当前位置: 刻度器 >> 刻度器发展 >> 架空输电线路接地电阻测量原理及使用方法详
1、接地总结
1.1接地的界说
将电力系统或建造物中电气安装、设备的某些导电部份,经接地线承接至接地极。
1.1.1接地线
电气安装、设备的接地端子与接地极承接用的金属导电部份。
1.1.接地极
埋人地中并直接与大地来往的金属导体,称为接地极。兼做接地极用的直接与大地来往的各样金属构件、金属井管、钢筋混凝土建造物的根基、金属管道和设备等称为当然接地极。
1.1.3接地安装
接地线和接地极的总和
1.1.4接地网
由笔直和水准接地极构成的供发电厂、变电所应用的兼有泄流和均压效用的较大型的水准网状接地安装。
1.1.5接地电阻
接地极或当然接地极的对地电阻和接地线电阻的总和,称为接地安装的接地电阻;接地电阻的数值便是接地安装对地电压与颠末接地极流人地中电流的比值。
按颠末接地极流人地中工频调换电流求得的接地电阻,称为工频接地电阻;
按颠末接地极流人地中冲锋调换电流求得的接地电阻,称为冲锋接地电阻
1.接地的基根源理
接地从道理上看是为电流流入大地供给一条低电阻途径。
从工程有用见解来看便是在路线或电气设备产生接地毛病时为毛病电流流回电源供给一条低电阻途径。
1.3接地的效用
接地的效用主借使操纵接地极把毛病电流或雷电流加紧地泄放进大地中,以抵达爱护人身平安和电气设备平安的宗旨。
1.4输电杆塔接地的意义
输电路线杆塔接安装是输电路线的首要构成部份,是接地体和接地引下线的总称。
接地电阻是指接地体散流电阻、接地引下线电阻和来往电阻的总和。
其效用是保证雷电流靠得住泄入大地,爱护路线设备绝缘,增加路线雷击跳闸率,升高运转靠得住性和避免跨步电压造成的人身迫害。对输电路线杆塔接地安装举办楷模办理和保护,保证接地安装完好性是低沉输电路线雷击跳闸率的灵验办法,低沉接地安装接地电阻是升高路线耐雷水准的首要办法。
、接地电阻的测试道理
接地电阻便是颠末接地安装泄放电流时展现出的电阻,它在数值上便是流过接地安装入地的电流与这个电流造成的电压降之除。
R=U/I
▲基根源理图
衡量接地极接地电阻的基根源理便是衡量接地极在大地泥土中的电位降。因而,衡量接地极接地电阻的根本法子便是电位降法。
3、接地电阻衡量根本法子
杆塔接地电阻罕用的测试法子采纳弥补法较多,弥补法中的电位降发与其衍生的三极法(0.法和30°角度法)。其引见下列:
3.10.法
▲0.法道理图
布线法子:
电位极离接地安装的间隔DGP,便是电流极离接地安装的间隔DGP的0.倍。
▲接地极接地电阻衡量接线
▲杆塔接地安装接地电阻衡量接线
3.30度夹角法
▲等腰三角形安排电极
布线法子:
电位极离接地安装的间隔DGP,便是电流极离接地安装的间隔DGC,且两极与接地安装造成的夹角为30度。
▲接地极接地电阻衡量接线
▲杆塔接地安装接地电阻衡量接线
30度夹角法的控制性:
由于路线杆塔地址地每每为山区,地形繁杂,30度夹角不易遏制,创议在山区衡量杆塔接地电阻时不宜采纳该法子。
3.3电位降法
▲电位降法衡量接线示用意
当接地安装所处的泥土不平匀时,零电位区就会偏离0.DGC,此时,可将电压极沿直线方位,在50%DGC到80%DGC控制内以5%DGC的间距衡量多个电压值,绘制电压变动弧线,找到零电位区,肯定地网的接地电阻值,即电位降法。
3.4钳表法
钳表法衡量是对保守路线杆塔接地电阻衡量法子的攻破,并越来越被广大应用,但钳表法衡量获得的是异一再(或中频)回路电阻,一齐接地电阻易受气候、泥土或某些接地棒的侵蚀或来往不良所引发的回路电阻变动的影响,要素较多,无过失修削弧线,无准则可循。
鉴于以上优缺陷有须要连系电力系统输电路线的实验景况探索其应用规律和过失决断法子,创设杆塔接地电阻异频衡量准则,以便实验应用中有准则可依。
▲钳表法衡量接线示用意
钳表衡量个别采纳异于50Hz的衡量频次。钳表供给两个线圈:电流线圈供给测试电源E,在测试回路创设电流I,同时I再次被钳表内的感想线圈的二次侧所更动。回路电阻R=E/I。由于RO?Rx,R≈Rx,因而钳表显示的值能够以为是杆塔接地电阻Rx。
接地电阻衡量法子除上参数的弥补法外再有两点法、三点法、四极法、大电流法、变频法等。
放线长度和泥土不平匀对衡量结局的影响
由测试道理所决议,不论是0.法照样30度夹角法,都请求有满盈大放线间隔,以便将接地安装好像为半球形电极,才气保证测试精度满意工程测试请求。若放线长渡过小,会造成测试值严峻偏小。
泥土不平匀关于变电站、发电厂大型地网的影响较大,因而在举办大型地网接地电阻测试时个别不必0.法直接衡量,而是采纳电位降法搜求零位区。
关于杆塔接地电阻衡量,由于杆塔接地安装较小,布线长度较短,泥土不平匀对测试结局影响较小,可直接采纳0.法直接衡量。
影响衡量结局的首要要素
1、放线长度对测试结局的影响
、泥土不平匀对衡量结局的影响
3、布线方位对测试结局的影响
4、电压极、电流极引线间互感对衡量结局的影响
4、测试仪器
4.1进展汗青
4.1.1伏安法
这是依照接地电阻的界说而造成的稀奇原始的法子。在测定电阻时须先揣摸电流的巨细,选出合适截面的绝缘导线,在策画实验时可操纵可变电阻R调动电流,当正式测准时,则将可变电阻短路,由安培计和伏特计所得的数值能够算出接地电阻。
4.1.E型摇表
(上个世纪)五六十年头苏联的E型摇表取而代之了伏安法,由于带领便利,又是手摇发机电,因而办事量比伏安法容易。
4.1.3国产接地摇表
七十年头国产接地电阻仪问世,如:ZC-8,ZC-9,ZC-8不论在构造、体积、分量、衡量控制、分度值、确切性,都要胜于“E”型摇表。因而,相当一段功夫内接地电阻仪都以上海临盆的ZC系列为代表的典范仪器(三极法)。
4.1.4数字式接地电阻仪
八十年头数字接地电阻仪的投入应用给接地电阻测试带来了朝气,但测试的接线方法同ZC系列没甚么两样。其它再有一个缺陷,便是实行电流过小,不恰当测试较大的地网。每每的衡量精度不如ZC系列。
4.1.5钳形接地电阻仪
九十年头缄口式地阻仪的降生攻破了保守式测试法子。它最大特征是不必安排辅佐地棒,唯有钳住接地线或接地棒就可以测出其接地电阻。具备加紧测试、操纵容易等好处,但也存在着精度不高的缺陷,稀奇单缄口地阻仪,在接地电阻小于0.7Ω下列没法分辩。
暂时的双缄口地阻仪衡量控制和精度均有所升高,虽能测试小于0.7Ω的地网,但都存在精度不高的缺陷,其起因是缄口法衡量采纳电磁感想道理,易受滋扰,衡量过失对照大,不能满意高精度衡量请求。
其它,依照钳表法的衡量道理可知,它的应用前提遭到了很大的束缚,请求必定是有回路的多点接地系统,如颠末避雷线接地的路线杆塔等。
4.采用
如今市情上涌现的接地电阻测试仪品种众多,但依照测试道理分类首要有两种:地桩法和钳表法。暂时智能式接地电阻仪成效越来越雄壮,能够应对现场各样繁杂景况,如灵验地清除滋扰,主动跟踪最符合测试前提,涌现各样题目立刻智能提醒等等。
输电路线杆塔的接地网较小,采纳保守的接地摇表已能满意测试请求。如须要测试精度再高一点,能够采用双缄口多成效接地电阻测试仪,它采纳双钳法和地桩法两重衡量方法,进一步保证了地阻衡量值的精准性、褂讪性。
依照暂时在路线杆塔接地测试中依然广大采纳接地摇表的近况,下列将以接地摇表为根基,引见接地电阻和泥土电阻率的测试法子等。
4.3接地摇表的应用
4.3.1罕用型号
▲ZC-8型
▲ZC9B型
ZC-8型接地摇表有两种,一种为三个端钮;另一种为四个端钮。ZC-8型接地电阻衡量仪主借使由手摇发机电、相敏整流夸大器、电位器、电流互感器及检流计等造成,一齐密封在铝合金锻造的外壳内。仪容都附带有两根探针,一根是电位探针,另一根是电流探针。
▲三端钮的接地摇表
▲四端钮的接地摇表
4.3.接地电阻测试仪(ZC-8)
▲ZC-8板面
图中端钮:
接线端钮——接地极(C、P)、电位极(P1)、电流极(C1)、用于承接响应的探测针。
调动旋钮——用于检流计指针调零。
倍率盘——显示测试倍率,×0.1、×l、×l0。
衡量标度盘——测试标度所测接地电阻阻值
衡量扭转钮——用于测试中调动旋钮:使检流计指针指于中央线。
倍率扭转钮——调动测试倍率。
发机电摇把——手摇发电,为地阻仪供给测试电源。
▲ZC-8型外貌
▲ZC9B-型外貌
ZC-8型接地摇表有两种量程,一种是0-1-10-Ω;另一种是0-10--0Ω。我局现有的接地摇表中,三个端钮的量程为0-10--0Ω;四个端钮的量程为0-1-10-Ω。ZC-8型量程下列:
▲ZC-8规格及量程
▲ZC9B-规格及量程
▲ZC-8型刻度盘和检流计
ZC-8型接地摇表的数字盘上显示为1、、3…10共10个大格,每个大格中有10个小格。三端钮的接地摇表倍数盘内有1、10、三种倍数;四端钮的接地摇表倍数盘内有0.1、1、10三种倍数。在划定转速内,仪容指针稳准时指针所指的数乘以所抉择的倍数便是衡量结局。如:当指针指在8.8,而抉择的倍数为10时,衡量出来的电阻值为8.8×10=88Ω
▲三端钮摇表最大倍率
▲四端钮摇表最大倍率
▲配套
对接地探针,用接地摇表衡量接地电阻,关键是探针自己的接地电阻,即使探针自己接地电阻较大,会直接影响仪器的敏捷度,乃至测不出来。个别电流探针自己的接地电阻不该大于50Ω,电位探测针自己的接地电阻不该大于0Ω,这些数值对大大都品种的土质是容易抵达的。如在高泥土电阻率区域举办衡量,可将探针方圆的泥土用盐水浇湿,探针自己的电阻就会大大低沉。探针个别采纳直径为0.5cm,长度为0.5m的镀锌铁棒制做而成。4.3.3罕见承接示用意
▲接线柱部位
▲罕见承接示用意
4.3.4ZC-8仪容利害搜检
1)、外貌搜检。先搜检仪容能否有实验及格标识,接着搜检外貌能否完备;尔后看指针能否居中;着末轻摇摇把,看能否能轻便转机。
)、开路搜检。三个端钮的接地摇表:将仪容电流端钮(C)和电位端钮(P)短接,尔后轻摇摇表,摇表的指针直接倾向读数最慷慨向;四端钮的接地摇表:将仪容上的电流端纽(C1)和电位端纽(P1)短接,再将接地两头钮(C、P)短接[咱们常说的两两连合],尔后轻摇摇表,摇表的指针直接倾向读数最慷慨向。
▲开路搜检
3)、短路搜检。不论是三端钮的仪容照样四端钮的仪容,均将一齐端钮承接起来,尔后轻摇摇表,摇表的指针偏往“0”的方位。
颠末上述三个环节的搜检后,根本上能够肯定仪容是完备的。
▲短路实验
4.3.5衡量操纵法子
1)、接地摇表必定水准安插于安稳坚实的地点,免得在摇曳时因颤动和歪斜造成衡量过失。
)、三极法衡量杆塔工频接地电阻的电极安排图
▲电极安排图
电压极P辅佐线长度:.5L(米)
电流极C辅佐线长度:4L(米)
3)、接线必定切确无误
▲三端钮接地摇表接线图
4)、将表调至最大批程后,平匀摇着手柄,视被测物电阻的巨细调动量程至濒临被测物的电阻。个别划定转速为10转/分钟,待指针褂讪下来再读数。
4.3.6衡量操纵环节
(1)依照不同的测试须要,按请求安排好探测针;
()将导线连接于仪容响应的端钮。
(3)将仪容安插水准地位,搜检检流计能否指在中央线上,不然可用调零器将其调动指于中央线。
(4)将“倍率标度”置于最大倍数,缓缓转机发机电摇把,同时旋动“衡量标度盘”使检流计指针指于中央线。
(5)当检流计的指针濒临均衡时,加速发机电摇把的转速,使其抵达每分钟10转以上,调动“衡量标度盘”使指针指于中央线上。
(6)如“衡量标度盘”的读数小于1时,应将“倍率标度”置于较小标度倍数,再从头调动“衡量标度盘”以获得切确读数。
(7)用“衡量标度盘”的念书乘以“倍率标度盘”的倍数即为所测的接地电阻值。
5、杆塔工频接地电阻的衡量
5.1首要性
排挤输电路线的雷击跳闸始终是搅扰电网平安供电的窘迫。比年跟着电网的进展,雷击输电路线而引发的跳闸、停电事件日趋增加,据电网毛病分类统计说明:高压路线运转的总跳闸次数中,由于雷击诱发的毛病约占50%—60%。特为是在多雷、电阻率高、地形繁杂的山区,雷击输电路线引发的毛病次数更多,搜求毛病点、事件抢修更窘迫,带来的损失更大。理论和运转实验证实,KV及下列路线,雷击送电路线杆塔引发其电位抬高造成“还击”跳闸的次数占了路线跳闸总次数的绝大部份。在绝缘摆设一准时,影响雷击输电路线还击跳闸的首要要素是接地电阻的巨细。因而,做好接地安装的搜检,楷模接地电阻衡量法子保证路线杆塔靠得住接地,并使其接地电阻值在规程请求控制内已成为路线防雷的一项首要办事。
5.衡量法子及关联划定
输电路线杆塔工频接地电阻工程验收衡量的根本法子是三极法。但由于每每离城镇较远,很难探求调换工频电源,因而容许不必大电流衡量,个别都用接地电阻衡量仪举办衡量。
其它,电力行业准则《杆塔工频接地电阻衡量》(DL/T-)中划定钳表法能够做为杆塔的平时保护和接地电阻防备性搜检衡量时应用,但不能做为工程验收的正式衡量搜检。
5.3直线三极法
三极法的电极安排个别有两种方法,即两辅佐电极与被测接地体可采纳三角形安排和直线安排。当采纳三角形布线时,须颠末繁杂烦琐的计划才气得出其衡量结局,况且衡量结局的精度较低。而当采纳直线布线时,衡量结局容易直觉明晰,精度也较高。因而在现场常采纳直线三极法衡量杆塔接地电阻。但对用直线安排没法举办的某些特别地形地段则可采纳三角形布线法举办衡量。
5.4泥土电阻率的衡量
5.4.1、杆塔接地电阻测试统一采纳“三极法”举办衡量
衡量时电压极、电流极探针的安排请求:
①电压极、电流极探针均应安排在接地网边际之外。
②电流、电压极探针距被测杆塔应大于60米和38米且彼此间隔不得低于0米;施放测试线尽管沿输电路线笔直方位、根本位于两喷射接地体中央地位。
③尽管避让河道、水沟以及地下管道,本地下有金属物体时,应安排在金属物体笔直的方位上安排电压、电流极探针。
5.4.、接地电阻衡量值确实定
测得的接地电阻值应依照泥土枯燥及湿润景况乘以时令系数后做为终究的接地电阻值。
5.4.3、仪容请求
接地电阻测试仪属强迫检定仪器,每年需送检一次,在检定灵验期内应用。
5.5测试接地电阻的办事环节
5.5.1平安请求
5.5.1.1应用平安帽
应先搜检外貌及帽壳、帽衬、帽箍、顶衬、下颏带等附件完备无损。戴好平安帽后要将平安帽系好,已避免办事中骤然前倾和后抬头造成平安帽滑脱。
5.5.1.应用及格绝缘手套
▲绝缘手套
5.5.1.3绝缘手套的搜检
观察绝缘手套的搜检及格证能否在灵验期内;再将绝缘手套卷压,观察绝缘手套有无漏气损伤,保证应用平安。
▲绝缘手套搜检
5.5.工工具的采用
a)限度器械的谋划
鎯头
平口钳
运动扳手把
平锉
限度器械包
▲限度器械包
b)专用功具
▲ZC-8地阻表全套
5.5.3衡量前的谋划办事
a)搜检接地电阻衡量仪
1).搜检有无搜检及格证,能否在灵验期内。
).仪容外貌有无裂纹、破旧和撞击陈迹。
3).悄悄摇迟疑表,指针能否左右切确摇曳。
4).悄悄转机地阻表,读数盘能否有阻止。
5).悄悄摇着手柄,能否有阻止局势。
6).将地阻表水准安插,摇表指针应与中央线重合,即使没有重合,调动微调旋钮。
b)搜检测试线、接地棒
1).搜检探针能否完备。
).搜检测试线绝缘层有无破皮、断股、接线夹头来往能否杰出及格,长度能否满意请求
c)搜检平安帽和绝缘手套
5.5.4安排测试线和探针
a)施放测试线
施放测试线时,测试线与被测路线笔直施放,C1、P1测试线相距应大于1米,彼此不能穿插、曲折和打结。
b)打入测探索针
抉择合适的地点打入探针(不得将接地棒置于水田、稻田、水沟等地)。敲打听针必定笔直打入泥土中,保证与泥土的精密连系。
c)承接探针与测试线
探针与测试线的承接必定坚实靠得住,来往杰出。
d)摇表的切确选位
大地平坦,枯燥,摇表安插安稳,即使不安稳在转迟疑表时会造成摇曳,影响平常衡量。
5.5.5捣毁接地引下线
捣毁接地引下线时,必定戴绝缘手套;况且要一次性拆完一齐接地引下线并打磨被测体来往点;接地引下线捣毁后不得再来往铁塔塔身。(起因:路线、杆塔、配电变压器都处于运转状况,其零线存在必定的零序电流,稀奇是配电变压器的接地引下线是与避雷器变压器的中性点,变压器外壳承接在一同的,当三相负荷不均衡时,在中性点造成一个电位差,造成相当大的零序电流,如白手来往与地线断开的接地引下线,就会造成触电事件,因而捣毁接地引下线时严禁直接来往与接地体断开的接地引下线。)
稀奇强调,捣毁运转中的变压器接地线时,必定在做好一时办事接地后才气捣毁原有接地线。由于即使带电三相负荷不均衡,中性点严峻偏移,因而要先搭接一时接地线,尔后再举办办事。
5.5.6连线并衡量
a)承接测试线
测试线承接地阻表时,长线接C1,短线接P1,5米引线接C、P,与拆卸完接地引下线并打磨后的接地安装邻接接。
请求三线彼此不能穿插、环绕,承接切确,来往杰出。
▲测试线接线
b)摆设摇表档位
必定要从最大档着手:
×10→×1→×0.1,
或许×→×10→×1
起因是为了避免烧坏接地电阻表。
c)回旋读数盘
每档都从最大读数(10)处着手,起因也是为了避免烧坏接地电阻表。
d)回旋摇柄
先用左手手掌把摇表按住,不让其摇曳,回旋时,着手要缓缓、匀速地摇,如摇测时,刻度盘的读数小于1时,应将档位回旋置于下一档位,再把刻度盘置于最大读数10的地位,同时依照指针的倾向,用大拇指和食指来回旋刻度盘,待指针与中央线重合后,再加速摇曳的速率,使其转速平匀抵达每分钟10转;并同时调动读数盘,使指针与中央线齐备重合,况且坚持这个速率5秒以上后读数。
e)读数、纪录
读数时确切无误,读取数=刻度盘读数×档位
举例:档位为×1、刻度盘读数为3.
读数:3.0×1=3.0Ω
纪录:3.0Ω×时令系数=终究接地电阻值
f)反复上述测试环节衡量其它塔腿接地电阻值
▲仪器附图
5.5.7复原接地引下线
1).戴好绝缘手套,实时复原接地引下线。
).螺栓承接处须坚实精密,来往杰出。
值得留意的是在复原接地线前应对各接点打磨锈蚀处(宗旨是靠得住接地,使接地杰出)尔后再承接。
5.5.8纪录
衡量值
衡量地点(杆塔号、变压器号)
衡量功夫,衡量人
衡量时的气候情况
应用仪容称呼
5.5.9清算办事现场
清算办事现场,料理好仪容、工工具等,不脱漏工工具。
5.6搜检衡量确切度的罕用法子
测试接地安装工频接地电阻的电流极轨则上应安排得尽管远,每每电流极与被试接地安装边际的间隔应为被试接地安装最大对角线长度D的4~5倍;当远间隔放线有窘迫时,在泥土电阻率平匀区域可取D,在泥土电阻率不平匀区域可取3D。
测试时,电位极P应在被测接地安装G与电流极C连线方位挪移三次,屡屡挪移的间隔为的5%左右,当三次测试的结局在5%之内即说明电位极处在零电位点上。着末取其平匀值做为结局。
6、泥土电阻率的衡量
6.1总结
泥土电阻率是泥土的一种根本物理性格,是泥土在单元体积内的正方体相对两面间在必定电场效用下,对电流的导电机能。个别取1m3的正方体泥土电阻值为该泥土电阻率ρ,单元为Ω·m。
泥土电阻率的影响因子有:泥土类别、含水量、含盐量、温度、泥土的精密水准等化学和物理性质,同时泥土电阻率随时深度变动较横向变动要大良多。
6.基根源理
衡量泥土电阻率的基根源理,便是衡量泥土的电位降,其根本法子便是电位降法。
以单根笔直棒为例,当棒顶埋深h=0时,其接地电阻按下式计划:
由上式可得泥土电阻率为:
6.3衡量法子分类
泥土电阻率的衡量法子若按电极的数目区分,则可分为两电极法、三电极法、四电极法和五电极法共四大类.最罕用的四电极法。
▲两电极法道理图
三电极法和两电极法的共通缺陷是受电极尺寸的影响,只合用于衡量小电极在小控制内的泥土电阻率,要测大控制内的泥土电阻率,就必定打入更长的笔直接地极,但窘迫较大。
▲三电极法道理图
6.4四电极法的道理
四电极法衡量泥土电阻率的基根源理是英国粹者F.文纳(Wenner)于年提议的。四电极法又分为等间距四极法、对称的不等间距四极法和错的称的不等间距四极法三种。工程中罕用的是等间距四极法,底下先引见基道理及公式推导:
▲四电极法道理图
6.5四电极法的实验运用
▲电流电压表法
▲接地电阻表法
衡量结局计划
泥土电阻率应在枯燥时令或气候明朗多往后举办,因而泥土电阻率应是所测的泥土电阻率数据中最大的值,为此应按下列公式举办时令修削:
6.6留意事件
(1)四根探针布设在一条直线上,探针的间距相等为a,个别可取5m、10m、0m、30m等;
()各探针的打入地下深度不该超越探针间距a的1/0;
(3)接线时,将仪容上的P、C接线端子间的短路片段开;
(4)探针与仪容上接线端子的承接依序不能颠倒;
(5)应避让相近地下的金属物,避免对衡量造成滋扰;
(6)应改动电极地位和间距举办屡次衡量,以衡量出不同地位和深度的电阻率。
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