)地對(duì)輸電線路提出合理的改造措施，以減少其安全隱患[1]。

目前現(xiàn)場(chǎng)采用的桿塔接地電阻測(cè)量方法普遍存在人工放線測(cè)量工作量大且可靠性低、測(cè)量易受電磁環(huán)境干擾等不足[2]。文章介紹了一種新型的桿塔接地電阻測(cè)量?jī)x，它具有測(cè)量免放線、抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)，在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量應(yīng)用中該測(cè)量?jī)x降低了測(cè)量勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了測(cè)量準(zhǔn)確度。

1 常用桿塔接地電阻測(cè)量方法及存在的問題

1.1 三極法

三極法是現(xiàn)場(chǎng)廣泛使用的接地電阻測(cè)量方法，國產(chǎn)ZC-8系列接地?fù)u表都是基于三極法原理設(shè)計(jì)的接地電阻測(cè)量?jī)x[3-4]。三極法利用人工布置輔助電極形成回路，將桿塔接地裝置串入構(gòu)成的回路進(jìn)行測(cè)量。其缺點(diǎn)在于：測(cè)量需要人工鋪設(shè)上百米導(dǎo)線。同時(shí)，測(cè)量時(shí)受兩導(dǎo)線間的互感影響較大，勞動(dòng)強(qiáng)度高，效率低。

1.2 鉗形表法

鉗表式接地電阻測(cè)量?jī)x主要分為單鉗式和雙鉗式。鉗形表利用鉗頭電磁感應(yīng)產(chǎn)生電流，將鉗形表夾在需測(cè)量的桿塔引下線，利用各桿塔通過接地的避雷線構(gòu)成回路進(jìn)行測(cè)量[5]。其特點(diǎn)是操作方法簡(jiǎn)單，無需展拉測(cè)量引線，省時(shí)省力。其缺點(diǎn)在于：鉗頭電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電流過小，抗干擾能力差；測(cè)量中存在由于鉗型觸頭接觸不緊而影響測(cè)量結(jié)果的問題。

2 新型桿塔接地電阻測(cè)量?jī)x

JC-I型桿塔接地電阻測(cè)量?jī)x是一種新型的桿塔接地電阻測(cè)量?jī)x，它采用基于單片機(jī)AT89C52的負(fù)反饋閉環(huán)控制系統(tǒng)，單片機(jī)實(shí)時(shí)將預(yù)置值和實(shí)測(cè)值進(jìn)行比較、調(diào)整控制，提高了電流源的輸出精度。此外，由其內(nèi)部設(shè)置的壓控恒流源提供的直流電流，抗干擾能力強(qiáng)，保證了測(cè)量結(jié)果的可靠性。

JC-I型新型桿塔接地電阻測(cè)量?jī)x的測(cè)量示意圖如圖1。

R1-被測(cè)桿塔的接地電阻；R1、R2、R3、…、Rn-通過避雷線連接的各基桿塔的接地電阻；U-接地電阻測(cè)量?jī)x輸出電壓；I-接地電阻測(cè)量?jī)x輸出回路電流

圖1 JC-I型桿塔接地電阻測(cè)量?jī)x測(cè)量示意圖

該測(cè)量?jī)x適用于有避雷線且多基桿塔避雷線直接接地的架空輸電線路桿塔接地電阻測(cè)。如圖1所示，當(dāng)要測(cè)量1#桿塔接地電阻時(shí)，將測(cè)量?jī)x接入1#桿塔接地引下線上，即加入了一恒流源，其產(chǎn)生的電流經(jīng)過由避雷線連接在一起的桿塔通過大地流回測(cè)量?jī)x中，便得出了1#桿塔接地電阻值。隨著并入桿塔數(shù)的增多，其并聯(lián)電阻Rn越小，可以忽略，所測(cè)得的阻值R1即為1#桿塔接地電阻值。

3 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量結(jié)果

3.1 現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)及其分析

研究人員對(duì)北京地區(qū)多個(gè)110kV、220kV輸電線路部分桿塔接地電阻進(jìn)行復(fù)測(cè)，現(xiàn)場(chǎng)使用目前普遍使用的ZC-8接地?fù)u表與JC-I型桿塔接地電阻測(cè)量?jī)x對(duì)比測(cè)量。

西營(yíng)一二回2#、3#、4#桿塔地處市區(qū)，土層都比較厚。兩種測(cè)量方法測(cè)量數(shù)據(jù)相差≤4.5%，3#桿塔測(cè)量數(shù)據(jù)相差僅為0.04Ω。對(duì)2#、3#、4#桿塔的測(cè)量，兩種測(cè)量方法測(cè)量值相近。

密馮雙回1#、23#、30#桿塔地處山區(qū)，多巖石少土。兩種測(cè)量方法測(cè)量數(shù)據(jù)相差≤6.4%。對(duì)1#、30#桿塔的測(cè)量，兩種測(cè)量方法測(cè)量值相近。對(duì)23#桿塔測(cè)量值二者略有差別。密馮雙回30#桿塔地處山脊，接地?fù)u表放線難度很大，僅放線就耗時(shí)1.5小時(shí)。相比之下，新型桿塔接地電阻測(cè)量?jī)x免放線的特點(diǎn)，減少了現(xiàn)場(chǎng)勞動(dòng)量，提高了測(cè)量效率。

3.2 小結(jié)

通過測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)比可以看出：JC-Ⅰ型桿塔接地電阻測(cè)量?jī)x的測(cè)量結(jié)果與采用ZC-8搖表法測(cè)量的桿塔接地電阻值比較接近，同時(shí)JC-Ⅰ型桿塔接地電阻測(cè)量?jī)x具有測(cè)量免放線、抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)，可以方便、準(zhǔn)確地測(cè)量桿塔接地電阻。

4 結(jié)束語

以上介紹了輸電線路桿塔接地電阻的幾種測(cè)量方法，并對(duì)新型測(cè)量?jī)x和常用ZC-8接地?fù)u表作了現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用比較：JC-Ⅰ型新型桿塔接地電阻測(cè)量?jī)x準(zhǔn)確度高，同時(shí)免放線降低了現(xiàn)場(chǎng)勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了測(cè)量效率。值得注意的是該測(cè)量?jī)x只適用于有避雷線且多基桿塔避雷線直接接地的架空輸電線路桿塔，桿塔避雷線未直接接地需進(jìn)行人工接地。

參考文獻(xiàn)

[1]解廣潤(rùn).電力系統(tǒng)接地技術(shù)[M].北京：水利電力出版社，1991

[2]劉為東，張叔寶.桿塔接地電阻測(cè)量方法淺析[J].電氣應(yīng)用，2005，24（2）：74-76.

[3]羅真海，陳雄一，蕭定輝.桿塔接地電阻測(cè)量新技術(shù)[J].中國電力，1997（10）：70.

[4]DL/T887-2004.桿塔工頻接地電阻測(cè)量[M].中國電力出版社，2005.

[5]劉澤生，徐家奎，張紹文，等.幾種桿塔接地電阻測(cè)量?jī)x器和方法比較[J].高電壓技術(shù)，2001，5：76-78.