向金水

摘 要：大型变电站接地网是整套电力系统中的关键部分，而对接地网进行定期的测试，则是变电站维持平稳、安全运行的重要措施。基于上述背景，该文采用综述归纳的方式，对国内外常用的大型变电站接地网测试方法进行了总结，详细分析了各种接地网测试方法的技术特点、操作流程等内容，以期为同类课题的研究提供一些借鉴。

关键词：大型变电站 接地网 测试方法

中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）06（a）-0087-01

1 变电站接地网测试概述

变电站接地网测试，是变电站系统维护中的常规工作，其实质便是对变电站接地网的接地电阻进行测量。整体上看，大型变电站接地网的测试，所涵盖的技术要求、技术方法十分繁多，每一种方法又各有特点，为使研究的重点突出，该文仅对几种常见的变电站接地网测试方法进行归纳分析。

2 大型变电站接地网测试技术分析

2.1 夹角补偿测试技术

夹角补偿测试法是大型变电站接地网测试中的常用技术。在具体的测试中，技术人员利用布极位置的偏移、电压极与电流极与接地网之间的夹角作为测量参照指标，对变电站接地网的接地电阻进行测试。

2.1.1 测试操作流程

第一，假定大型变电站接地极半径为a，接地极为G，电压极和电流极分别为P和C，电流I从G点流入，C点流出。

第二，G、P两点在接地极G点作用下，形成电位差U1，而G、P两点在电流极C点作用下，形成的点位差为U2。

第三，G、P两点的被测电压值U=U1+U2，而接地电阻值R=U/I。

2.1.2 注意事项

第一，在应用夹角补偿测试技术时，布极位置、土壤电阻率等因素，对测试的结果将产生一些影响，因此，在测试之前，技术人员应对上述环境参量进行提前测定，尽量避免应环境参量不达标，造成的测量误差。

第二，在操作过程中，为控制测量误差，技术人员可将电流极的位置布放在距离地网中心约2.5～30C处（C即为接地网最大对角线的长度），如此一来，一般能将测量的误差控制在10%以内，符合工程测试精度要求。

2.1.3 综合评述

应用夹角测试技术，对大型变电站接地网进行测试，具有计算简便、施工便利，容易获取数据等优点。但存在参数受周边环境影响较大、数据精准度不够高等缺陷，因此，在日常测量应用中，技术人员可在应用夹角测量法获取数据的基础上，综合应用其他接地网测试技术，获取多组数据。

2.2 工频大电流测试技术

工频大电流法是一种广泛应用于大型变电站接地网测试的技术方法，也称为“电压-电流表法”。在具体的操作中，技术人员通常需要应用380V隔离变压器作为供电电源，对电网AB相进行供电，再换向为BA相供电，以此消除工频干扰，并获取电压，同时，对接地网中注入电流，通过对电压电流值的换算，计算出变电站接地网中的电阻及其他参数。

2.2.1 测试操作流程

应用工频大电流法对大型变电站接地网进行测试的操作应遵循如下流程（设A为接地体与电压极之间的距离，B为接地体与电流极之间的距离；D为变电站对角线长度）。

第一，采用“三角形法”布置电流电压极，并保证A=B=3D，同时，电流和电压的夹角a=30°。

第二，采用“对角测量法”，分别对接地体的三个角度点测量点电压进行测量，得到电压值Uab、Uca和Ubc，同时获取三点上的电流值Ia、IC和Ib。

第三，应用公式“（Ubc2+ Uca2+ Uab2-3U2）/ （Ia2+ IC2+Ib2-3I2）”计算被测变电站接地网上的电阻，式中，U和I分别为干扰电压和干扰电流值。

2.2.2 注意事项

应用工频大电流法对大型变电站接地网进行测试时，需要注意以下几方面内容。

第一，测量时，应维持电源频率f=50HZ，从而为测试提供良好的电环境。

第二，在选用测量仪器时，应保证所有仪器的精准级在0.5级以上，且应使截流导线的截面积大于2mm2，与接地体之间的连接应保证良好。

2.2.3 综合评述

工频大电流测量法，具有高信噪比，低干扰的优点，因此，所测量的数据具有较高的精准度，常用在大型变电站高精度接地网电阻的测量过程中。然而，该种方法也存在一些缺陷，例如，由于测试电流较大，容易产生较强的互感，會对测试结果带来一些负面影响；此外，在实际操作中，该种方法需要借助笨重的设备完成，使得测试的成本、难度增加不少。

2.3 变频电流测试技术

变频电流测试技术也是一种被技术人员应用在大型变电站接地网测试中的方法。该种方法可用于500kV以上大型变电站接地网电阻的测试，效果良好。

2.3.1 测试操作流程

第一，采用补偿法，确认电压极的位置。

第二，保证正、反相测量电流有效值不变，计算工频测量阻抗值Zg和三倍工频测量阻抗值Z3。

第三，利用上述数据，计算得出变电站接地网电阻值为：R地=。

2.3.2 注意事项

第一，为使接地电阻测量值不受频率感性分量的变化影响，在测试中，技术人员应控制好外部电流的频率，或采用异频法消除工频地电流干扰。

第二，在此时过程中，应保证测量电流的频率与工频频率的偏差<10HZ，以免产生误差。

2.3.3 综合评述

变频电流测量技术能够有效消除测量过程中的互感应干扰、电磁干扰，与瓦特表法相结合，能够同时获取2个变电站接地网的阻值，具有测量精度高、互相印证性强等优势，是大型变电站接地网电阻测量的优选方法。但该种方法也存在计算过程复杂的特点，因此，对测量技术人员业务水平的要求也较高。

3 结语

该文详细分析了夹角补偿法、工频大电流法和变频电流法三种大型变电站接地网测试的测试流程、注意事项，并采用对比评述的思维，对三种测量技术的优缺点进行了分析。当然，关于大型变电站接地网测试的相关技术还有很多，因此，该文的后续研究公众仍有待进一步深入。

参考文献

[1] 刘宝成.低电压大电流法检测接地网技术研究[J].电力建设，2006（2）：33.

[2] 张波，崔翔.大型变电站接地网的频域分析方法[J].中国电机工程学报，2002（3）：77.