光伏发电系统大地网接地电阻检测及影响因素研究

丁晓雨

（中山市防雷设施检测有限公司，广东 中山 528400）

0 引 言

光伏发电是我国现阶段利用的一种重要电能生产方式。从具体的利用来看，这种生产方式不仅利用资源清洁无污染，而且资源具备可再生性[1]。所以，推广光伏发电对解决我国电能资源紧缺问题具有重要作用。从光伏发电站的具体建设分析来看，评价其利用效率和安全的一个重要参数指标是大地网接地电阻。此指标如果达不到要求，那么光伏发电站的利用安全会大打折扣。所以，在建设电站的时候，需要重视此指标的具体分析和检测。从实践探讨来看，大地网接地电阻的检测会受到多方因素影响，因此对具体影响因素做分析和考虑也具有重要价值。

1 接地电阻的测试

目前，进行接地电阻测试的方法主要有两种：电位降法和电流—电压表三级法[2]。

1.1 电位降法

在进行接地电阻测试的时候，普遍方法是电位降法。这种方法先要用GPS测量地网对角线的距离。从实践来看，电流线一般为地网对角线的3倍左右，所以要尽可能选择放线较好的线路。一般的测量是选择最远的电流极实现缓慢移动，当参照电压极限强度和测试点电阻的变化曲线出现平坦位置时，即找到点位零点。

1.2 电流—电压表三级法

电流—电压表三级法在具体测量中应用普遍。此种方法在具体实践中有直线法和夹角法的区分。在直线法测量中，电流线和电压线的方向具有一致性。在夹角法测量中，电流和电位线存在一定夹角，普遍应用于大型接地装置电阻测量。

2 影响接地电阻测量的因素

在接地电阻测量实践中，各方面的因素都会影响到具体的测量效果，所以需要对影响电阻测量各方面的因素做全面分析。根据目前的实践总结，影响电阻测量的因素主要有以下四个[3]。

2.1 仪器自身因素

现阶段，仪器自身的因素对于接地电阻的测量具有重要影响。在大型地网检测中，电压表和电压测试地极处于串联状态，原理如下[4]：

式中，ΔU表示两点间的实际电压，单位为V；I表示流过电压表的电流，单位为A；RV表示电阻表的内电阻，RP表示两点间的散流电阻，单位均为Ω。因为有内阻值存在，所以当二者串联的时候，内阻值会出现一定程度的升高，而内阻值又会影响具体的测量准度，所以当测量仪器的精度较低时，最终测得的结果数据和真实数据会出现较大偏差。

2.2 土壤电阻率的影响

土壤的电阻率对接地电阻的测量影响十分显著。分析实际资料可知，土壤的电阻率在两方面情况的影响下会出现明显不同[5]。

第一，当土壤中的含水量不同时，电阻率会发生明显变化，关系可以用休迈尔经验公式表示：

式中，ρ为土壤电阻率，单位为Ω·m；ρ1为土壤中水分的电阻率，单位为Ω·m；P为土壤中水分所占的相对面积。

一般情况下，ρ1的近似值是1。所以，当土壤的含水量为15%时，它的电阻率较低；当含水量增加时，电阻率会显著下降。资料分析显示，当土壤中的含水量增加到20%～25%的时候，土壤的电阻率会保持相对稳定的局面。

第二，土壤的电阻率会随季节的变化而变化。就时机掌握的资料来看，同一土壤的电阻率在冬季和夏季完全不同，因为在不同的季节，土壤和含水量和温度会发生变化。所以，在接地电阻测量的时候，需要正确对待土壤在不同季节呈现的电阻特征，以提高测量结果的准确度。

2.3 环境因素影响

在接地电阻测量工作中，接地装置附近的环境因素也会对具体的测量产生重要影响，所以需要全面分析环境因素。环境影响因素主要有涉及三方面[6]。第一，线路布置情况的影响。在进行电力系统检测的时候，线路情况混乱会造成零地电位错搭情况，使得被测试接地设备存在漏电流或者杂散电流的情况，而电流不准确最终会使测量结果失真。第二，金属管道的影响。在测量地阻的时候，辅助接地极的方向和距离会对测量结果产生较大影响。一般情况下，方向和距离存在差异，最终的检测结果也会存在差异。如果建筑物周围存在的金属管道和地图上的接地电阻标识不一致，那么就会出现具体的检测差异。第三，电磁场环境的影响。磁场环境会影响具体设备的运行，对最终的测量结果产生显著影响，需尽量避免这样的环境。

2.4 人为操作影响

在具体的接地电阻检测中，除了上述客观因素的影响，人为主观因素也是造成检测差异的重要原因。第一，专业性对检测的影响。因为工作人员的专业技能掌握不够，所以会出现检测程序把握不到位、检测要点缺失等情况，最终造成真实数据和检测数据的差异。第二，技术性对检测的影响。必要的技术利用是检测准确性的保障，而一些检测人员在具体工作中对技术的利用分析和研究深入度不够，会出现技术利用失误或者技术利用和检测不匹配的情况，从而影响最终的检测效果。第三，人员操作的规范性和标准性。步骤实施是规范且具有标准的，如果工作人员的执行与标准出现了差异，那么最终的检测问题在所难免。

3 影响消除方法

从上述分析可知，四个因素对最终的检测结果准确性影响巨大，所以必须消除不利因素的影响，具体方法需要针对因素具体确定。

首先，面对检测仪器自身问题，在做检测前需要详细分析检测仪器自身的属性、参数等，如果确定其属于低精度仪器，要及时更换。也就是说，检测时需要分析具体的仪器精密度，以保证其在检测时不会发生因为仪器精密度低而导致检测结果失真的情况。

其次，面对土壤电阻率的变化，需要详细分析具体检测区域的土壤电阻率，以保证土壤电阻率确定的真实性。有了真实的土壤电阻率，最终获的检测结果也会更加真实。在面对各种线路和磁场对地阻检测产生影响时，要在确定具体的影响因素后，分析解决具体问题[7]。例如，如果造成地阻测量结果失真的因素是电磁场，而在具体解决时考虑的是线路，那么必然无法解决问题。所以，找准原因做具体分析十分必要。

最后，面对人为因素造成的影响，最根本的解决措施是加强对检测人员的规范化、标准化和专业化培养。一方面，通过培养和技术训练提升工作人员的专业知识和专业技能。另一方面，对工作人员的现场实践做指导和训练，提升其在实践中的标准性。

4 结 论

光伏发电站在目前的电力生产中具有重要地位，分析其接地电阻的检测和影响因素，可以更好地了解光伏发电厂在效率生产和安全生产中的影响因素，这对于光伏发电场的现代化发展意义重大。