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大型接地网接地电阻测量误差分析和对策

文档作者：张培刚陈章伟张国鸣文档来源： 1．国电浙江北仑第一发电有限公司，浙江宁波315800；2．浙江浙能北仑发电有限公司，		点击数：	更新时间： 2022年02月10日
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2009年第2期 浙江电力
ZHEJIANG ELECTRIC POWER 81
大型接地网接地电阻测量误差分析和对策
张培刚 。陈章伟 ，张国鸣
(1．国电浙江北仑第一发电有限公司，浙江宁波315800；2．浙江浙能北仑发电有限公司，浙江宁波315800)
摘 要：结合北仑发电厂大型接地网接地电阻的实测，分析了引起大型接地网接地电阻测量误差的原
因，并提出了消除干扰的方法和对策，在现场实测时加以应用，测量结果与理论计算分析结果相吻合。
提出的测量方法对今后测量大型接地网接地电阻具有参考意义。
关键词：接地网；接地电阻；测量；对策
中图分类号：TM862 文献标识码：B 文章编号：1007—1881(2009)02—0081—03
Error Analysis and Countermeasure for Large Grounding Grid Resistance M easurement
ZHANG Pei-gang ， CHEN Zhang—wei ， ZHANG Guo．ming
(1．Guodian Zhejiang Beilun NO．1 Power Generation Co．Ltd．，Ningbo Zhejiang 3 15800，China；
2．Zhejiang Energy Beilun Power Generation Co．Ltd．，Ningbo Zhejiang 3 1 5800，China)
Abstract：Based on the measurement of large grounding grid resistance in Beilun Power Plant，this paper analyses
the reason of measurement error of large grounding grid resistance，and offers a solution to eliminate the error．
This solution was applied in site measure successfully．The measured result matched with theory calculation．The
measurement solution presented by this paper will be useful to measure large grounding grid resistance in future．
Key words：grounding grid；grounding resistance；countermeasure
大型接地网接地电阻的测量，由于涉及范
围大，环境干扰源多，给准确测量带来一定的困
难。通过北仑发电厂先后3次的测量实践，应用
多种测量方法，取得了不同的测量结果，并作了
相应的分析。
1 北仑发电厂接地网测量
1．1 接地网概况
北仑发电厂接地装置分两期施工，全厂接
地电阻设计值要求小于0．043 Q，地网分为升压
站、主厂房、辅助厂房、煤场等部分。各部分相
互连接，形成一个大接地闭合回路。北仑发电厂
的地网面积约为644 100 rn2；地网最大对角线的
长度为1 170 m。一次接地网采用185 mIT12的铜
绞线。
由于厂址地处海边，土壤电阻率很低，最初
的资料记载为5～45 Q·ITI。厂区内不同地点的
地表面及地表到2．5～3．5 in深度处的土壤电阻
率实测值均不同，考虑到干旱和冰冻等季节因素
以及施工中某些地网干线埋于泥石回填土之中等
不利因素，设计时取平均土壤电阻率为45 Q ·
in，地表取50 Q ·in。
北仑发电厂投运后，多次对接地电阻进行测
量，测量值的离散性比较大，而大多数的测量值
在0．2～0．6 Q之间，与0．043 n的要求相去甚
远。对接地网进行了开挖检查， 当挖到1．4 in深
时，就见到地下水，检查发现地下接地网处在地
下水中，且没有腐蚀。电厂水平地网所在的土壤
所含水份基本不随季节变化而变化，土壤电阻率
稳定。可以排除因地网锈蚀或季节因素的影响而
导致接地网接地电阻增大的可能性。
1．2 接地电阻测量
工程上测量接地网接地电阻时，无论是工频
法还是变频法，其测量电极(电流极和电位极)布
置方式和要求是一样的，应用最多的是三极法。
三极指的是接地极(即接地网)、电流极和电位
极。常用的电极布置方式有：电位降法、补偿法
和远离法。补偿法有直线0．618法和夹角30~
法。
北仑发电厂接地网接地电阻历次测量方法和
82 浙江电力 2009年第2期
地网 ‘．
电流注入点
极
N：29。E：12l。
(c)
图1 北仑发电厂大型接地网3次接地电阻测试简图
结果见表1，3次接地电阻测试布置见图1。
2 接地电阻测量误差分析
2004年4月和2005年3月2次接地电阻测
量数据与2005年l1月接地电阻测量数据相比偏
差较大，引起接地电阻测量误差可能的原因及对
策分析如下。
2．1 零序电流的干扰
根据测量结果，干扰电压V0值分别为1 V、
0．3 V、0．4 V，如果接地网的真值为0．02 Q，即
注入地网的电流分别为50 A、15 A、2O A，这一
值已和测量时注入的电流值差别不大，此时
和正反相测量所得的 +、 一在同一数量级，任
何微小的误差就可以引起(v；+V )／2一v 3的大
幅度变化，给测量带来误差。
有两种改进办法：
(1)加大注入电流，但受到试验设备和环境
条件的限制，注入接地网的电流不可能无限加
大。同时为了加大注入电流，必须提高电源的输
出电压。2005年11月测量时，注入电流增大到
7O A以上，输出电压达到了800 V。在试验中应
做好安全防范工作。
(2)采用异频测量的方法，但由于地网太
大，接地电阻太小，普通的20 mA级异频测量仪
不合适，宜用大电流的异频测量仪，提高信噪比
和测量精度，2005年11月测量时采用的异频电
源注入的电流达到了10 A。
2．2 电磁干扰
500 kV大型变电站内的电磁干扰严重，干
扰的波形复杂，波形、幅值随时变化。测量时可
采用加大注入电流以提高信噪比来抑制这类干
扰，试验设备也应尽量远离干扰源。
表1 北仑发电厂接地网接地电阻3次测量的方法和结果
2009年第2期 张培刚，等：大型接地网接地电阻测量误差分析和对策 83
2005年11月测量时，接地电流注入点远离
500 kV带电设备，选在接地网的边缘。
2．3 测试线之间的互感影响
两平行线问的互感M按下式估算
M =2×10 In(Dg／D) (1)
式中：D为平行导线间的距离；Dg=80 v厂 ID
值取公路边的测量值200 Q ·m；当D=10 m
时，M=9．457 10～。
在有互感的情况下，应用倒相法测得的电压
将是地网实际电压 和互感压降之和。如果
设地网是纯阻性的，此时有：
I， ：(侬) +( M) (2)
而 与 是十分接近的，也就是说测得
的电压基本全是互感压降。即测得的R值严重
偏离其真值，测量数据也证实了这一点。
2004年4月测量时采用的是直线法，电流
线和电压线平行的距离较长，大约为2 000 m ，
当注入电流为6 A时，互感电压就有3 v多，而
测出的V+和V一也有3～5 V。
2005年3月测量时采用了30~夹角法，电
流线和电压线平行的距离较短，当注人电流为
l7 A时，测量V+为3 v、V一为4 V。
2005年11月测量同样采用的是30~夹角
法，但在这次测量中，从起始点铺设电流线和电
压线时就将两条线成直角布置，基本消除了互感
的影响。当注入电流为70 A左右时，v+、v一分
别只有0．8 V和0．4 V。
从这些数据可以看到互感的影响是造成测量
误差的主要原因之一。
此外， 电压、电流极尽量远离地下金属管
线，电压、电流测试线与地下金属管线垂直布
置。
利用温纳尔四极法和模拟试验法对北仑发电
厂的土壤电阻率进行了测试，测试结果为11
Q ·m左右。通过对北仑发电厂地网面积的测
算，运用不等电位法对接地网接地电阻理论计算
的结果为0．015～0．022 Q之间，与2005年的实
际测量值R：0．011 Q基本吻合。
3 结论
(1)北仑发电厂接地网接地电阻值在0．011
0．022 Q左右，小于设计值0．043 Q，土壤电阻
率在11 Q·m左右，且地网基本未腐蚀，符合电
厂的安全运行要求。
(2)测量接地网的接地电阻时，为消除零序
电流和电磁干扰的影响，应适当加大注入电流，
采用异频电源，避开架空线。
(3)测量大型接地网接地电阻时，电压、电
流测试线很长，如果相距又很近，测试线间互感
就很大，会造成较大的测量误差。在测试中应加
大电压测试线和电流测试线之间的距离，尽量减
少测试线间互感的影响，测量结果就会更接近真
实值。
收稿日期：2008—10—29
作者简介：张培刚(1976一)，男，浙江宁波人，工程师，从事
电气技术管理工作。
(本文编辑：杨勇)
(上接第l6页)
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收稿日期：2008—12—02
作者简介： 刘鸿国(1969一)， 男，福建莆田人， 高级x-．程
师，主要从事电厂焊接、锅检、金属监督的研究及实践。
(本文编辑： 陆莹)

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