基于變電站地網接地電阻測試技術研究

勞曉明

摘 要：為了將變電站中地網接地電阻的測試結果降到最低，技術人員需要對其環境進行檢測，明確干擾因素，并選擇最適合的測試技術，令接地電阻測試結果接近實際值。本文對變電站地網接地電阻測試技術進行簡單介紹，闡述使用該技術可能出現的問題，重點對地網接地電阻測試技術進行研究，通過幾種常見技術介紹和使用時的注意事項等，旨在為變電站技術人員工作提供參考。

關鍵詞：變電站;地網接地電阻;測試技術

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）08-0179-02

0 引言

地網接地是變電站運行時常見的手段，指設備利用導線和接地裝置連接在在一起。一般情況下，接地設備運行過程中有很高的危險性。為了令變電站在工作時保持安全性，可以使用地網接地電阻檢測技術，對其進行檢測，保證電力系統運行的穩定性。本文對有關內容展開了論述，具有一定的現實意義。

1 變電站地網接地電阻測試技術介紹

經過作者多年工作經驗得知，現在每一個變電站正式啟動前，都需要有專業的技術人員對其進行全面、科學的測試，特別要注意地網接地設備的安全情況，保證其符合變電站運行需求。還要在變電站投入運行后，對周邊環境和接地電阻參數等進行定期的測試和檢查，將電力系統發生安全事故的概率降到最低，保證人們用電安全。

變電站中的接地電阻測試技術的運用，受多種因素影響，產生數值的準確率很難保證，主要影響的因素為周圍電磁場、地表電位差較大、地面電阻率和土壤中金屬物質含量等，如變電站附近環境復雜，有大型工廠等，這就造成檢測設備自身絕緣性逐漸降低，最終漏電，出現電位差，不能精準測量;或者地面有有砂性土壤組成，因其電阻率大等影響，輔助設備使用的獲證中和土地接觸不良，測出的最終接地電阻過大，另外，輔助地極和接地裝置地網之間的電阻如果突然變化，會出現安全危險。因此，精準的測量接地電阻對變電站高效運行有重要意義。只有正確的電阻測試技術，可以有效的保證變電站工作人員人身安全。

變電站工作時，因其工作性質的特殊性，經常出現失誤等，一般情況下，產生事故的原因是運維工作不到位，如接地網接地的過程中，數據的設置不準確，為變電站工作帶來隱患。基于此，工作人員要在數據設置后，還要對地網接地電阻使用測試技術。可知變電站在工作初期，就要對地網接地的數據進行反復的設置和調整，令其數據符合運作要求，這樣才能保證電網系統運行安全。

就目前我國電網發展情況上分析，電力企業面臨著電能需求量增加的壓力，為了讓人們安全用電，電力企業要提升電力輸送的質量，使用各種技術和方法，提升變電站中供配系統的安全性和可靠性，地網接地電阻測試技術就是保證上述內容的主要方法。地網是變電站建設過程中，最先進行的工程，所以接地電阻的測試時最先開始的內容，當變電站建設完成后，還需要定期使用該技術測量接地電阻。主要原因是變電站的運行情況影響著整個電網的運作。所以要通過接地電阻測試的方法，明確變電站工作狀態，對不準確的參數進行及時調整，令其最終符合其運行要求。現在我國變電設備比較陳舊，所以每隔一段時間就需要測試，保證其正常運行。

2 變電站地網接地電阻測試技術使用出現的問題

地網接地電阻測試使用過程中，會受各種因素影響，出現問題，主要有下面幾點：

第一，兩次測試電阻差距大。變電站地網接地電阻測試技術使用過程中，測試出地阻值指電壓極P極和接地網CE極之間的數值，而實際地阻值指接地極與地面之間的接觸數值，實際測量中，很難得到真正的電阻值，測試出的數值也只在一定范圍下得出。如輔助接地棒和接地網之間距離較大，測試出的電阻值逐漸和距離的關系減小，該結果因為P極和CE極兩者的位置有直接關系。需要技術人員對變電站中的P極位置進行適當調整，當測試出的數據相差不大時，就可將其作為最終結果。

第二，測試過程中電表指針不固定。使用地網接地電阻測試技術過程中，經常出現電表指指針不斷轉動，不能停留在一個固定的位置，無法測量出精準數值，該問題產生的原因有：地網上有遺漏的電流;周邊環境不確定，有很多電磁，對儀表產生干擾;受天氣環境的影響，風速過大，按照電力線切割地磁力線原則，電表數值出現晃動。

第三，測量值不符合實際。測試的過程中，經常出現電阻值和實際情況不符，如顯示為零或者負值等，主要原因有：地網接地電阻測試過程中，和地下的金屬物品接觸，或者土壤過于干燥，影響最終測量數值，出現零或者接近零的情況;地網接地電阻測試過程中，電線過長，或者連接的導線出現問題。

3 變電站地網接地電阻測試技術研究

以往變電站地網接地電阻測試過程中擦汗恒很多問題，都可能出現最終數據結果不準確，因此對其研究中，要考慮到變電站地網接地電阻測試技術的使用方法，避免不良因素的影響，將最終測試結果變為最佳，減少誤差，提升工作效率。

3.1 主要技術探究

3.1.1 三級布線技術

該技術的優勢為：利用增加電流極探針數，加大和土壤的接觸面積，減少電流極接地的電子，增加回路電流和設備輸出電流。具體操作步驟如下：第一步，使用1米左右的金屬探針插入土壤中，當做電流極，測量電阻值，一般情況下測量3-5次，取平均值。第二步，挑選三根長度相同的金屬探針，長度保證在1-1.2米左右，兩兩相連，組成一個完整的三角形電流極，連接導線插入地面，測量其電阻，同樣測量3-5次，最后取平均值。經過上述兩步過程，增加電流極和地面接觸，測試出的電阻更加精確。

在變電站地網接地電阻測試的過程中，使用直線法或者夾角法，此兩種方法都有優缺點。第一，直線法指，將電流極和裝置的距離，設置為接地裝置最大角線長度的無倍左右，電位區中的點位極為零。然后使用測試設備進行檢測。夾角法指兩個金屬探針之間的角度設置為30°，電流極和電位極與被測接地裝置邊緣的距離，最大對角線長度為5：1，然后使用測試儀器進行檢測。經過測試試驗得出，三級夾角技術測試的數據更加穩定和精確。

3.1.2 夾角補償技術

該方法在很多變電站地網接地電阻測試技術研究中都有所運用，操作過程中，技術人員通過電壓極、接地網和電流極之間的夾角和布極等做基礎進行測試工作，主要操作流程為：變電站周邊一定范圍內，固定電流從接地極流入，從電流極流出，假設兩點G和P為接地極和電壓極，兩點在接地極的影響下，產生電位差，記做U1;兩點在電流影響下，產生電位差，記做U2。G和P兩點被測電壓值可計算出來，公式為：U=U1+U2，最終得出地網接地電阻為：R=。該技術使用過程中，需要注意：可能受地質環境和布極位置的影響，測試結果可能和實際有所差距。所以測試前，技術人員對變電站周邊環境進行提前的觀察和預測，將可能出現的干擾因素排除在外，減少測試誤差;實際進行時，也需要控制誤差，技術人員有效布置電流極等，將其放在和地網中心相近的位置，最大范圍控制在30C以內（C為地網接地對角線長度），借此，就能將最終測試誤差降低在10%之內，符合測試要求。

使用夾角測試技術對變電站地網接地電阻的測試，有工程簡單、方便計算和數據獲取便捷的特點。但是該技術經常受周邊環境影響，獲取的數據精準性稍差，所以測試過程中，技術人員可結合其他技術，獲取更多的數據，經過對多種數據的驗證，保證測量結果準確性。

3.1.3 阻頻特性技術

該技術經常使用在220kV以上的變電站中，對地網接地電阻的測試，效果明顯。阻頻特性技術操作流程為：使用電壓-電流表，先測量變電站電網運行過程中產生的干擾電壓，結合公式，算出干擾頻率。經過多次的試驗和計算，一般情況下干擾頻率都在40-128Hz之間。結合干擾頻率，算出電阻阻抗。然后使用信號分析儀，對產生的數據進行計算和分析，得出電阻頻率特征曲線。最后在曲線中插值計算出工頻地網接地阻抗和接地電阻。整個工作流程中，要嚴格按照電壓-電流方法，操作過程中，技術人員注意安全，佩戴安全防護設備，分別對輔助電壓極和電流極進行放線，獲取相應的數值。

阻頻特性技術的使用，可以將變電站運行過程中，有效規避干擾頻率的影響，并對測試電流值要求不高，只要在1安以下就可以了，借此就能大大提升數據的準確性。測試中可以使用DSP數字設備，在測試過程中，對輔助地網接地電阻的準確性不做過多要求，所以操作流程更加簡單。

3.2 使用接地電阻測試技術的注意事項

3.2.1 消除地線分流的因素

架空地線的測試技術使用過程中，一般情況下，都是使用三級法測量接地電阻，此時變電站接地電阻和架空線路的地線融為一體，這就出現實際測量過程中，有些部位測量不到電流。因為電流可能從架空線路中直接流向其他方向，借此最終測量結果不再精確，比實際數值偏小。所以，變電站地網接地電阻測試技術使用時，盡量避免該現象發生，需要將不向地面流入的電流考慮進去。

3.2.2 變電站故障時地網接地電阻的測試技術

變電站在長期的工作狀態下，偶爾會發生故障，主要是因為運維工作不到位，設備中相導線產生故障電流，可將其作為地網環境中的電流引線。但是實際工作中，底線和相導線即使是處于平衡的狀態，其互相影響還是比較大。如果變電站出現故障，相導線中故障電流在和底線感應的作用下，會被吸取少部分電流，借此，就出現變電站中地網接地電阻測試結果不精確。因此，實際測試時，要將底線吸取相導線電流的因素考慮進去，盡量減少電流的流失，提升測試效果。

3.3 技術應用效果綜述

我國變電站建設速度越來越快，很多建設地網、設置參數的過程中，可能出現不規范的情況，因此需要使用地網接地電阻測試技術，改善上述問題，提升電阻測試數值的準確性，借此可以在變電站工作過程中，減少故障的產生，并加強其維護效率。測試技術使用過程中，使用三級布線技術和夾角補償技術等，減少流失電流帶來的影響，提升地網接地電阻測試結果精準性。另外，要想優化實際測試過程中數據的精準性，可以使用短距離放線的手段進行，保證測量結果的準確性，減少技術人員工作量。當接地電阻測試結果出來后，需要進行評估，此過程中，不但要考慮變電站中的電流分布情況，還需要重視架空地線電流不能去除的狀況，這樣才能保證最終測量數值的精準性，符合變電站建設要求和標準。

4 結語

綜上所述，經過長期試驗，明確變電站地網接地電阻測試技術在變電站運行過程中的重要性，通過阻頻特性技術和夾角補償技術等，將接地電阻測試誤差降到最低，進而促進我國電網的可持續發展。

參考文獻

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