2022接地網(wǎng)接地電阻短距測(cè)量方法

接地網(wǎng)接地電阻短距測(cè)量方法目次前言 II范圍 1規(guī)范性引用文件 1術(shù)語(yǔ)和定義 1測(cè)量基本要求 3測(cè)量回路設(shè)備條件 3短距測(cè)量方法 4測(cè)量結(jié)果判斷原則 7附錄A（資料性附錄） 接地網(wǎng)短距測(cè)量典型實(shí)例 8I接地網(wǎng)接地電阻短距測(cè)量方法范圍件、短距測(cè)量方法和測(cè)量結(jié)果判斷原則。測(cè)量法僅適用于平原地區(qū)，而電流極電位短距測(cè)量方法則在平原和丘陵地區(qū)皆適用。規(guī)范性引用文件凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T2900.73 GB/T17949.1接地系統(tǒng)的土壤電阻率、接地阻抗和地面電位測(cè)量導(dǎo)則第1部分：常規(guī)測(cè)量GB/T50065交流電氣裝置的接地設(shè)計(jì)規(guī)范GB50169-2016電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范DL/T475-2017接地裝置特性參數(shù)測(cè)量導(dǎo)則DL/T887 桿塔工頻接地電阻測(cè)量術(shù)語(yǔ)和定義GB/T2900.73、GB/T17949.1、GB50169、DL/T475和DL/T887界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1接地體埋入地中并直接與大地接觸的金屬導(dǎo)體稱(chēng)為接地體。3.2接地電阻接地體或自然接地體的對(duì)地電阻和接地線電阻的總和，稱(chēng)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(duì)地電壓與通過(guò)接地體流入地中電流的比值。[DL/T887-2004，定義3.5]3.3自然接地體可利用作為接地用的直接與大地接觸的各種金屬構(gòu)件、金屬井管、鋼筋混凝土建筑的基礎(chǔ)、金屬管道和設(shè)備等，稱(chēng)為自然接地體。[GB50169-2016，定義2.02]13.4復(fù)合接地體一種由導(dǎo)電非金屬材料、電解質(zhì)材料、化合填充物組成的，能明顯降低工頻接地電阻和抵抗土壤中水分、鹽、酸、堿等因素侵蝕的新型接地體。3.5外引接地外引接地是指將變電站主接地網(wǎng)與主接地網(wǎng)區(qū)域以外某一低土壤電阻率區(qū)域敷設(shè)的輔助接地網(wǎng)相連的方法，以達(dá)到降低整個(gè)接地系統(tǒng)工頻接地電阻的目的。3.6斜井接地使用長(zhǎng)度為幾十米到幾百米的斜接地體的接地方式，可同時(shí)具備深井接地和擴(kuò)大接地網(wǎng)面積的優(yōu)點(diǎn)。3.7大型接地裝置110kV及以上電壓等級(jí)變電站的接地裝置，裝機(jī)容量在200MW以上的火電廠和水電廠的接地裝置，或者等效面積在5000m2以上的接地裝置。[DL/T475-2017，定義3.4]3.8場(chǎng)區(qū)地表電位梯度分布當(dāng)接地短路故障電流流過(guò)接地裝置時(shí)，被試接地裝置所在的場(chǎng)區(qū)地表面形成的電位梯度分布。地面上水平距離為1.0m的兩點(diǎn)間的電位梯度稱(chēng)為單位場(chǎng)區(qū)地表電位梯度。[DL/T475-2017，定義3.9]3.9短距測(cè)量法測(cè)量電流極與接地網(wǎng)的距離在1～2.5倍的地網(wǎng)對(duì)角線(1D～2.5D)范圍內(nèi)的測(cè)量方法，稱(chēng)為短距測(cè)量法。3.10計(jì)算機(jī)輔助方法方法，稱(chēng)為計(jì)算機(jī)輔助方法。3.11導(dǎo)體用于承載規(guī)定電流的可導(dǎo)電部分。[GB/T2900.73-2008，定義195-01-07]3.12接地在系統(tǒng)、裝置或設(shè)備的給定點(diǎn)與局部地之間作電連接。[GB/T2900.73-2008，定義195-01-08]3.13(接)地網(wǎng)由埋在地中的互相連接的裸導(dǎo)體構(gòu)成的一-組接地極，用以為電氣設(shè)備和金屬結(jié)構(gòu)提供共同的地。[GB/T17949.1-2000，定義4.8]2測(cè)量基本要求定位裝置的測(cè)量條件定位測(cè)量裝置測(cè)量精度應(yīng)達(dá)到分米（dm）級(jí)。4h。測(cè)量裝置的工作要求3A300V40～60Hz，1Hz。3dB。測(cè)量回路設(shè)備條件測(cè)量引線應(yīng)根據(jù)測(cè)量電流進(jìn)行布置，電流引線接頭應(yīng)可靠，防止現(xiàn)場(chǎng)布置時(shí)出現(xiàn)斷開(kāi)。2.5mm2，1.5mm2.確保回路連通，通過(guò)試測(cè)電流，檢查回路的連通性。440mm×40mm×4mm，垂直接16mm0.5m1000Ω?m0.2m。電壓極和電流極應(yīng)避開(kāi)桿塔下方、地下金屬管道區(qū)域。電壓引線應(yīng)與電流引線具有明顯區(qū)分，并盡可能遠(yuǎn)離，電壓極應(yīng)與電壓引線可靠連接。根據(jù)地質(zhì)勘察，如地形地貌、土質(zhì)情況、環(huán)境等，選擇地面平坦，土壤環(huán)境較單純的區(qū)域作為輔桿塔接地極、引外接地網(wǎng)、斜井接地極等地下裝置。2D電流源接地。電流極垂直接地體與其連接線之間接觸良好。電壓引線放線時(shí)應(yīng)遠(yuǎn)離電流引線，減小互感。短距測(cè)量方法計(jì)算機(jī)輔助短距測(cè)量方法適用范圍計(jì)算機(jī)輔助短距測(cè)量法僅適用于平原地區(qū)。資料匯集分析這些區(qū)域的位置、面積、土壤電阻率、水的電阻率等數(shù)據(jù)。深大小、施工情況、回填土、電氣完整性測(cè)試報(bào)告等等。3仿真模型的確定采用定位測(cè)量裝置定位接地網(wǎng)邊緣、輔助電流極的位置及測(cè)量路徑坐標(biāo)。將定位測(cè)量結(jié)果導(dǎo)入測(cè)量軟件中，建立接地網(wǎng)仿真計(jì)算模型。根據(jù)土壤電阻率測(cè)量數(shù)據(jù)，反演土壤結(jié)構(gòu)，確定接地網(wǎng)數(shù)值計(jì)算的土壤模型。根據(jù)計(jì)算準(zhǔn)確度要求，選擇合適的測(cè)量方法，如矩量法、有限元法、邊界元法等。量路徑，計(jì)算補(bǔ)償點(diǎn)位置，制定地網(wǎng)電阻測(cè)量方案。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量準(zhǔn)備中。用砂紙打磨接地引下銅牌，刮去絕緣漆，確保線夾和金具與接地裝置金屬導(dǎo)體充分接觸。電流極可采用多根垂直接地極并聯(lián)使用，降低接地電阻。說(shuō)明：G——被試接地裝置；C——電流極；P——電位極；D——被試接地裝置最大對(duì)角線長(zhǎng)度；dCG——電流極與被試接地裝置中心的距離；dPG——電位極與被試接地裝置邊緣的距離。圖1計(jì)算機(jī)輔助短距測(cè)量方法示意圖測(cè)量原理1CDEGSDdCGPdPGGPSP位置。將電壓極布置在補(bǔ)償點(diǎn)位置處。施加電流進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量電壓宜選擇掃頻測(cè)量。40～60Hz，1Hz50Hz50Hz4的差異，確保測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。電流極電位短距測(cè)量方法測(cè)量適用條件電流極電位短距測(cè)量方法在平原和丘陵地區(qū)皆適用。測(cè)量原理1D～2.5D27203～201m，遠(yuǎn)離電流極的位置間隔距離可大一些，如取2m、3m4m量電壓值的變化規(guī)律及與接地網(wǎng)地電位抬升的關(guān)系，通過(guò)擬合計(jì)算獲得接地網(wǎng)接地電阻。AA~PVCG說(shuō)明：G——被試接地裝置；C——電流極；P——電位極；圖2基于電流極電位測(cè)量的短距測(cè)量方法示意圖現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量實(shí)施方案3～20mI3A，依次測(cè)量并記錄電壓、電流、頻率、視在電阻。靠近電流極點(diǎn)（3～5m），電壓極入0.2m12345…n，測(cè)量得到ΔR1、ΔR2、ΔR3、ΔR4、ΔR5A。接地電阻計(jì)算將視在電阻值ΔR1、ΔR2、ΔR3、ΔR4、ΔR5，輸入計(jì)算軟件，逆向計(jì)算接地網(wǎng)接地電阻值。擬合計(jì)算按公式（1）、（2）和（3）:5.......................................(1).......................................(2)........................................(3)式中：ρ--為土壤電阻率；x--電壓極到輔助電流極中心的距離；y—測(cè)量電壓；yi、Δui—實(shí)際測(cè)量電位差；k、b--為擬合常數(shù)，均為計(jì)算值。擬合計(jì)算應(yīng)采用最小二乘法進(jìn)行，測(cè)量數(shù)據(jù)的擬合優(yōu)度一般應(yīng)當(dāng)大于0.99。計(jì)算得到k、b后，接地電阻計(jì)算方法R=2k/l+b，其中l(wèi)為接地網(wǎng)到電流極的距離，可用定位測(cè)量裝置測(cè)量得到。測(cè)量結(jié)果判斷原則采用變電站的數(shù)值仿真模型，對(duì)短距測(cè)量方法進(jìn)行數(shù)值仿真分析。根據(jù)換流站接地網(wǎng)的設(shè)計(jì)參數(shù)，結(jié)合換流站的土壤結(jié)構(gòu)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，在CDEGS軟件中建立仿真計(jì)算模型。模型計(jì)算結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量結(jié)果若一致（即誤差小于1%），則說(shuō)明測(cè)量結(jié)果符合要求。變電站接地電阻測(cè)量結(jié)果可按照GB/T50065的規(guī)定進(jìn)行，具體為：4R≤2000/I4000AR0.5歐姆；1000VR≤125/I1000VR≤250/I106附錄A（資料性附錄）接地網(wǎng)短距測(cè)量典型實(shí)例表A.1接地網(wǎng)短距測(cè)量典型實(shí)例相對(duì)電流極距離m頻率電流A電壓VR=U/IΩ地網(wǎng)接地電阻值Ω3475.5023.8780.712410.243535.4643.9394475.4622.8860.53843535.4662.9985475.4942.4840.46286535.4712.5916475.492.2860.42788535.4422.3917475.4912.1250.39864535.462.2418475.4652.0010.37852535.4672.1379475.4421.9240.36629535.5062.08710475.4561.8750.35618535.3811.98411