关于大地网接地电阻的测量综述.docx

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关于大地网接地电阻的测量综述

关于大地网接地电阻的测量

发布日期：

[2004-10-21]   共阅[581]次

    落实国家电力公司《防止电力生产重大事故的二十五项重点

要求》有关技术措施的调查研究

　　根据国家电力公司《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》，针对目前掌握的辽宁省电网及运行设备的技术状况和健康水平，提出以下整改建议，具体如下：

防止接地网事故：

1　对大型变电所接地装置的认识

　　发电厂、变电所的接地装置是电气设备的一部分，直接关系到生产安全，在系统中具有举足轻重的地位。

在电力系统中，大的电气设备事故以及事故扩大往往与接地装置的缺陷有关。

　　长期以来存在一种观点，即对接地装置的评估指标只提到接地电阻，认为只要接地电阻小于0.5Ω地网就是合格的，足以保证安全运行。

在实际工作中，往往简单地追求这一指标，不惜任何代价，一定要把接地电阻降至0.5Ω以下，这种想法和做法是错误的。

　　这种想法和做法来源于过去有关规程的规定。

原水利电力部颁发的“SDJ8-79电力设备接地设计技术规程”中对中性点直接接地的110KV及以上的系统接地装置的接地电阻有如下规定：

　　　　　　　　R≤2000/I

当I>4000A时，可采用

　　　　　　　　R≤0.5Ω

　　变电所的面积一般均较大，尤其在当时的系统短路电流较小的条件下，计算出的R值较大，故一般实测值都能满足规程的要求，而且修编规程的人们限于当时的调研结果，认为接地电阻不大于0.5Ω的变电所在接地方面没有发生过大的问题。

虽然SDJ8-79中也提到接地电阻并不能作为接地网的唯一控制指标，还应有电位分布、跨步电压、接触电压等其它指标来控制接地网的水平等等，但是从整个规程表述的语意看，有意突出了接地电阻的控制水平。

也许正如此，造成了认识和执行上的偏差。

同时对变电所场区进行电位分布、跨步电压和接触电压等测试难度大且繁琐，现场单位执行标准时更乐于只接受接地电阻一个指标，久而久之，人们对接地装置的认识，就这样沿袭下来了。

　　随着对接地装置的认识和有关接地网的技术的提高，我们认识到：

对接地装置要有一个科学、全面的认识，接地电阻并不是变电所安全接地的唯一可靠指标，接地系统的接地电阻与最大的冲击电流之间不是简单的关系，一个精心设计的变电所接地网，即使接地电阻高一些也能达到安全，而接地电阻比较低的变电站，在某种情况下也可能是危险的。

　　对大型变电所接地装置，从设计、改造、完善和安全评估工作都应该在更深层次的界面上进行。

我们认为应该强调接地网电位分布的均匀，接触电压、跨步电压和转移电位水平的控制，设备接地引下线的热稳定校验及与地网的连接可靠性等。

接地电阻的大小是安全接地的重要技术指标，但并不再是唯一的、可靠的指标。

　　我国在1997年开始实施的电力行标“DL/T621-1997交流电气装置的接地”中，对原规程作了很大的修订，一个重大的改变就是，在有效接地系统中取消了接地电阻小于0.5Ω的安全判据，将安全界限放宽到5Ω，但应做好其它一些附加要求。

从行标内容看，对变电所的接地网的接地的要求是更严格了，但是并不专门在接地电阻一个指标上刻意追求，强调对地网电位分布的均匀性、跨步电压、接触电压及转移电位等指标的控制。

这及时地为在接地装置的认识上正本清源，科学有效地进行接地工作提供了法律上的依据。

2　我们在接地装置上开展的工作

　　由于辽宁省公司从领导方面能够较早地接受有关接地装置的新观念，对接地装置有客观、全面、科学的认识，反映在具体工作上，在专业会议和有关文件中突出强调接地网工作的重要，强调要及时领会贯彻新行标DL/T621-1997的精神，严格执行预防性试验规程的有关规定，按照国电公司有关重大事故反措要求，切实做好工作。

　　辽宁电科院在省公司的领导下，积极开展有关的科研试验工作。

98年辽宁省公司从国外引进一套接地测试装置，该仪器具有优异的性能满足测试的需要。

电科院高压所以新的技术观念，逐渐摸索发展出一整套大型变电所接地装置测试评估的方法，并成功地进行了多次实测工作，发现消除了设备隐患，指导了生产。

　　目前辽宁电科院对大型变电所接地装置的测试评估工作一般包括以下内容：

接地网的综合接地电阻，场区的电位分布，接触电压，跨步电压，接地引下线的热稳定校验，不同电气设备接地引下线之间的电气连接性以及电气设备的接地引下线的抽样挖掘等，以多方面的测量的结果来综合评判接地网的好坏。

以往接地网测试只提接地电阻一项，根据大量工作总结经验认为应该提三句话：

　　场区电位分布均匀。

　　接地电阻不高。

　　所有设备接地引下线之间电气导通性良好。

　　客观地说，辽宁电科院对接地装置的作全面、准确的测试，综合判断接地装置的做法目前国内尚不多见。

3　辽宁电力系统接地装置工作上普遍存在的问题

3.1　观念认识上的问题

　　要改变业已成为习惯的观念和做法不是一朝一夕的事情。

在我们的系统中还存在着过时的观点，单纯追求0.5Ω的错误做法，但更危险的是有相当一部分人，对待接地装置不重视，有的人认为多少年都没事，现在也没事；有的人认为接地装置的测试有个数就行，怎么省钱怎么干，反正它埋在地下看不见，这些想法是极其错误和危险的！

接地装置虽然眼睛看不见，但若出事必定是大事，惨痛的事故教训也历历在目，因此对它就应该像电气设备一样对待，应该确立接地装置是电气设备的一部分的认识。

3.2　有关规定和规程的执行情况

　　由于较普遍地存在对接地装置的轻视和错误的观念和做法，严格按照行标“DL/T596-1996电力设备预防性试验规程”中有关试验内容及周期的执行的单位几乎没有，对重大反措中有关接地部分认识和执行上不够得力，如变电所接地装置热稳定容量普遍不够，接地引下线截面偏小，且为单股；从电科院多次试验结果看，即使是新地网，设备接地引下线与接地网的连接约有10％不良，存在重大事故隐患。

　　基层技术人员对一些规程的规定不甚了解，对一些技术概念还比较模糊，如接地装置的热稳定校验中有些参数不知如何选，对接地网的验收和运行维护不知关键所在，如何入手工作。

3.3　基层缺乏科学全面的接地装置测试手段和方法

　　不少单位也比较重视接地装置的安全，自行对大型变电所接地装置进行测试，首先是观念陈旧，方法不对头，只重接地电阻，其次测试手段有限，仪器达不到要求，电位分布、接触电压、跨步电压等很难得到，避雷线和金属管路的分流无法测出，最后也只好给出一个接地电阻数值就草草收场。

这样的测试没有实际意义。

4　下一步的工作设想

　　首先，人的观念的转变是最重要的，要积极开展工作，必要时以下发省公司文件的形式，消除对尚普遍存在的轻视接地装置的危险思想，纠正片面追求接地电阻的错误做法，认真领会普及新行标的精神，科学、全面地认识接地装置。

　　第二，督促指导各单位对地网，认真执行国电公司“防止电力生产重大事故的二十五项重点要求”中关于接地装置的各项要求，重点是设备接地引下线热稳定校核，接地装置焊接质量，与地网的连接性，严禁设备失地运行。

　　第三，对220kV以上的大型接地网，竣工时必须经过严格全面地测试，验收合格方可投入运行；对老旧地网有重点有计划地逐步安排全面地测试

　　第四，制定相应企标或实施细则等方法，规范接地网测试方法，确保预防性试验行标中试验周期的规定得以认真执行。

地电阻测试

在接地装置中有两个重要参数：

1、接地电阻值；2、接地网结构。

现在看来，虽然接地网的结构和系统等电位很重要，但是低阻的接地装置，是设备正常、安全运行的基础。

特别是在防雷接地，要在瞬间将几十KA的雷电流泄流到大地，接地电阻越小散流越快，雷击后高电位保持的时间就短，危险性就小。

总之接地电阻越小，效果越好，被保护的对象就越安全。

对接地电阻测量的准确性是判断接地装置是否合格的重要因素。

我们在日常的工作中不管是工程方还是检测机构和承建方，对接地电阻的测量方法都存在着异议，特别是不同方式进行测量时出现的测量值相差很大，更是不知道怎么判断。

值得提出的是，在我们有些地方的检测机关中，甚至有很多检测人员不懂得测量原理，使得测量值无法准确。

有个检测机构的工程师用4102电子表检测一个地网时，他先在水泥地上倒两处水把电压极、电流极往上一放；再用100M长的6平方多股铜线接到接地极上（线是卷在一起的），测量结果是5欧姆。

在我的要求下把100M线展开，电压、电流极不变，测得结果是2欧姆。

再把电压、电流极插在分布均匀的土壤里，测得的结果是1.2欧姆。

再把100M线改成5M线，测得结果为0.4欧姆。

从上面的例子分析来看，我们可以总结如下几个结论：

1．测量线的加长，特别是卷在一起，由于电感大，测量值偏高很大。

所以在我们测量高楼接地值的时候，拉长线测量接地值是不准确的。

这是因为高层建筑测量时，高层建筑物接地引线与地之间存在着一定的阻值（R地线）另外从高层建筑物上面测量点向地面仪表所引接的测试线，在空中的部分存在线电感。

（WL）所以高层建筑接地点测量的阻值为R=R地线+WL+R地。

地面测量接地电阻R=R地。

测量数据比地面测量时跳动要严重，这是因为测试线在空中的加长，如同一根天线将空中一些无线电、电磁杂波等信号通过测试线引向仪表，而产生严重干扰，使测量数据跳动，解决的方法是，用一根同轴线作为测试引线，将同轴线和芯线连接在一起，并接在测试点上。

将同轴线另一端的屏蔽线接在仪表的C2端上（即电流极），将同轴线的芯线接在仪表P2端上（即电压极），这样能较好地解决测量高层接地电阻由于引线过长造成干扰影响。

2.102电子表测量接地体，用水渗透接触电压、电流极时，由于接触不好产生的接触电阻大，影响测量真值。

只有在没有地方插电压、电流极时才采用这种方法，但是必须是真正水渗透到土壤，电压、电流极必须是和水良好接触。

尽量减少接触电阻，减少误差。

地网工频电阻的测试

测试基本原理：

对地网注入电流，测其电压，计算电阻，R=U/I

常用仪器：

地阻测试仪、电流电压表（现已经做成大电流专用测试仪，电力系统常用）

测试方法;

d大于2－5倍地网平面对角长度D。

普通地阻测试仪（摇表、4102等电子表）：

小型地网，地阻大于0.5欧，X/d=0.5。

大电流专用测试仪：

大型地网，地阻小于0.5欧，当测试点是地网中心点时，x/d=0.618。

当测试点是地网的边缘点时，x/d=0.5-0.55。

实际测试时，电压极前后移动d的5％左右共测得3个地阻值，如这3个值相差不大（一般要求10％内，DL大量75/92规定为5％），则这3个值得平均为地网接地工频电阻的真值。

如3个结果相差悬殊，则说明d和x的值不对，需要调整。

测试时还要考虑测试方向的地下结构，是否有大型金属物、管道、下水道等。

这些都对测试结果有很大影响。

因为影响了x/d值。

最终测试值：

如场地许可，多个方向都测试，电流极与电压极成30度测试。

只要方法正确，取其中的最小值为地网接地工频电阻的真值

。

在测接地电阻时，有些因素造成接地电阻不准确：

1.（地网）周边土壤构成不一致，地质不一，紧密、干湿程度不一样，具有分散性，地表面杂散电流、特别是架空地线、地下水管、电缆外皮等等，对测试影响特别大。

解决的方法是，取不同的点进行测量，取平均值。

2.测试线方向不对，距离不够长，解决的方法是，找准测试方向和距离。

3.辅助接地极电阻过大。

解决的方法是，在地桩处泼水或使用降阻剂降低电流极的接地电阻。

4.测试夹与接地测量点接触电阻过大。

解决的方法是，将接触点用锉刀或砂纸磨光，用测试线夹子充分夹好磨光触点。

5.干扰影响。

解决的方法，调整放线方向，尽量避开干扰大的方向，使仪表读数减少跳动。

6.仪表使用问题。

电池电量不足，解决的方法是，更换电池。

仪表精确度下降，解决的方法是，重新校准为零。

接地电阻的测试值的准确性，是我们判断接地是否良好的重要因素之一。

测值一旦不准确要不就要浪费人力物力（测值偏大），要不就会给接地设备带来安全隐患（测值偏小）。

所以在我们工作中一定要正确使用测量工具，科学制定测量方法和科学得出准确数据。