趙劍楠

摘 要：在大型變電站電力系統(tǒng)中，接地網(wǎng)的作用十分關(guān)鍵，它是保證變電站運行安全、可靠的重要基礎(chǔ)。該文采用歸納論述的方式，對大型變電站接地網(wǎng)測試技術(shù)進行了總結(jié)分析，以期為變電站接地網(wǎng)測試技術(shù)的發(fā)展提供一些參考。

關(guān)鍵字：大型變電站 接地網(wǎng) 測試技術(shù)

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）03（c）-0043-01

1 接地網(wǎng)測試技術(shù)概述

1.1 接地概述

接地是電力系統(tǒng)中十分常見的一個概念。具體來說，它指的是：將電力系統(tǒng)中的中性點、外殼等設(shè)備，通過導體作為電氣連接橋梁，與接地裝置連接在一起。通常情況下，接地設(shè)備是電力系統(tǒng)得以安全運行的重要保護措施，在我國變電站系統(tǒng)的建設(shè)中，一般要求變電站的接地網(wǎng)具有較小的接地電阻，并需要技術(shù)人員對接地網(wǎng)進行定期檢測，以此確保電力系統(tǒng)運行的可靠性、穩(wěn)定性。

1.2 變電站接地網(wǎng)測試的內(nèi)容

（1）變電站系統(tǒng)接地線和接地體自身的電阻。（2）變電站接地體與大地之間的電阻，主要指的是兩者之間的接觸電阻。（3）不同接地體之間的大地電阻。整體上看，大型變電站接地網(wǎng)的測試，所涵蓋的技術(shù)要求、技術(shù)方法十分繁多，每一種方法又各有特點，為使研究的重點突出，本文僅對幾種常見的變電站接地網(wǎng)測試方法進行歸納分析。

2 大型變電站接地網(wǎng)測試技術(shù)分析

2.1 工頻大電流測試技術(shù)

工頻大電流法是一種廣泛應(yīng)用于大型變電站接地網(wǎng)測試的技術(shù)方法，也稱為“電壓-電流表法”。在具體的操作中，技術(shù)人員通常需要應(yīng)用380V隔離變壓器作為供電電源，對電網(wǎng)AB相進行供電，再換向為BA相供電，以此消除工頻干擾，并獲取電壓，同時，對接地網(wǎng)中注入電流，通過對電壓電流值的換算，計算出變電站接地網(wǎng)中的電阻及其他參數(shù)。

2.1.1 測試操作流程

應(yīng)用工頻大電流法對大型變電站接地網(wǎng)進行測試的操作較為復(fù)雜，在具體的操作中，應(yīng)遵循如下流程。（1）采用“三角形法”布置電流電壓極，并保證A=B=3D，同時，電流和電壓的夾角a=30O。（2）采用“對角測量法”，分別對接地體的三個角度點測量點電壓進行測量，得到電壓值Uab、Uca和Ubc，同時獲取三點上的電流值Ia、IC和Ib。（3）應(yīng)用公式“（Ubc2+Uca2+Uab2-3U2）/（Ia2+IC2+Ib2-3I2）”計算被測變電站接地網(wǎng)上的電阻，式中，U和I分別為干擾電壓和干擾電流值。

2.1.2 注意事項

應(yīng)用工頻大電流法對大型變電站接地網(wǎng)進行測試時，需要注意以下幾方面內(nèi)容。（1）測量時，應(yīng)維持電源頻率f=50Hz，從而為測試提供良好的電環(huán)境。（2）在選用測量儀器時，應(yīng)保證所有儀器的精準級在0.5級以上，且應(yīng)使截流導線的截面積大于2mm2，與接地體之間的連接應(yīng)保證良好。

2.1.3 綜合評述

工頻大電流測量法，具有高信噪比，低干擾的優(yōu)點，因此，所測量的數(shù)據(jù)具有較高的精準度，常用在大型變電站高精度接地網(wǎng)電阻的測量過程中。然而，該種方法也存在一些缺陷，例如，由于測試電流較大，容易產(chǎn)生較強的互感，會對測試結(jié)果帶來一些負面影響；此外，在實際操作中，該種方法需要借助笨重的設(shè)備完成，使得測試的成本、難度增加不少。因此，技術(shù)人員應(yīng)結(jié)合測試現(xiàn)場的實際情況，予以應(yīng)用。

2.2 夾角補償測試技術(shù)

夾角補償測試法是大型變電站接地網(wǎng)測試中的常用技術(shù)。在具體的測試中，技術(shù)人員利用布極位置的偏移、電壓極與電流極與接地網(wǎng)之間的夾角作為測量參照指標，對變電站接地網(wǎng)的接地電阻進行測試。

2.2.1 測試操作流程

（1）假定大型變電站接地極半徑為a，接地極為G，電壓極和電流極分別為P和C，電流I從G點流入，C點流出。（2）G、P兩點在接地極G點作用下，形成電位差U1，而G、P兩點在電流極C點作用下，形成的點位差為U2。（3）G、P兩點的被測電壓值U=U1+U2，而接地電阻值R=U/I。

2.2.2 注意事項

（1）在應(yīng)用夾角補償測試技術(shù)時，布極位置、土壤電阻率等因素，對測試的結(jié)果將產(chǎn)生一些影響，因此，在測試之前，技術(shù)人員應(yīng)對上述環(huán)境參量進行提前測定，盡量避免應(yīng)環(huán)境參量不達標，造成的測量誤差。（2）在操作過程中，為控制測量誤差，技術(shù)人員可將電流極的位置布放在距離地網(wǎng)中心約2.5～30C處（C即為接地網(wǎng)最大對角線的長度），如此一來，一般能將測量的誤差控制在10%以內(nèi)，符合工程測試精度要求。

2.2.3 綜合評述

應(yīng)用夾角測試技術(shù)，對大型變電站接地網(wǎng)進行測試，具有計算簡便、施工便利，容易獲取數(shù)據(jù)等優(yōu)點。但存在參數(shù)受周邊環(huán)境影響較大、數(shù)據(jù)精準度不夠高等缺陷，因此，在日常測量應(yīng)用中，技術(shù)人員可在應(yīng)用夾角測量法獲取數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，綜合應(yīng)用其他接地網(wǎng)測試技術(shù)，獲取多組數(shù)據(jù)，并互相驗證，以此提升測量結(jié)果的精準度與可信度。

2.3 阻頻特性測試技術(shù)

阻頻特性測試技術(shù)也是一種廣泛應(yīng)用在大型變電站接地網(wǎng)測試中的技術(shù)。該技術(shù)可用于220kV以上大型變電站接地網(wǎng)電阻的測試，效果十分突出。

2.3.1 測試操作流程

（1）采用“電壓-電流表法”，測試變電站電網(wǎng)上的干擾電壓，并計算出干擾頻率。在具體的測量中，多在40～128Hz之內(nèi)，測量多次頻率，得到電網(wǎng)上的多個阻抗。（2）運用DSP數(shù)字信號分析儀，對測試數(shù)據(jù)進行計算、分析，并采用逐次逼近曲線擬合得到阻頻特性曲線。（3）利用上述數(shù)據(jù)，直接在曲線上插值計算得出工頻接地阻抗Z和電網(wǎng)的純接地電阻R。

2.3.2 注意事項

（1）該測試方法的技術(shù)依據(jù)為“電壓-電流”法，在測試中，需要運用“電壓-電流”技術(shù)得到流過接地網(wǎng)的測試電流I。（2）在操作過程中，技術(shù)人員需要對輔助電流極和電壓極進行放線，從而為被測電網(wǎng)提供電壓和電流。

2.3.3 綜合評述

采用阻頻特性測試技術(shù)，能夠有效規(guī)避變電站接地網(wǎng)上的干擾頻率，同時，對測量電流要求不高，通常在1A以下，能夠在有效避免干擾信號的情況下，提升測量數(shù)據(jù)的精確性。此外，由于采用了DSP數(shù)字測量儀表，使得整個測量過程中，對輔助極接地電阻的精度要求并不高，因此，操作流程更為簡便。

3 結(jié)語

該文詳細分析了夾角補償法、工頻大電流法和阻頻特性法三種大型變電站接地網(wǎng)測試技術(shù)，并對各個測試方法的優(yōu)缺點、測量流程進行了綜合評述。隨著電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，未來將有更多、更好的變電站接地電網(wǎng)測試技術(shù)涌現(xiàn)，因此，對大型變電站接地電網(wǎng)的測試也變得越來越精確、便捷。

參考文獻

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