基于变电站地网接地电阻测试技术研究

朱灿

摘要：本文对变电站的周边环境进行充分的调查研究，寻找到其中能够干扰变电站地网接地电阻的因素，这样才能够使得其接地电阻的测量误差有所降低，针对其干扰因素进行研究，进而找到一种科学有效的技术降低对电阻的影响。因此，便衍生出了一种基于变电站的地网接地电阻测试技术，它是通过将接地电阻测试技术和变电站之间进行整合来实现的，通过实践证明，该技术能够极大的降低电阻测量的误差，对变电站系统建设也有很大的促进作用。

关键词：变电站;地网接地电阻;测试技术;分析

1变电站地网接地电阻测试技术介绍

变电站中的接地电阻测试技术的运用，受多种因素影响，产生数值的准确率很难保证，主要影响的因素为周围电磁场、地表电位差较大、地面电阻率和土壤中金属物质含量等，如变电站附近环境复杂，有大型工厂等，这就造成检测设备自身绝缘性逐渐降低，最终漏电，出现电位差，不能精准测量;或者地面有有砂性土壤组成，因其电阻率大等影响，辅助设备使用的获证中和土地接触不良，测出的最终接地电阻过大，另外，辅助地极和接地装置地网之间的电阻如果突然變化，会出现安全危险。因此，精准的测量接地电阻对变电站高效运行有重要意义。只有正确的电阻测试技术，可以有效的保证变电站工作人员人身安全。

就目前我国电网发展情况上分析，电力企业面临着电能需求量增加的压力，为了让人们安全用电，电力企业要提升电力输送的质量，使用各种技术和方法，提升变电站中供配系统的安全性和可靠性，地网接地电阻测试技术就是保证上述内容的主要方法。地网是变电站建设过程中，最先进行的工程，所以接地电阻的测试时最先开始的内容，当变电站建设完成后，还需要定期使用该技术测量接地电阻。主要原因是变电站的运行情况影响着整个电网的运作。所以要通过接地电阻测试的方法，明确变电站工作状态，对不准确的参数进行及时调整，令其最终符合其运行要求。现在我国变电设备比较陈旧，所以每隔一段时间就需要测试，保证其正常运行。

2变电站地网接地电阻测试技术使用出现的问题

2.1两次测试电阻差距大

变电站地网接地电阻测试技术使用过程中，测试出地阻值指电压极P极和接地网CE极之间的数值，而实际地阻值指接地极与地面之间的接触数值，实际测量中，很难得到真正的电阻值，测试出的数值也只在一定范围下得出。如辅助接地棒和接地网之间距离较大，测试出的电阻值逐渐和距离的关系减小，该结果因为P极和CE极两者的位置有直接关系。需要技术人员对变电站中的P极位置进行适当调整，当测试出的数据相差不大时，就可将其作为最终结果。

2.2测试过程中电表指针不固定

使用地网接地电阻测试技术过程中，经常出现电表指指针不断转动，不能停留在一个固定的位置，无法测量出精准数值，该问题产生的原因有：地网上有遗漏的电流;周边环境不确定，有很多电磁，对仪表产生干扰;受天气环境的影响，风速过大，按照电力线切割地磁力线原则，电表数值出现晃动。

2.3测量值不符合实际

测试的过程中，经常出现电阻值和实际情况不符，如显示为零或者负值等，主要原因有：地网接地电阻测试过程中，和地下的金属物品接触，或者土壤过于干燥，影响最终测量数值，出现零或者接近零的情况;地网接地电阻测试过程中，电线过长，或者连接的导线出现问题。

3变电站地网接地电阻测试技术研究

3.1主要技术探究

3.1.1三级布线技术

该技术的优势为：利用增加电流极探针数，加大和土壤的接触面积，减少电流极接地的电子，增加回路电流和设备输出电流。具体操作步骤如下：第一步，使用1米左右的金属探针插入土壤中，当做电流极，测量电阻值，一般情况下测量3-5次，取平均值。第二步，挑选三根长度相同的金属探针，长度保证在1-1.2米左右，两两相连，组成一个完整的三角形电流极，连接导线插入地面，测量其电阻，同样测量3-5次，最后取平均值。经过上述两步过程，增加电流极和地面接觸，测试出的电阻更加精确。

在变电站地网接地电阻测试的过程中，使用直线法或者夹角法，此两种方法都有优缺点。第一，直线法指，将电流极和装置的距离，设置为接地装置最大角线长度的五倍左右，电位区中的点位极为零。然后使用测试设备进行检测。夹角法指两个金属探针之间的角度设置为30°，电流极和电位极与被测接地装置边缘的距离，最大对角线长度为5：1，然后使用测试仪器进行检测。经过测试试验得出，三级夹角技术测试的数据更加稳定和精确。

3.1.2夹角补偿技术

该方法在很多变电站地网接地电阻测试技术研究中都有所运用，操作过程中，技术人员通过电压极、接地网和电流极之间的夹角和布极等做基础进行测试工作。

使用夹角测试技术对变电站地网接地电阻的测试，有工程简单、方便计算和数据获取便捷的特点。但是该技术经常受周边环境影响，获取的数据精准性稍差，所以测试过程中，技术人员可结合其他技术，获取更多的数据，经过对多种数据的验证，保证测量结果准确性。

3.1.3阻频特性技术

该技术经常使用在220kV以上的变电站中，对地网接地电阻的测试，效果明显。阻频特性技术操作流程为：使用电压-电流表，先测量变电站电网运行过程中产生的干扰电压，结合公式，算出干扰频率。经过多次的试验和计算，一般情况下干扰频率都在40-128Hz之间。结合干扰频率，算出电阻阻抗。然后使用信号分析仪，对产生的数据进行计算和分析，得出电阻频率特征曲线。最后在曲线中插值计算出工频地网接地阻抗和接地电阻。整个工作流程中，要严格按照电压-电流方法，操作过程中，技术人员注意安全，佩戴安全防护设备，分别对辅助电压极和电流极进行放线，获取相应的数值。

3.2使用接地电阻测试技术的注意事项

3.2.1消除地线分流的因素

架空地线的测试技术使用过程中，一般情况下，都是使用三级法测量接地电阻，此时变电站接地电阻和架空线路的地线融为一体，这就出现实际测量过程中，有些部位测量不到电流。因为电流可能从架空线路中直接流向其他方向，借此最终测量结果不再精确，比实际数值偏小。所以，变电站地网接地电阻测试技术使用时，尽量避免该现象发生，需要将不向地面流入的电流考虑进去。

3.2.2变电站故障时地网接地电阻的测试技术

变电站在长期的工作状态下，偶尔会发生故障，主要是因为运维工作不到位，设备中相导线产生故障电流，可将其作为地网环境中的电流引线。但是实际工作中，底线和相导线即使是处于平衡的状态，其互相影响还是比较大。如果变电站出现故障，相导线中故障电流在和底线感应的作用下，会被吸取少部分电流，借此，就出现变电站中地网接地电阻测试结果不精确。因此，实际测试时，要将底线吸取相导线电流的因素考虑进去，尽量减少电流的流失，提升测试效果。

4结语

在对基于变电站地网接地电阻测试技术的具体应用实践分析之后可知，该地网接地电阻测试技术在具体测量工作中有很大的优势，该技术在应用过程中可以以相应的电网拓扑结构完整检查模型为基础，对变电站地网接地电阻的测量可以借助敞开式的方法进行，在很大程度上提升了对相应电阻测量值的准确性，同时使得地网接地电阻的测量工作的强度有一定的降低。另外，变电站地网接地电阻测试技术能够使得相关产业价值得到体现。因此，在变电站电网系统具体建设实施时有必要对该技术进行推广。

参考文献：

[1]李渊博.大型变电站接地网接地电阻短距测量方法研究[D].郑州大学，2017.

[2]司马文霞，罗东辉，袁涛，等.地表垂直落差对接地网接地电阻测量的影响及改善措施[J].高电压技术，2018（5）：1490-1498.