桿塔接地電阻測試作業(yè)指導書

1、前 言為提高云南電網(wǎng)公司供電企業(yè)輸變電設備的運行、檢修、試驗水平，規(guī)范操作方法，確保人身和設備安全，由云南電網(wǎng)公司生產(chǎn)技術(shù)部組織，編寫了目前我公司輸電線路桿塔接地裝置接地電阻測試作業(yè)指導書。編寫中遵循了我國標準化、規(guī)范化和國際通用的貫標模式的要求。該指導書納入公司生產(chǎn)技術(shù)管理標準體系。本指導書由云南電網(wǎng)公司生產(chǎn)技術(shù)部提出。本指導書由云南電網(wǎng)公司生產(chǎn)技術(shù)部歸口。本指導書由云南省電力試驗研究院（集團）有限公司負責編寫。本指導書主編人：陳宇民本指導書主要起草人：陳宇民本指導書主要審核人： 本指導書審定人： 本指導書批準人： 本指導書由云南電網(wǎng)公司生產(chǎn)技術(shù)部負責解釋。目 次1 目的12 適用范圍13

2、引用標準14 支持性文件15 技術(shù)術(shù)語16 安全措施17 作業(yè)準備28 作業(yè)周期29 工期定額210 設備主要技術(shù)參數(shù)211 作業(yè)流程212 作業(yè)項目、工藝要求及質(zhì)量標準213 作業(yè)中可能出現(xiàn)的主要異?，F(xiàn)象及對策914 作業(yè)后的驗收與交接9輸電線路桿塔接地電阻測試作業(yè)指導書1 目 的為規(guī)范云南電網(wǎng)公司的供電企業(yè)輸電線路桿塔的接地電阻測試作業(yè)方法，保證安全，提高試驗質(zhì)量。2 適用范圍適用于云南電網(wǎng)公司供電企業(yè)輸電線路桿塔的接地電阻試驗作業(yè)。3 引用標準下列標準所包含的條文，通過引用而構(gòu)成本作業(yè)指導書的條文。本書出版時，所示版本均為有效。所有標準都會被修訂，使用本書的各方，應探討使用下列標準最新版

3、本的可能性。GB/T 17949.1-2000接地系統(tǒng)的土壤電阻率、接地阻抗和地面電位測量導則 第1部分：常規(guī)測量DL/T 887-2004桿塔工頻接地電阻測量DL/T 475-2006接地裝置工頻特性參數(shù)的測量導則DLT 621-1997交流電氣裝置的接地Q/CSG 10007-2004電力設備預防性試驗規(guī)程4 支持性文件高壓電氣設備試驗方法云南電力技術(shù)監(jiān)督系統(tǒng)（待批）5 技術(shù)術(shù)語接地體：埋入地中并直接與大地接觸的金屬導體，稱為接地體。接地體分為水平接地體和垂直接地體。接地引下線：電力設備應接地的部位與地下接地體或中性線之間的金屬導體，稱為接地引下線。接地裝置：接地體和接地引下線的總和，稱為

4、接地裝置。接地電阻：接地體或自然接地體的對地電阻和接地線電阻的總和，稱為接地裝置的接地電阻。接地電阻的數(shù)值等于接地裝置對地電壓與通過接地體流入地中電流的比值。工頻接地電阻：按通過接地體流入地中工頻交流電流求得的電阻，稱為工頻接地電阻。6 安全措施。6.1 試驗應在干燥季節(jié)進行。進入工作現(xiàn)場的工作人員必須戴安全帽。6.2 測試應遵守現(xiàn)場安全規(guī)定，雷云在桿塔上方活動時應停止測試，并撤離現(xiàn)場。6.3 測量導線間的連接點必須用絕緣物包裹。當測量導線與公路、人行道交叉或并行時應防止導線絕緣損壞。7 作業(yè)準備7.1 人員配備工種：高壓試驗人員。數(shù)量：至少2人。素質(zhì)要求：工作人員必須經(jīng)安規(guī)考試合格，工作負責

5、人由熟悉接地電阻試驗工作和具有現(xiàn)場工作經(jīng)驗的人擔任；7.2 資料、圖紙準備7.2.1 接地裝置敷設竣工圖，確定被測桿塔所在線路避雷線直接接地情況是否滿足鉗表法測試要求；確認被測桿塔接地裝置放射線長度；7.2.2 接地裝置歷史測試報告7.3 設備準備7.3.1 接地電阻測試裝置一套、鉗型地阻儀一套。7.3.2 測試裝置及鉗表必須經(jīng)過法定的檢定單位檢定并在有效期內(nèi)使用，其精度必須滿足該項試驗的要求。7.3.3 測量導線根據(jù)需要準備，對講機、皮尺、鐵錘、接地電極、扳手、銼刀等及常用工具。8 作業(yè)周期試驗恢復試驗現(xiàn)場交接與驗收結(jié)束試驗人員、設備、資料準備試驗現(xiàn)場準備編寫試驗報告接受任務進線段桿塔2年；

6、其它線路桿塔不超過5年。9 工期定額 10 設備主要技術(shù)參數(shù)查閱接地裝置設計圖，確認接地裝置的幾何尺寸及射線長度。11 作業(yè)流程12 作業(yè)項目、工藝要求及質(zhì)量標準12.1 工藝要求及質(zhì)量標準12.1.1 測量方法及工藝要求在測量桿塔接地裝置這類小地網(wǎng)時，0.618法與電位降法測量值基本相同，0.618法可以滿足工程測試精度的要求。為減輕現(xiàn)場測試的工作量，可采用0.618法測量桿塔接地電阻。該方法應作為確定接地裝置接地電阻是否超標的最終測試方法。30度夾角法的測量原理及限制條件與0.618法一樣，但考慮到云南山區(qū)地形復雜，桿塔附近難有平坦開闊地帶，要確定30度夾角比較困難，建議不采用30度夾角法

7、進行測量；鉗表法與0.618法相比，具有工作強度小、效率高、能有效檢測接地引下線、避雷線聯(lián)結(jié)好壞的優(yōu)點，在測試方法正確的前提下，測量值較0.618法偏大，因此鉗表法可作為桿塔接地電阻普測的測量方法，若測量值超標，再用0.618法復測。（1）0.618法工藝要求圖1：0.618法測試接線圖0.618法試驗接線如圖13所示。1）試驗前應查閱被測桿塔接地裝置型號，明確接地裝置放射線長度L。電流極引線長度至少3L，鑒于目前110kV及220kV桿塔接地裝置射線長度一般為50米，最大一般不超過60米，建議電流極引線長度為200米；由于互感對桿塔接地電阻影響較小，為方便工作，可將200米電流線與160米電

8、壓線并在一起收放線，以減小收放線工作量。2）當采用三端子測試接線時，應注意從接地裝置到接地電阻測試儀引線端子G的引線應盡可能短，以消除引線電阻帶來的測量誤差；3）測量前應拆除被測桿塔所有接地引下線，把桿塔塔身與接地裝置之間的電氣連接全部斷開；4）應注意保持接地電阻測試儀各接線端子、電極和接地裝置等電氣連接位置的接觸良好；5）布線方向可根據(jù)桿塔所處位置，以便于布線為原則視實際情況確定。但若測試數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)或相鄰同地質(zhì)條件桿塔接地電阻值比較有較大差異時，應考慮更換布線方向進行復測。（2）鉗表法工藝要求圖2：鉗表法測量接線示意圖鉗表法測接線如圖2所示。1）測試前應明確被測桿塔所在的輸電線路具有與桿

9、塔連接良好的避雷線，且多基桿塔的避雷線直接接地。測試桿塔所在線路區(qū)段中直接接地的避雷線上并聯(lián)的桿塔數(shù)滿足表1的規(guī)定。不能滿足表1規(guī)定的不能用鉗表法測量；2）被測桿塔的接地裝置應只保留一根接地引下線與桿塔塔身相連，其余接地引下線均應與桿塔塔身斷開。對于桿塔各腳接地裝置未聯(lián)在一起的，應用導線將斷開的其它接地線與被保留的接地線并聯(lián)，將桿塔接地裝置作為整體進行測試。當測試值明顯偏?。ㄐ∮?W）時，應注意確認其余接地引下線是否與桿塔塔身完全斷開，因為當有兩根接地引下線與桿塔塔身相連時，鉗表法測到的是兩接地引下線間的回路電阻，而非接地裝置接地電阻；3）測量前應使用標配精密環(huán)路電阻對鉗表進行自檢，測量時應注

10、意保持鉗口清潔，防止夾入野草、泥土等影響測量精度。測試時應注意使接地線居中，并盡可能垂直于鉗口所在平面。12.1.2 作業(yè)流序作業(yè)準備鉗表法測試合格不合格0.618法測試合格處理接地引下線與桿塔連接鉗表法復測合格不合格更換塔角0.618法復測合格原塔角接地引下線與地網(wǎng)連接不良，開挖檢查不合格適當時候登桿檢查避雷線與桿塔連接不合格接地電阻超標，整改進行下一基測試圖3：桿塔接地電阻測試作業(yè)流程框圖作業(yè)流程見圖3。（1）步驟一：作業(yè)準備包括測試設備準備及資料準備。測試設備準備工作主要包括：檢查測試設備是否在檢定有效期內(nèi)；開機檢查是否正常；測試線、接地樁、皮尺、工具等準備、使用標配精密環(huán)路電阻對鉗表進

11、行自檢；資料準備工作主要包括：確定被測桿塔所在線路避雷線直接接地情況是否滿足鉗表法測試要求；確認被測桿塔接地裝置放射線長度；（2）步驟二：使用鉗表測量若測量結(jié)果合格，則進行下一基桿塔測試，若不合格進行步驟三；（3）步驟三：使用0.618法測量若測試結(jié)果合格，則判斷是接地引下線與桿塔連接處缺陷，應對接地引下線作除銹處理，并擰緊連結(jié)螺栓；處理完畢后再次用鉗表進行測試，若合格則進行下一基桿塔測量，若仍不合格，則判斷是避雷線與桿塔接觸不良，應在適當時候登桿檢查。若測試結(jié)果仍不合格，則應更換塔角接地點再次測量，若合格則說明原塔角接地引下線與地網(wǎng)連接不良，應開挖檢查并處理。若仍不合格，則確認該基桿塔接地電

12、阻不合格。需采取措施對接地網(wǎng)進行改造測試過程中應注重相鄰同土壤構(gòu)造桿塔接地電阻值的比較，若發(fā)現(xiàn)測試值有明顯偏差，應改變布線方向，進行復測。12.1.3 測試結(jié)果誤差分析（1）放線長度對測試結(jié)果的影響由0.618法及30度夾角法測試原理所決定，兩種方法都有使用條件限制，即：a. 有完全同質(zhì)的土壤；b. 有足夠大的間距，以便電極可采取半圓的形式；無論是0.618法還是30度夾角法，都要求有足夠大的間距，以便電極可采取半圓的形式，才能保證測試精度滿足工程精度要求。若放線長度過小，會造成測試值嚴重偏小，須引起高度重視。按DL/T 887-2004 桿塔工頻接地電阻測量要求：電流極長度DGC取4L，最小

13、不得小于3L；（L為桿塔接地裝置放射形接地極的最大長度，如果被測桿塔無放射形接地極，則L按照不小于桿塔接地極最大幾何等效半徑選取。）建議電流極引線長度取200米。（2）土壤不均勻?qū)y量結(jié)果的影響0.618法是基于理想半球形接地網(wǎng)、均勻土壤而得的。實際測量中，測量結(jié)果會受到土壤不均勻性的影響，造成不同布線方向測量值不同。土壤不均勻?qū)τ谧冸娬?、發(fā)電廠大型地網(wǎng)的影響較大，因此在進行大型地網(wǎng)接地電阻測試時一般不用0.618法直接測量，而是采用電位降法尋找零位區(qū)。對于桿塔接地電阻測量，由于桿塔接地裝置較小，布線長度較短，土壤不均勻?qū)y試結(jié)果影響較小，可直接采用0.618法直接測量。此處介紹土壤不均勻?qū)y

14、量結(jié)果的影響旨在使測試人員對測量結(jié)果偏差有所了解。（1）垂直地面方向兩層土壤狀況下0.618法測量誤差 垂直地面方向兩層土壤如圖4所示：圖4：土壤垂直分層示意圖土壤垂直分層時，0.618法測量所產(chǎn)生的誤差決定于：地網(wǎng)尺寸a與上層土壤厚度h的比值、上下層土壤電阻率差值。圖5：土壤垂直分層下0.618法測量誤差與土壤結(jié)構(gòu)關系其中： 從圖5可以看出，當?shù)鼐W(wǎng)尺寸與上層土壤厚度可比時，誤差較大；當兩者相差較大時，誤差較小。當下層土壤電阻率大于上層土壤電阻率時，測量結(jié)果偏小。當下層土壤電阻率是上層土壤電阻率的40倍以上時，測量結(jié)果偏小可達38%；當下層土壤電阻率小于上層土壤電阻率時測量結(jié)果偏大，最大偏差可

15、達10%。（2）水平方向兩層土壤狀況下0.618法測量誤差 土壤水平分層時，0.618法測量所產(chǎn)生的誤差決定于：分層界面到地網(wǎng)的距離b與地網(wǎng)半徑的比值及兩層土壤電阻率的差值，見圖6；及電流線與水平分界面的夾角，見圖7。圖7：0.618法測量相對誤差與布線方向關系（地網(wǎng)中心位于水平方向土壤分界面）圖6：水平方向兩層土壤狀況下0.618法測量誤差與土壤結(jié)構(gòu)關系 地網(wǎng)距水平分層界面越近，0.618法測量誤差越大；電流線與土壤分界面垂直時誤差較大，與分界面平行時誤差為零。當電流極處于高電阻率土壤區(qū)時，測量結(jié)果偏大；當電流極處于低電阻率土壤區(qū)時，測量結(jié)果偏小。（3）布線方向?qū)y試結(jié)果的影響一般情況下，不

16、同布線方向?qū)y量結(jié)果影響小于10%，能夠滿足工程測量精度要求，測量桿塔接地電阻時，可不用考慮布線方向?qū)y量結(jié)果的影響。在個別情況下，如果地中有部分或完全埋地的金屬物體（如鐵軌、水管或其它工業(yè)金屬管道等），可能出現(xiàn)不同方向測試值偏差較大的情況。因此，當測試結(jié)果與相鄰同地質(zhì)條件桿塔接地電阻值相比，明顯偏大或偏小時，應考慮改變電極布置方式，使布線方向與金屬垂直，消除金屬物體對測量結(jié)果的影響。（4）電壓極、電流極引線間互感對測量結(jié)果的影響圖8：兩平行導線互感感抗計算模型圖9：兩平行導體互感感抗與土壤電阻率、導體距離關系兩平行導線間的互感計算模型如圖8所示，距離為D的兩平行導體，土壤電阻率為r，則其中一

17、根導線作為電流線以大地回流時，兩導體之間的單位長度互感阻抗為：其中：（m）稱為等價鏡像距離。互感、土壤電阻率和導線間距三者間的關系如圖9所示。兩導線間的互感最大可達0.6W/km。對于變電站、發(fā)電廠主接地網(wǎng)測量，由于地網(wǎng)接地電阻值較?。?.5W），布線長度較長（數(shù)公里），必須考慮測量引線間的互感影響。但對于桿塔接地電阻測量，由于接地電阻值較大（幾歐至幾十歐），布線長度較短（100米至200米）其互感影響較小，可不用考慮。因此，在進行桿塔接地電阻測試時，可將電流引線與電壓引線并在一起收放線。一方面可以減少布線工作量，另一方面也在一定程度上減小了由于電流引線與電壓引線曲折系數(shù)不一致而使電壓極偏離0

18、.618DGC所造成的測量誤差。（5）鉗表法測量誤差由鉗表法測量原理所決定，鉗表法測量值比接地電阻真實值偏大。其增量來源于兩部份：其一：由于并聯(lián)桿塔基數(shù)不夠，造成測試回路附加電阻不可忽略。因此，在進行鉗表法測量前，要確定測量所在線路區(qū)段中直接接地的避雷線上并聯(lián)桿塔數(shù)量是否滿足表1的要求。若不能滿足表1要求，則不能用鉗表法進行測量。其二：測量值包括了桿塔接地引下線與接地裝置的接觸電阻、架空地線與桿塔的接觸電阻、架空地線電阻、相鄰桿塔的接地引下線與接地裝置的接觸電阻等。須說明的是，這些電阻也是雷電流泄放通道所經(jīng)過的電阻，該值對桿塔耐雷水平評估更具指導意義，這是鉗表法的優(yōu)點之一；13 作業(yè)中可能出現(xiàn)的主要異常現(xiàn)象及對策13.1 異常：測試值與歷史數(shù)據(jù)或相鄰同地質(zhì)條件桿塔接地電阻值比較，明顯偏小。對策：（1）首先確認測試方法是否正確，若采用鉗表法測量，則應注意接地引下線是否完全拆