輸電線路桿塔接地電阻測(cè)量方法與標(biāo)準(zhǔn)

DL/T887-2004

《桿塔工頻接地電阻測(cè)量》周文俊武漢大學(xué)電氣工程學(xué)院1精選ppt項(xiàng)目簡介本項(xiàng)目2002年7月立項(xiàng)。2002年9月，《輸電線路桿塔接地電阻測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)研究》各項(xiàng)工作正式啟動(dòng)，2002年12月完成基礎(chǔ)研究。2003年國家發(fā)展與改革委員會(huì)下文編寫該標(biāo)準(zhǔn)。2004年4月，編寫出《桿塔工頻接地電阻測(cè)量》送審稿，在安徽省巢湖供電公司召開的全國標(biāo)委會(huì)專家審查會(huì)議審議并通過。2004年11月中電聯(lián)對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)審核通過，給予標(biāo)準(zhǔn)號(hào)：DL/T887—2004，中國電力出版社將于2005年2月出版發(fā)行。2005年4月1日起該標(biāo)準(zhǔn)在全國開始執(zhí)行。

2精選ppt項(xiàng)目開展意義

鉗表法測(cè)量是對(duì)傳統(tǒng)線路桿塔接地電阻測(cè)量方法的突破，并越來越被普遍使用，但鉗表法測(cè)量得到的是異頻頻（或中頻）回路電阻，整個(gè)接地電阻易受天氣、土壤或某些接地棒的腐蝕或接觸不良所引起的回路電阻變化的影響，因素較多，無誤差修正曲線，無標(biāo)準(zhǔn)可循。鑒于以上優(yōu)缺點(diǎn)有必要結(jié)合電力系統(tǒng)輸電線路的實(shí)際情況研究其使用規(guī)律和誤差判斷方法，建立桿塔接地電阻異頻測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，以便實(shí)際使用中有標(biāo)準(zhǔn)可依。3精選ppt輸電線路桿塔接地電阻計(jì)算包括放射形電極在內(nèi)的各種水平接地體的接地電阻計(jì)算都可以在直線電極的基礎(chǔ)上用一屏蔽系數(shù)A進(jìn)行修正，即寫成：輸電線路桿塔通常取接地體的埋深h=0.6m，直徑（或等效）d=8mm，L為接地體總長度，ρ為土壤電阻率。水平接地體的形狀系數(shù)和屏蔽系數(shù)見下表：4精選ppt輸電線路桿塔接地典型情況右表的型式是典型情況。在既考慮了桿塔的自然接地作用、工頻屏蔽和沖擊電壓作用下限制單根射線長度的問題及盡可能節(jié)約鋼材的條件下制定出來的。5精選ppt輸電線路桿塔接地電阻常規(guī)測(cè)量方法傳統(tǒng)的接地電阻測(cè)量方法。采用注入電流方法，即向地網(wǎng)注入試驗(yàn)電流，測(cè)量電流大小和接地體上的電壓，從而得到接地電阻。不足是布置電流極和電壓極引線、斷開桿塔接地螺栓連接及外加電源等增加了測(cè)試的勞動(dòng)強(qiáng)度；同時(shí)電壓極不可能布置在無窮遠(yuǎn)處，電流極的存在又不可避免會(huì)使電流場畸變，帶來誤差。對(duì)于誤差常用的克服方法有兩極直線布置時(shí)的遠(yuǎn)離法和補(bǔ)償法及兩極引線等長300夾角布置。6精選ppt輸電線路桿塔接地電阻測(cè)量鉗表法鉗表法是傳統(tǒng)接地電阻測(cè)量方法的一個(gè)突破。用鉗表夾住線路桿塔接地線或接地體，就能測(cè)出接地電阻。該法避免斷開各支路，在不方便布置輔助接地極時(shí)尤其方便。要求輸電線路避雷線直接接地，各桿塔通過接地的避雷線構(gòu)成回路，對(duì)于無避雷線的線路或具有絕緣避雷線的線路使用時(shí)較麻煩。該法測(cè)的是異頻回路電阻，與工頻接地電阻之間是近似關(guān)系，且受接地棒的腐蝕情況及接觸狀況影響，需結(jié)合電力系統(tǒng)輸電線路的實(shí)際情況研究其使用規(guī)律和誤差判斷方法，建立相關(guān)接地電阻異頻測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，供實(shí)際使用中參考，這也正是本項(xiàng)目的意義。7精選ppt輸電線路桿塔接地電阻測(cè)量的干擾問題線路桿塔工頻接地電阻測(cè)量中的干擾主要是電壓干擾，它包括電力系統(tǒng)不平衡電流在被測(cè)接地體上的工頻壓降、輸電線路在與其平行的電壓引線上的感應(yīng)電壓以及天電或無線電通訊引起的高頻干擾等。實(shí)際測(cè)試時(shí)以上的干擾都有一定的抑制措施，這里不展開。8精選ppt桿塔接地電阻常規(guī)測(cè)量儀器－搖表接地?fù)u表采用手搖發(fā)電機(jī)作電源，一般有E、P、C三端子(右上圖)或C1、C2、P1、P2四端子(右下圖)，這些端子分別與被測(cè)的電流信號(hào)或電壓信號(hào)相連。在被測(cè)接地體電阻小于1歐時(shí)，宜采用四端子接線的測(cè)試儀。接地電阻測(cè)試儀就工作原理可分為流比計(jì)型、電橋型和電位計(jì)型及新型數(shù)字式儀表。9精選ppt桿塔接地電阻數(shù)字式測(cè)量儀器下左圖是ZC-8型接地電阻測(cè)試儀電路原理圖。下右圖是日本KYORITSU儀器公司生產(chǎn)的一種數(shù)字式接地電阻測(cè)試儀MODEL4015。

10精選ppt桿塔接地電阻測(cè)量儀－鉗表測(cè)試原理鉗表測(cè)量一般采用異于50Hz的測(cè)量頻率。鉗表提供兩個(gè)線圈：電流線圈提供測(cè)試電源E，在測(cè)試回路建立電流I，同時(shí)I再次被鉗表內(nèi)的感應(yīng)線圈的二次側(cè)所轉(zhuǎn)換。回路電阻R=E/I。由于RO?Rx，R≈Rx，因此鉗表顯示的值可以認(rèn)為是桿塔接地電阻Rx。

11精選ppt線路桿塔接地電阻測(cè)量儀器－鉗表下左圖是奧地利LEM公司生產(chǎn)的GEOX接地電阻測(cè)試儀，下右圖是日本CHAUVINARNOUX生產(chǎn)的CA6411接地電阻測(cè)試儀。12精選ppt輸電線路桿塔接地電阻測(cè)量儀器誤差右圖是各測(cè)試儀的校驗(yàn)結(jié)果。CA6411與GEOX當(dāng)電阻在1～15歐的誤差最小最穩(wěn)定；CA6411是3.33%max，GEOX是6.6%max；4015當(dāng)電阻在100～900歐的誤差最小最穩(wěn)定，為1.5%max；當(dāng)電阻在1～10歐時(shí)ZC29B-2比4015誤差小，各種儀器相互之間在2～15歐之間的最大測(cè)量誤差是15.15%。

13精選ppt桿塔接地電阻測(cè)量方法現(xiàn)場測(cè)試對(duì)比三極電流電壓表法，三極示波器相位法，三極接地?fù)u表法，鉗表法，鉗表測(cè)試回路等效阻抗測(cè)試方法對(duì)比。選取某供電局放銀線33號(hào)與39號(hào)兩基桿塔為測(cè)試對(duì)象。測(cè)試結(jié)果（見右表）顯示采用CA6411、GEOX、ZC29B-2及4015四種儀器的測(cè)量結(jié)果是可信的。14精選ppt35—220kV線路桿塔接地電阻現(xiàn)場測(cè)量選取某供電公司4條不同長度、地段、土壤的高壓線路桿塔進(jìn)行了現(xiàn)場測(cè)試，以CA6411、GEOX、ZC29B-2及4015四種儀器作為普查普測(cè)的儀器?，F(xiàn)場測(cè)試得到詳實(shí)的結(jié)果。對(duì)于CA6411與ZC29B-2、4015與ZC29B-2、CA6411與GEOX三種測(cè)量讀數(shù)差值⊿R進(jìn)行橫向比較，找出了兩兩之間的在不同現(xiàn)場下的差別。15精選ppt35kV～220kV桿塔接地電阻

異頻測(cè)量的計(jì)算分析

（一）線路阻抗的計(jì)算交流以大地為回路的單根導(dǎo)線的自感阻抗（Ω/km）

考慮大地影響時(shí)兩平行單根導(dǎo)線的互感阻抗（Ω/km）

α為導(dǎo)線半徑（m），xne為導(dǎo)線單位長度內(nèi)感抗（Ω/km），f為頻率（Hz），ρ為土壤電阻率（Ω·m），導(dǎo)線單位長度電阻rd，兩導(dǎo)線間距為D，導(dǎo)線對(duì)地高度為h，通常h>>D。

16精選ppt35kV～220kV桿塔接地電阻

異頻測(cè)量的計(jì)算分析

（二）GJ35和GJ50鋼絞線避雷線的參數(shù)頻率特性避雷線電阻隨頻率增高而增大，避雷線電抗隨頻率增大而顯著增大，單位長度避雷線GJ35比GJ50電阻及電抗均大。避雷線電阻與土壤電阻率基本無關(guān)，避雷線電抗隨土壤電阻率增加而稍有增加，但幅度較小。17精選ppt35kV～220kV桿塔接地電阻

異頻測(cè)量的計(jì)算分析

（三）鉗表法桿塔接地電阻測(cè)量回路的計(jì)算

簡化：架在桿塔上的各相導(dǎo)線與避雷線之間的互感耦合及避雷線對(duì)地電容極小，可以忽略。下圖中：桿塔電抗Xg、桿塔接地電阻Rj、每檔避雷線阻抗Z。首端測(cè)量等值回路

中間測(cè)量等值回路

18精選ppt35kV～220kV桿塔接地電阻

異頻測(cè)量的計(jì)算分析

（四）計(jì)算項(xiàng)目GJ35/50單/雙根避雷線兩種鉗表（CA6411、GEOX）測(cè)試誤差⊿R計(jì)算。同一桿塔多根接地極時(shí)鉗表測(cè)試誤差⊿R計(jì)算。結(jié)果及分析GEOX計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果是十分接近的，而CA6411則偏大。利用計(jì)算結(jié)果可以有助于判斷接地線的斷線或超標(biāo)，得到若干接地極斷線或超標(biāo)的判別方法。提出了誤差增量（△R）區(qū)間隨桿塔接地電阻（Rj）和桿塔數(shù)量（n）的變化趨勢(shì)圖。19精選ppt35kV～220kV桿塔接地電阻

異頻測(cè)量的計(jì)算分析

（五）理論誤差增量（△R）區(qū)間隨桿塔接地電阻（Rj）和桿塔數(shù)量（n）的變化趨勢(shì)

GJ35單避雷線