光伏發電系統大地網接地電阻檢測及影響因素研究

丁曉雨

（中山市防雷設施檢測有限公司，廣東 中山 528400）

0 引 言

光伏發電是我國現階段利用的一種重要電能生產方式。從具體的利用來看，這種生產方式不僅利用資源清潔無污染，而且資源具備可再生性[1]。所以，推廣光伏發電對解決我國電能資源緊缺問題具有重要作用。從光伏發電站的具體建設分析來看，評價其利用效率和安全的一個重要參數指標是大地網接地電阻。此指標如果達不到要求，那么光伏發電站的利用安全會大打折扣。所以，在建設電站的時候，需要重視此指標的具體分析和檢測。從實踐探討來看，大地網接地電阻的檢測會受到多方因素影響，因此對具體影響因素做分析和考慮也具有重要價值。

1 接地電阻的測試

目前，進行接地電阻測試的方法主要有兩種：電位降法和電流—電壓表三級法[2]。

1.1 電位降法

在進行接地電阻測試的時候，普遍方法是電位降法。這種方法先要用GPS測量地網對角線的距離。從實踐來看，電流線一般為地網對角線的3倍左右，所以要盡可能選擇放線較好的線路。一般的測量是選擇最遠的電流極實現緩慢移動，當參照電壓極限強度和測試點電阻的變化曲線出現平坦位置時，即找到點位零點。

1.2 電流—電壓表三級法

電流—電壓表三級法在具體測量中應用普遍。此種方法在具體實踐中有直線法和夾角法的區分。在直線法測量中，電流線和電壓線的方向具有一致性。在夾角法測量中，電流和電位線存在一定夾角，普遍應用于大型接地裝置電阻測量。

2 影響接地電阻測量的因素

在接地電阻測量實踐中，各方面的因素都會影響到具體的測量效果，所以需要對影響電阻測量各方面的因素做全面分析。根據目前的實踐總結，影響電阻測量的因素主要有以下四個[3]。

2.1 儀器自身因素

現階段，儀器自身的因素對于接地電阻的測量具有重要影響。在大型地網檢測中，電壓表和電壓測試地極處于串聯狀態，原理如下[4]：

式中，ΔU表示兩點間的實際電壓，單位為V；I表示流過電壓表的電流，單位為A；RV表示電阻表的內電阻，RP表示兩點間的散流電阻，單位均為Ω。因為有內阻值存在，所以當二者串聯的時候，內阻值會出現一定程度的升高，而內阻值又會影響具體的測量準度，所以當測量儀器的精度較低時，最終測得的結果數據和真實數據會出現較大偏差。

2.2 土壤電阻率的影響

土壤的電阻率對接地電阻的測量影響十分顯著。分析實際資料可知，土壤的電阻率在兩方面情況的影響下會出現明顯不同[5]。

第一，當土壤中的含水量不同時，電阻率會發生明顯變化，關系可以用休邁爾經驗公式表示：

式中，ρ為土壤電阻率，單位為Ω·m；ρ1為土壤中水分的電阻率，單位為Ω·m；P為土壤中水分所占的相對面積。

一般情況下，ρ1的近似值是1。所以，當土壤的含水量為15%時，它的電阻率較低；當含水量增加時，電阻率會顯著下降。資料分析顯示，當土壤中的含水量增加到20%～25%的時候，土壤的電阻率會保持相對穩定的局面。

第二，土壤的電阻率會隨季節的變化而變化。就時機掌握的資料來看，同一土壤的電阻率在冬季和夏季完全不同，因為在不同的季節，土壤和含水量和溫度會發生變化。所以，在接地電阻測量的時候，需要正確對待土壤在不同季節呈現的電阻特征，以提高測量結果的準確度。

2.3 環境因素影響

在接地電阻測量工作中，接地裝置附近的環境因素也會對具體的測量產生重要影響，所以需要全面分析環境因素。環境影響因素主要有涉及三方面[6]。第一，線路布置情況的影響。在進行電力系統檢測的時候，線路情況混亂會造成零地電位錯搭情況，使得被測試接地設備存在漏電流或者雜散電流的情況，而電流不準確最終會使測量結果失真。第二，金屬管道的影響。在測量地阻的時候，輔助接地極的方向和距離會對測量結果產生較大影響。一般情況下，方向和距離存在差異，最終的檢測結果也會存在差異。如果建筑物周圍存在的金屬管道和地圖上的接地電阻標識不一致，那么就會出現具體的檢測差異。第三，電磁場環境的影響。磁場環境會影響具體設備的運行，對最終的測量結果產生顯著影響，需盡量避免這樣的環境。

2.4 人為操作影響

在具體的接地電阻檢測中，除了上述客觀因素的影響，人為主觀因素也是造成檢測差異的重要原因。第一，專業性對檢測的影響。因為工作人員的專業技能掌握不夠，所以會出現檢測程序把握不到位、檢測要點缺失等情況，最終造成真實數據和檢測數據的差異。第二，技術性對檢測的影響。必要的技術利用是檢測準確性的保障，而一些檢測人員在具體工作中對技術的利用分析和研究深入度不夠，會出現技術利用失誤或者技術利用和檢測不匹配的情況，從而影響最終的檢測效果。第三，人員操作的規范性和標準性。步驟實施是規范且具有標準的，如果工作人員的執行與標準出現了差異，那么最終的檢測問題在所難免。

3 影響消除方法

從上述分析可知，四個因素對最終的檢測結果準確性影響巨大，所以必須消除不利因素的影響，具體方法需要針對因素具體確定。

首先，面對檢測儀器自身問題，在做檢測前需要詳細分析檢測儀器自身的屬性、參數等，如果確定其屬于低精度儀器，要及時更換。也就是說，檢測時需要分析具體的儀器精密度，以保證其在檢測時不會發生因為儀器精密度低而導致檢測結果失真的情況。

其次，面對土壤電阻率的變化，需要詳細分析具體檢測區域的土壤電阻率，以保證土壤電阻率確定的真實性。有了真實的土壤電阻率，最終獲的檢測結果也會更加真實。在面對各種線路和磁場對地阻檢測產生影響時，要在確定具體的影響因素后，分析解決具體問題[7]。例如，如果造成地阻測量結果失真的因素是電磁場，而在具體解決時考慮的是線路，那么必然無法解決問題。所以，找準原因做具體分析十分必要。

最后，面對人為因素造成的影響，最根本的解決措施是加強對檢測人員的規范化、標準化和專業化培養。一方面，通過培養和技術訓練提升工作人員的專業知識和專業技能。另一方面，對工作人員的現場實踐做指導和訓練，提升其在實踐中的標準性。

4 結 論

光伏發電站在目前的電力生產中具有重要地位，分析其接地電阻的檢測和影響因素，可以更好地了解光伏發電廠在效率生產和安全生產中的影響因素，這對于光伏發電場的現代化發展意義重大。