接地网测试过程中的问题及注意事项

张文灵

（漳州新源电力发展集团）

接地网测试过程中的问题及注意事项

张文灵

（漳州新源电力发展集团）

随着社会经济的不断发展，我国人民的生产生活越来越多的依赖于电力资源带来的便利，由此也使得我国近年来加大了对城乡电网的改革力度。而在进行电网改革的过程中，变电站电力系统中接地网的相关技术问题已成为保证变电站安全、可靠运行的重要基础。本文就变电站接地网测试过程中容易对测量结果造成偏差的因素进行了分析，并提出了解决方法和注意事项，希望能对电力系统的安全可靠运行提供一些参考。

变电站；接地网；测试技术；注意事项

在电力系统中，变电站接地网作为电力系统不可缺少的安全装置，起着维护电网安全稳定运行的重要作用，电气设备和运行人员安全都有赖于变电站接地网的有效保护。因此，在进行变电站的管理时，接地网的交直流设置和防雷设置，以及对其安全运行的管理，一直是相关单位非常重视的问题。

1 接地网测试技术概述

1.1 接地概述

在电力系统中，接地是一个十分常见的概念。它是将电力设备和用电装置的外壳、支架及中性点，利用导体作为桥梁，与接地装置做良好的电气连接，形成对电力系统安全运行的有效保护。在我国，为保证电网的安全运行，要求变电站接地网具有较小的接地电阻，并需对接地网进行定期测试，以确保电力系统稳定、可靠的运行。

1.2 变电站接地网存在的问题

一方面，近年来我国变电站接地网因年久腐蚀，开始暴露出焊点开焊、脱焊等问题，形成了对电力系统安全运行的严重威胁；另一方面，在变电站的接地网的连接过程中，接地质量是否达标也会造成接地网与设备引线之间的连接问题。即在进行接地网的连接时，如果对设备导线接触的问题处理不当，如地网焊接不良、接头不合格等，即使接地网的各项指标都达到了变电运行的要求，依然会造成接地网在运行过程中出现有效截面减小，进而形成短路，从而引发接地故障。因此，加强对电力系统变电站接地网的测试，对于保障电力系统的安全运行有非常重要的意义。

1.3 变电站接地网测试的内容

（1）变电站接地网阻抗，接地电阻，接触电势，跨步电压。

（2）独立避雷针接地阻抗测试。

（3）地表电位梯度曲线测试。

（4）电气设备接地引下线导通测试。

2 大型变电站接地网测试技术分析

2.1 接地网测试策划工作中应注意的问题

应考虑的主要环节：

现场勘察。在进行接地网测试的策划工作时，必须对接地网的基本情况进行现场勘查了解，应特别注意以下几个方面：

接地网的大小和地面建筑物、最大对角线长度、相关设备的具体情况；

接地网周围是否布置有地下金属管线，周边的池塘、河流、山地等地理环境是否影响测试的布线，以及土壤是否有电阻率不均匀现象；

接地网是否带电，以及对故障电流的大小进行了解；

制定测试方案。基于对接地网实际情况的了解，合理的制定测试方案，通过对测试相关仪器设备的准备、测试的详细分工、数据收集记录、结果分析等关键环节的确定，以保证测试结果的精确性。

2.2 仪器设备及其注意事项

2.2.1 接地电阻测试仪

根据变频电流测试方法选择符合测试要求的接地电阻测试仪。

2.2.2 GPS全球定位仪、激光测距仪、皮卷尺、角度计

以上设备主要用于对测量位置、角度的定位，并找到各测试电极的打入位置。尤其是高精度的GPS全球定位仪，能精确定位电压极、电流极等位置，减小测量误差。

2.2.3 多组测试线

（1）准备足够长的测试线。根据接地网的实际情况和变频电流测试方法的要求，分别准备长线、中线及短线，以方便现场使用。

（2）应选用挠性引线。在实际测量时，需对试验引线进地多次卷绕，选择挠性引线更符合现场要求。

（3）选取试验引线时，还应将检测现场的气温纳入考虑范围。过低或过高的气温都会对引线表面的绝缘层产生影响，进而影响检测结果。

（4）阻抗较低的实验引线在低阻抗接地网的测试中，能起到降低接地阻抗测量值误差的作用。

2.2.4 测试电极

选择测试电极时，应优先选择硬度较高的钢制接地棒，同时由于螺纹杆会在进入土壤时卷起泥土在其表面形成空气层，使接触电阻偏高，影响测试的结果，因此，应选择打入式的接地棒。

2.2.5 手锤

一般情况下，测试电极需到达土壤下2～3m的深度，采用2～4kg手锤即可，如遇到硬土或者冻土情况，则需使用机动锤。

2.2.6 其他

如对讲机、安全帽、电池、绝缘靴子和手套等。

2.3 大型接地网测试过程中应注意的问题

变频法的工作原理是通过改变测试电流的频率而减少工频干扰对测试的影响。由于测试电流的频率与干扰频率不同，滤波器就可以对干扰进行滤除，从而提高测量精度。由此可见，变频法测量技术的关键在于，注入地网的电流要异于工频，但又不能与工频差距太大。在一次对某地区101工程大地网进行测试时，由于选用的频率分别为94Hz、105Hz、111Hz、128Hz，最后测试计算得出的接地电阻高达0.722Ω，而大型接地网的电阻应小于0.5Ω，这个结果显然是偏大的，造成这个结果的主要原因主要就是测试选用的频率较大，因此产生了电流的集肤效应以及影响了接地阻抗中电感分量。

2.4 影响大型地网接地网测试结果的主要干扰因素

影响大型地网接地网测试结果的干扰因素较多，最主要的因素是工频干扰。由于电力系统中三相负载不平衡或输电线路三相空间几何位置不完全对称等原因，使得接地系统中存在不平衡电流，进而在接地网中产生工频电压干扰或者电流干扰。同时，接地网附近的供电、供水、通信线路等也会影响测试的结果。这时可根据具体情况采用直线补偿法和夹角补偿法，消除这类干扰的影响。

另外，测试引线间的互感电势干扰电压，会叠加测量电压上，产生测量误差，且误差可高达0.1Ω/100m。因此应尽量避免长距离敷设电流引线而产生影响测试结果的互感电势耦合现象出现。高、中压变电站内的开关分、合操作，也会产生对测量结果产生影响的包括高频阻尼振荡波、雷电干扰和无线电干扰在内的高频干扰。这一问题可通过在电压表两端并联一个工频容抗较电压表输入阻抗大100倍的电容器解决，也可通过选用具备滤波器功能的测试仪器实现对高频干扰的抑制。

2.5 大型接地网测试组织管理中应注意的问题

（1）针对可能对相关测试结果产生影响的设施设备，应尽量采取有效措施进行断开处理。

（2）在进行测试相关的布线操作时，应注意过往车辆和人员的安全。

（3）电流极阻抗与待测接地极电阻的比值应控制在1000：1以内。

（4）为保证测试结果的准确性，应尽量在干燥季节和土壤未冻结时进行相关测试。

（5）在测试过程中，应严格遵守测量场所的规章制度，避免事故发生。

3 有关接地网接地电阻的探讨

在接地电路的阻抗的复数阻抗Zs中，接地电阻与接地电抗两个分量可以对接地电路的载流能力造成影响。在进行接地阻抗的测试时，应将频率尽量接近工频，由于小型地网的接地电抗分量X明显小于接地电阻R，呈现明显的“阻性”，因此在对小型地网的测量中，包括对线路杆塔、独立避雷针等的测量，可以直接忽略接地电抗分量X。而在220kV以上的大型地网的测试中，由于接地电抗分量X与接地电阻R几乎在同一个数量级上，因此是不能被忽略的。在进行大型地网的接地阻抗测量中，工频接地阻抗Zs和与频率无关的纯接地电阻R都应该纳入测量范围。

决定变电站接地网是否能长期、稳定、安全运行的重要依据是接地网的电阻大小与设计、规范要求是否相符。因此，在进行相关的设计时，就应结合实际情况进行科学合理的设计和规范。同时在进行接地电阻测试时，常用的电流、电压法对现场测试条件的要求虽然不高，但是影响其测试精准度的干扰因素却多种多样，因此在进行测试之前，相关工作人员应对测试环境进行观察、分析，根据现场的具体情况，选择合适的检测方法，以保证测试结果的真实可靠。

4 结语

随着电力资源越来越多的运用于人们的生产生活中，相关技术也将进一步推动变电站接地网测试的方法开发和水平提升，在未来，会有更多更好的测试技术涌现出来，加强对变电站接地网的测试，以保证电网的安全稳定运行，提高电网的供电质量。

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1004-7344（2016）32-0087-02

2016-11-1