变电站大地网接地电阻测试的原理及方法

目前在电力系统中，大地网的接地电阻的测试目前主要采用工频大电流三极法测量。为了防止电网运行时产生的工频干扰，提高测量结果的准确性，绝缘预防性试验规程规定：工频大电流法的试验电流不得小于30A。由此，就出现了试验设备笨重，试验过程复杂，试验人员工作强度大，试验时间长等诸多问题。

大地网接地电阻测试仪，采用了新型变频交流电源，并采用了微机处理控制和信号处理等措施，很好的解决了测试过程中的抗干扰问题，简化了试验操作过程，提高了测试结果的精度和准确性，大大降低了试验人员的劳动强度和试验成本。

在实际测试变电站接地装置的接地阻抗时电流极要布置的尽量远，通常电流极与被试接地装置边缘的距离dCG应为被试接地装置大对角线长度D的4～5倍（平行布线法），在土壤电阻率均匀的地区可取2倍及以上（三角形布线法），电压引线长度为电流引线长度0.618倍（平线布线法）或等于电流线（三角形布线法）。

1、电位降法

大地网接地电阻测试仪的电位降法测试接地装置的接地阻抗是按图1布置测试回路，且符合测试回路的布置的要求。

G—被试接地装置；C—电流极；P—电位极；D—被试接地装置大对角线长度；dCG—电流极与被试接地装置边缘的距离；x—电位极与被试接地装置边缘的距离；d—测试距离间隔；

流过被试接地装置G和电流极C的电流I使地面电位变化，电位极P从G的边缘开始沿与电流回路呈30°~45°的方向向外移动，每间隔d（50m或100m或200m）测试一次P与G之间的电位差U，绘出U与x的变化曲线。曲线平坦处即为电位零点，与曲线点间的电位即为在试验电流下被试接地装置的电位升高U,接地装置的接地阻抗为：Z=Um/I

如果电位测试线与电流线呈角度放设确实困难，可与之同路径放设，但要保持尽量远的距离。

如果电位将曲线的平坦点难以确定，则可能是受被试接地装置或电流极C的影响，考虑延长电流回路；或者是地下情况复杂，考虑以其他方法来测试和校验。

2、电流—电压表三极法

a）直线法

电流线和电位线同方向（同路径）防设称为三极法中的直线法，示意图2；dcG符合测试回路的布置的要求,dPG通常为(0.5~0.6)dcG.电位极P应在被测接地装置G与电流极C连线方向移动三次，每次移动的距离为dcG的5％左右，当三次测试的结果误差在5％以内即可。

大型接地装置一般不宜采用直线法测试。如果条件所限而必须采用时，应注意使电流线和电位线保持尽量远的距离，以减小互感耦合对测试结果的影响。

G—被试接地装置；C—电流极；P—电位极；D—被试接地装置大对角线长度；dCG—电流极与被试接地装置边缘的距离；dPG—电位极与被试接地装置边缘的距离；

b)夹角法

只要条件允许，大型接地装置接地阻抗的测试都采用电流——电位线夹角布置的方式。dcG符合测试回路的布置的要求,一般为4D~5D，对超大型接地装置则尽量远；dPG的长度与dcG相近。接地阻抗可用公式（2）修正(2)式中θ---电流线和电位线的夹角；Z'---接地阻抗的测试值。

如果土壤电阻率均匀，可采用dcG和dpG相等的等腰三角形布线，此时使θ约为30°，dcG=dpG=2D接地修正公式。

3、接地电阻测试仪法。

图3是接地电阻测试仪测试接地网接地电阻的接线方法；测试原理、布线、要求与三极法类似。

E极在使用三极法测量时必须与P1短接起来，但当地网接地电阻很小，当地网接地电阻较小时(≤0.5Ω),为了提高测量精度,减小仪器与地网测量引线电阻及接触电阻对测量结果的影响,可将E．P短路片解开；减小接触电阻引起的误差，需单独引线与地网测试点相连。

注：1、E――接被测量地网；2、P1――接被测量地网；3、P2――接测量电压线（其长度取电流线长度的0.618倍）；

4、C――接测量电流线（其长度取地网对角线长度的4～5倍）；