电流电压法测试接地电阻方案

1、大中型变电所接地装置试验方案一、 接地电阻试验1、 试验方法:电流电压法 测量方法及接线 测量接地电阻的方法最常用的有电压、电流法，比率计法和电桥法。对大型接地装置如110kV及以上变电所接地网，或地网对角线D60m的地网不能采用比率计法和电桥法，而应采用电压、电流表法，且施加的电流要达到一定值，测量导则要求不宜小于30A。采用电压、电流法测量接地电阻的试验接线如图1所示。这是一种常用的方法。施加电源后，同时读取电流表和电压表值，并按下式计算接地电阻，即 （1）式中 Rs接地电阻，； U实测电压，V； I实测电流，A。图1 电压电流法测接地电阻的试验接线1-接地网；2-电压极；3-电流极图1中

2、，使用发电厂或变电所的厂用变或所用变50-200KV，把二次侧的中性点和接地解开，专作提供试验电源用；电压表PV要求准确级不低于1.0级，电压表的输入阻抗不小于100k，最好用的分辨率不大于1%的数字电压表（满量程约为50V）；电流表PA准确级不低于1.0级。要使。其中，I一般要升到30A以上。R为接地网电阻；为变压器内阻；为导线电阻；R3为电流极电阻；为满足上述公式，电流极的电阻要降到10以下。1).电极为直线布置发电厂和变电所接地网接地电阻采用直线布置三极时，其电极布置和电位分布如图2所示，其原理接线如图3所示。图2 测量工频地装置的直线三极法电极和电位分布示意图直线三极法是指电流极和电压

3、极沿直线布置，三极是指被测接地体1、测量用的电压极2和测量用的电流极3。一般，d13=（45）D，d12=（0.50.6）d13，D为被测接地装置最大对角线的长度，点2可以认为是处在实际的零电位区内。 实验步骤如下：（1） 对电流极进行降阻处理，使接地电阻达到10以下。（2） 打开所变，把二次侧的中性点和接地解开。（3） 按图1接好试验接线，并检查无误。（4） 短开刀闸，测量干扰电压。（5） 关闭刀闸，记录电压表和电流表数值。（6） 拉开刀闸，分别再测量 连接a,b和b,c之间时的电压表和电流表数值，计算接地电阻之后，算出平均值。（7） 将电压极2沿接地体和电流极方向前后移动三次，每次移动的距

4、离为d13的5%左右，重复以上试验；三次测得的接地值的差值小于电阻值的差值小于5%时即可。然后三个数的算术平均值，作为接地体的接地电阻。如时令Rg1、Rg2、Rg3、,则接地体的接地电阻Rg为Rg=2.16 Rg1-1.9 Rg2+ 0.73Rg3 (2)图3 三极法的原理接线图 如果d13 取4-5D有困难时，在土壤电阻率较为均匀的地区可取d13=2D,d12=1.2D;土壤电阻率不均匀的地区可取d13=3D,d12=1.7D。3测量工频接地电阻 当被测接地装置的对角线较长，或在某些地区（山区或城区）按要求布置电流极和电压极有困难时，可以利用变电所的一回输电线的两相导线作为电流线和电压线。由

5、于两相导即电压线与电泫线之间的距离较小，电压线与电流线之间的互感会引起测量误差。这时可用四极补偿法进行测量。图4是消除电压线和电流线之间的互感影响的四极法的原理接线图。图4的四极是指被测接地装置1、测量用的电压极2、电流极3以及辅助电极4。辅助电极4离被测接地装置边缘的距离d14=30-100m，用高输入阻抗电压表测量1、2，1、4和2、4之间的电压。 电压U12、U14和 U24以及通过接地装置流入地中的电流I，得到被测接地装置的工频接地电阻。图4 四极法测量工频接地电阻的原理接线图1- 被测接地装置； 2-测量有电压极； 3-测量有电流极； 4-辅助电极Rg= (4)式中 U12被测接地装

6、置1和电压极2之间的电压；U14被测接地装置1和辅助极4之间的电压；U24电压极2和辅助极4之间的电压；I通近接地装置流入地中的试验电流。同时为了减少电压线和电流线这间互感的影响，可使用架空线的一相作电流线，另外再从地面放一根电压测试线，两根丝沿同一方向布线，但应间距一定的距离，最好能大于10m。在试验中如遇到升电流有困难时，应检查架空线路的导线接头是否接触好，接触电阻是否过大，电流极和电压极的接地是否可靠，如不可靠处理，如在测试电流极和电压极四周加盐水处理。如我们有一次在做一水电厂的接地电阻测试时，调压器调到满量程却升不起电流，最后检查是由于试验时所用的35kV架空线路导线弓子接头长期失修、

7、氧化，使接头处电阻过大所致，经处理后电流才会升到预定值。4测量注意事项（1）试验时用交流电源测量接地电阻时，应采用独立电源，通常单独的所用变压器，并把中性和接地点打开，以防分流引出误差，或升不起电流，也可使用1：1的隔离变压器，其中性点接至被测接地体，相线接至电流极。电压的高低根据电流回路阻抗和所需要的升的电流进行估算。在满足测量要求的前提下，应尽量采用较人低的电压。（2）在许多变电所中，输电线路的架空地线是与变电所接地装置连接在一起的，这会影响变电所接地装置接地电阻的测量结果，因此，在测量彰应把架空线路的避雷线与弯电所接地装置的电连接断开。（3）电流极处因要注入较大的电流，会对附近的人畜造成

8、伤害，因此，在测量时要有专人临护。（4）在试难时电流引线要流过较大的电流，因此，电流回路要有较大的导线截面。消除干扰的措施 1消除接地体上零序电流的干扰 发电厂、变电所的高压出线由于负载不平衡，经接地体部有一些零序电流流过，这些电流注过接地装置时会在接地装置上产生电压率，给测量结果带来误差，常用如下措施进行消除。（1）增加测理电流的数值，消除杂散电流对测量结果的影响。我们知道接地电阻Rg= 即接地电阻等于接地装置上的电压降与电流的比值。这个电压主要是试难时施加的测试电流产生的，但是如在地网中的零序电流较大，这个电流也会在接地装置上产生压降影响测试结果。为了提高测试精度，最有效的办法是加大测试电

9、流，以减小零序电流分量所占比例。因此，“测量导则”规定：“通过接地装置的测试电流大，接地装置中零序电流和干扰电压对测量结果的影响下，即工频接地电阻的实测值误差小。为了减小工频接地电阻实测值的误 差，通过接地装置的测试电流不宜小于30A”。可见，加大测试电流的办法是减小零序电流干扰的最有效措施。（2）测出干扰电压U，估算干扰电流I。在使用电流电压法测量工频接地电阻时，在开始加压升流前，先测出接地装置的零序干扰电压U，如图14-9所示。 按图接好线后，升压前先将S1断开，用电压表先测量零序干扰电压U12、U14和U24，然后按式（14-17）估算零序干扰电流的值 （5）式中 U12=零序干扰电压，

10、V；I零序干扰电流，A；Rg接地电阻估算值，。当零序干扰电流估出后，试验时所升的电流I=（15-20）I，可使没量误差不大于5%-7%。图5消除干扰测量结果影响的原理接线（3）利用两次测量的结果，对数值进行校正，即先用电源正向升流侧出U1，然后将是源反向，测量另一组数据U2并测出干扰U。则 （6）式中 U校正后的电压，V； U1电源反向前所测数值，V； U2电源反向后所测数值，V； U电源断开后测得的零序干扰电压，V。如果外界干扰电流的频率与测量电流的频率不同，而为其谐波时，则U1=U2，此时， （7）（4）对每一个测点用三相电压轮换没量三次，然后按下式计算接地电阻，即 （8）式中 Rg接地电

11、阻，；Ua、Ub、Ue分别用A、B、C三相电压时测得的电压值，V；Ia、Ib、Ie与Ua、Ub、Uc电压相应的测量 电流，A；U、I干扰电压和电流。（5）为了准确的找到“零电位”区，可求d13=(4-5)D,d12=(0.5-0.6)d13.如d13取（4-5）D有困难，而接地装置周围的土壤电阻率又比较均匀，测量引线可适当缩短。当采用电极直线法布置，允许测量误差为±5%时，电压极的允许范围是表14-3；当允许测量误差炎10%时，电压极布置的允许范围见表1。表1 电极直线法布置误差±5%时电压极的允许范围d135D3D2Dd12/d13规定值近似值062±0.050

12、.62±0.030.62±0.02.消除引线互感对测量的干扰当采用电流电压法测量接地电阻时，因电压线和电流线要一起放很长的线距离，引线的互感就会对测量结果造成影响，为了消除引线互感影响，通常采用以下措施。（1）采用三角形法布置电极，因三角形布置时，电压线和电流线相距的较远，互感也就小，不会造成大的影响。（2）当采用停电的架空线路，直线布置电极时，可用一根架空线作为电流线，而电压线则要沿着地面布置，两者庆相距5-10m。（3）采用四极法可消除引线布感影响，另外还可采用电压、电流表和功率表法测量。四、对测量仪表和引丝截面的要求（1）电压表内，电压表与电压极相串联，其内阻对测量准确有影响，此时电压表的读数为 Uv=U-IvR2 (9)Iv= (10)解此两式得 （11）式中 Uv电压表的读数，V；U电压表和接地体之间实际电压，V；RV电压表的内阻，；R2电压极的电阻，；IV通过电压表的电流，A。 由于RV存在，使得测出的电阻误差为 （12）式中负号表示测出的接地电阻较实际值偏小。从式（12）看出，如果要求由电压表内阻引起的误差小于3%时，则电压表的内阻应等于或大于电压极电阻50倍。若RV小于R250倍，采用电磁或电动式电压表时，则应按下式校正，即 （13）然后近下式计算接地电阻，即 （14）式中 Rg接地电阻，；U 校正后的电压，V；I试验电流，