（新疆维吾尔自治区送变电工程公司）
摘要：良好的接地网可以有效改善变电站地表单位梯度，降低接触电压、跨步电压，保证运行人员安全，同时可使设备接地点在流过接地短路电流或雷电流时仍保持较低电位，防止设备遭受反击。而大型接地网接地电阻很小(一般在0.5Ω以下)，即使细微的干扰也会对测试结果产生很大的影响，因此，科学、真实地测试出大型接地网特性参数至关重要。
关键词：750kV变电站 特殊试验 地网测试
一、试验意义
变电站接地是保证人身安全以及电气设备和过电压保护装置正常工作的重要技术措施，为变电站内各种电气设备提供一个公共的参考地，并在系统故障时可将故障电流迅速排泄，降低变电站的地电位，保证人身和设备安全。变电站接地电阻测试是衡量接地系统的有效性、安全性以及鉴定接地系统是否符合规程要求的重要手段，对整个变电站安全稳定运行有着重要的实际意义。
二、方案的确定
现以烟墩750千伏变电站为例，简述方案的确定。由于烟墩750千伏变电站接地网敷设面积大，土壤电阻率不均匀，同时如何避免地网中杂散电流的影响，选择科学而实用的接地网接地电阻测量方法非常重要。
1.布极方式及其特点
变电站地网接地电阻测试中布极方式包括：两点法（伏安两点法）、三极法、四极法。
两点法：
从工程使用效果来看，这种方法测量误差很大，测量可靠性和重复性都非常差。目前在发、变电站地网的测量中基本不使用这种方法。
三极法：
是国内外研究人员在电位降理论基础上发展的简化测量理论，是一种成熟并且使用广泛的方法。三极法又分为直线法、夹角法、反向电极法、倒相法。
四极法：
能有效地消除电压测量线上的互感影响，并且通过倒相消除地中干扰电流的影响，从而得到真实的接地电阻值。应用四极法测量接地电阻也存在一些问题，例如测量时间受到线路停电时间的限制；对于大型地网，现场测量实现起来比较困难；在土壤电阻率比较高的变电站很难达到所需的测量电流等。
2.布极方式的选择
三极补偿法是一种比较常用的测量方法，在0.618直线补偿法中,如果土壤电阻率不均匀，低土壤电阻率地带处于电压极与电流极之间，测量结果存在很大的正误差，同时电压极位置是否准确对测量结果影响很大。在夹角补偿法中，布极位置的偏移、电压极和电流极同接地网的距离、土壤电阻率不均匀等因素对测量结果的影响比直线布极法要小。0.618直线补偿法由于直线布置电极, 所以其电压极和电流极引线间的互感等因素的影响, 给测量带来了不同程度的误差，但30度夹角法就可以有效避免互感因素的影响。
3.测量方法的选择
大电流法：
大电流法即测试电流不小于30A，通过注入大测试电流提高信噪比，增加测量准确性。但要把试验电流升到30A以上并不容易。首先要解决的是试验电源的容量问题；其次是试验电源的输出电压；还有如何有效降低测试回路的电阻问题和试验电源的隔离问题。关于试验电源可以采用100kVA的调压器，输出电压达到0-600V，输出电流达到0-100A，这对于现场来说虽然困难但是还可以做到，最困难的是需要在调压器的前面串接隔离变压器进行隔离，如果不用隔离变压器就会产生分流而升不起电流。一般没有大容量的隔离变压器，定型的隔离变压器只有30kVA，再大容量的据需要特殊定制。
大电流法必然导致测量电源装置的庞大和笨重，现场测量工作时使用极为不便。
其次是如何有效降低试验回路的阻抗问题。在试验时应尽量减小试验回路的阻抗，如何有效的降低电流极的接地电阻也是该方法必须解决的问题。
变频法：
就是用非50Hz试验电源将干扰电流与测量用的信号电流分离出来，使之不进入测量系统，消除其所致测量误差，因此，测试电流不需太大就可提高测量精度，同时可大大减小设备重量和试验人员的劳动强度。变频电流法使用频率的选择应使得感性分量的变化不致影响接地电阻的测量值。有效消除工频的电流干扰和测量引线间干扰。
4.测量方法确定
经过有关单位测试及相关文献的理论分析，只要注意以下几个问题两种测试方法具有一定的等同性。一是注意消除地网杂散电流的影响；二是布线时加大电流、电压线的距离，消除引线互感的影响；三是选择合适的测量方向和放线长度找出零点位点。经过两种测量方法的比较最终我们选择用变频法、30度夹角布极来测量烟墩750千伏变电站地网电阻。
三、电流极与电压极的实际布置
烟墩750千伏变电站正南方向和正北方向都有公路，这两个方向不适合布置电极，
只有正南和正西地势开阔适合布置电极，我们选择正南方向。
电流极C和电压极P利用750千伏线路铁塔处的接地，使电极处的接地电阻小于1OΩ。变电站对角线长D约366m，电流极C距变电站G处约1528m，电压极P距变电站G处约1438m。
四、试验接线
电流线采用截面积为4mm2的铜导线，电压线采用截面积为2.5mm2的铜导线，接地电阻，接触电压，测试过程中应注意Pc距地面高度为1.8米。Pd为模拟人脚的金属板,该电极为包裹湿布的直径为20cm的金属圆盘，并压上重物，电极中心距设备边缘距离为1米。P1与P2端子间并联等效人体电阻Rm，一般取Rm=1.5KΩ，该电阻已经在内部连接好，实际测量中无需连接此电阻。
测试中应注意P1、P2端子分别接至模拟人脚的电极Pa、Pb,该电极可采用包裹湿布的直径为20cm的金属圆盘，并压上重物。两电极中心距离为1米。P1与P2端子间并联等效人体电阻Rm，一般取Rm=1.5KΩ，该电阻已经在内部连接好，实际测量时无需连接此电阻。
四、试验数据
五、结论
1.为排除干扰，选择近于工频的变频。测量电流的频率与工频频率的偏差不大于10 Hz(即测量频率40～60 Hz)，偏差太大将产生显著误差。
2.根据哈密烟墩750千伏变电站的接地网特点以及土壤电阻率不均匀状况，采用了夹角补偿法的布线方式，从而减少了放线的长度，避免了土壤电阻率不均匀对电网测试的影响。
3.依据Q/GDW 157-2007《750kV电气设备交接试验标准》、DL\T 475-2006 《接地装置特性参数测量导则》哈密烟墩750千伏变电站地网接地电阻值合格，接触电压、跨步电压均在规程允许范围之内。
六、实际效果
变频法的采用避免了以往大电流法中庞大而笨重的大型隔离变压器和大容量调压器的使用，方便了现场测试，提高了工作效率。
论文作者:刘毅,曹光辉
论文发表刊物:《电力设备》2016年第18期
论文发表时间:2016/11/29
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