高壓直流接地極接地電阻測試方法

李紅元，周禹，余忠田，龍方宇

(中國南方電網超高壓輸電公司檢修試驗中心，昆明 650000)

高壓直流接地極接地電阻測試方法

李紅元，周禹，余忠田，龍方宇

(中國南方電網超高壓輸電公司檢修試驗中心，昆明 650000)

根據高壓直流接地極接地電阻測試標準的要求，探討提出一種較為簡單實用的接地電阻測試方法。

高壓直流接地極；現場試驗；接地電阻

0 前言[1]

高壓直流輸電系統的換流站接地極在系統以單極大地回線方式和雙極不平衡方式運行時，分別發揮著引導系統的入地電流和不平衡電流的作用。對高壓直流接地極接地電阻的測量可以很好的反映接地極的通流能力，保證直流線路的正常穩定運行，特別是單極大地運行方式下的穩定運行。高壓直流接地極接地電阻的測量方法是建立在工頻接地電阻測試的基礎之上的，所不同的是高壓直流接地極接地電阻的測量需要向接地極注入直流，而且電流線、電壓線的布置距離都較長，因此選擇合適的測試方法是進行高壓直流接地極接地電阻測試的關鍵。下面就各種試驗方法進行比較分析，選出一種較為合理的接地電阻試驗方法。

1 單極大地回線運行下測量[2]

直流接地極接地電阻的測試可在單極大地回線運行方式下進行，其測試的接線圖如圖1所示：

這種測試方法要用到接地極線路作為電流測量線，而電壓測量線需要人工布置，按照試驗標準的要求，電壓極要距離接地極的距離要大于接地極地網任意兩點最大距離的10倍，而直流接地極地網的直徑一般都較大，電壓測量線不僅需要用到很長的測試線，而且在現場試驗過程接地極所在位置通常不是平坦的地區，如果采用人工布線，可能要翻越比較復雜的地形條件才能達到試驗的要求，試驗現場工作量太大，也不利于進行準確的測試。

圖1 單極大地回線方式下進行測量

并且在單極大地回線運行方式下，直流接地極線路注入接地極的電流通常達到3 000 A左右，現場試驗進行電壓線布置具有很大的危險性，需要有很好的安全防護措施才能實現，并且進行電壓線與接地極線路注入接地極部分的連接時也較為危險，因此，該種試驗方法不僅工作量大，而且具有很大的危險性，現場試驗過程中不具有可行性。

2 測試線采用人工布線的方式

這種測試方法只能在雙極停運時才能進行，但是需要人工拆除接地極線路的跳線，還需要人工布置電流線和電壓線。電壓線和電流線的布置可以在相同方向布置，也可在不同方向布置 (如圖2所示)，但按照方法1中所講到的試驗電壓線的布置需要近10 km，而電流線的布置長度要大到電壓線長度的1.618倍，也即電流線要達到16.18 km，這么長的試驗線的布置在實際試驗過程中是很難達到要求的，并且在現場試驗過程中，直流試驗電源一般都需要有外接電源，如果將試驗儀器搬至現場，又面臨試驗電源難于得到的困難，因此該種方式不具有可行性。

圖2 采用直流試驗電源，測試線采用人工布線的方式

3 測試線用接地極線路代替

這種測量方式是采用直流試驗電源進行測試，直流電源可以使用蓄電池或設計的直流試驗電源，測試過程中用接地極線路代替電壓線和電流線。由于接地極線路通常有兩條線路構成，在換流站內可將兩條線路分離開來，一條線路可作為電流線，以換流站地網作為電流極，另一條線路可以作為電壓線，通過計算，在適當的位置將該線路的跳線拆除，在拆除跳線的位置設置電壓極，這樣可以使試驗較為簡單，方便開展接地電阻的試驗，也方便進行儀器的布置和接線。具體的試驗接線圖如圖3所示：

圖3 采用直流試驗電源，測試線用接地極線路代替

根據接地電阻測試的原理，電壓極與接地極的距離應為電流極與接地極距離的0.618倍，此時測量的結果才最接近實際的接地電阻值，因此電壓極的布置應選擇在整個接地極線路的0.618處。在現場試驗過程中，通常借助GPS定位儀來確定位置，所選擇的位置可以先通過計算，再在試驗現場具體確定，為了所選擇電壓極位置的準確性，通常以電流極到接地極距離的5%移動三次，三次測試結果相差不大，即可用三次測試的平均值來作為接地電阻的實測值。而且為了電壓極布置的方便，電壓極最好選擇接地極的桿塔處進行接線，理論上也可以接地極桿塔作為電壓極。

在進行“兩渡”工程牛寨換流站接地極接地電阻測試時采用了該種方法進行測試，并在每個點選擇了兩個測試位置進行測試，最后取測試結果的平均值作為接地電阻的測試結果，測得的接地電阻平均值為0.058 3 Ω，小于設計要求值0.101 Ω，說明該測試方法有效。

4 結束語

綜上所述，直流電源如果直接單極大地回線運行方式下的入地直流電流，具有很大的危險性，也不便進行電壓線的布置。而采用蓄電池作為直流電源則往往不能達到試驗所需的電流值，故采用專用的直流電源發生器作為試驗電源比較合理。直流接地極接地電阻測試時需用接地極線路作為電流線和電壓線，如果采用人工布線的方式，該試驗的電壓線，電流線的布置將十分困難，且不利于得到準確的結果，因此，采用所述方法能很好的解決直流試驗電源的外接電源問題，具有較好的可操作性與實用性。

[1] DL437-1991.高壓直流接地極技術導則 [S].中國電力出版社.

[2] DL/T 253-2012.直流接地極接地電阻、地電位分部、跨步電壓和分流的測量方法 [S].中國電力出版社.

[3] 吳星.地網測試探討與研究 [J].電力技術2011(15).

[4] 萬耕，項力恒.高壓直流接地極的設計標準 [J].直流輸電，2010(10).

[5] 馮志偉，肖穩安，馬金福.影響接地電阻測量結果的因素分析 [J].防雷接地2010(8).

[6] 鄒建明，蔣靜坪，李陽春.大型地網接地電阻測試方法的探討 [J].電力建設2003(3).

[7] 朱軻，吳馳，揚威.直流接地極對附近輸電線路桿塔的腐蝕影響及防護措施的研究 [J].高壓電器，2011(10).

[8] 林濤.±660 kV直流接地極線路與極址工程建設 [J].寧夏電力，2010(01)：17-19.

作者信息：

李紅元 (1989)，男，助理工程師，南方電網有限責任公司超高壓輸電公司檢修試驗中心，從事高電壓試驗工作 (e-mail) l8h8y5＠163.com。

周禹 (1984)，男，助理工程師，從事高電壓試驗工作。

余忠田 (1978)，男，工程師，從事電網相關技術研究工作。

Research on Testing Method of Grounding Resistance for HVDC Power Earthing Pole

LI Hongyuan，ZHOU Yu，YU Zhongtian，LONG Fangyu
(Test＆Maintenance Center of CSG EHV Transmission Company，Kunming 650217，China)

This article is based on HVDC earthing electrode grounding resistance test standard requirements，make a more simple and practical discussion on grounding resistance test method.

HVDC grounding electrode；field test；grounding resistance

TM85

B

1006-7345(2015)03-0037-02

2014-09-19