架空输电线路接地电阻测量研究

&嘶and

方波力

(国网奉化供电公司

浙江

奉化315500)

科技创新

T e chnol ogi cal I nnovat i on

架空输电线路接地电阻测量研究

摘要传统的架空输电线路接地电阻在实际的测量工作中,由于存在比较大的离散性和不准确性,因此直接影响着线路的防雷水平和雷击跳闸率的高低。针对上述问题,介绍架空输电线路接地电阻的测量方法以及测量误差产生的原因,从多个方面对接地电阻的测量技术进行分析研究,并针对减小测量误差、提高测量效率提出了相关改进措施。关键词架空输电线路接地电阻测量方法中图分类号:TM 862

文献标识码:A

O ver head T r ans m i s s i on L i ne G r oundi ng R es i s t ance

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M eas ur em ent

St udy

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G r i d Fengh ua P ow er C om pany, F enghua ,Zhej i ang 315500)

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l 架空输电线路接地电阻的测量方法

在目前的架空输电线路接地电阻的测量中,通常采用的是交流电,使用ZC -8型接地电阻测量仪进行测量。

一般电位降法更为常用,就是让电位极从接地体处开始向外移动,记录下每一处的阻抗值,然后画出R 随电位极间距变化的曲线。由于电压极的电势0点等诸多指标受土壤情况的变化的影响,因此,土壤分布不均会对这种方法的测量结果产生影响,会增大测量误差。

2.1.1电压极的位置与土壤结构的影响

为了方便分析,不妨假设有上下两层土壤分布,电阻率分别为p 。和p :,这里定义衡量土壤均匀度的量磊,_(p 。-p :) /(p.+p:) ,K =O 时表示土壤均匀。当K =O并且电压极和按地体之间的距离为电流极和接地体之间距离的0.618倍时,就能准确测量出接地电阻的值。在这种上下两层分布的土壤中,如果上层土壤的厚度和电流极的长度相当,电压极的位置就会受K 值的影响,而不一定就是0.618处了;如果上层的电阻率小于下层,那么电压极和接地体之间的距离就会在0.618的基础上增大。所以,如果土壤具有上述分布,按照0.618法的原则来确定电极的位置就会使接地电阻的测量值与实际值偏差增大。

2.1.2土壤横向分层的影响

设n 为地网等值半径,则电压极与地网之间的距离为6.18r , ,电流极与地网之问的距离为l O r e 。如果土壤均匀或者土壤的水平分界面与地网之间的距离很大,那么用0.618法测出的接地电阻值等于实际值。而实际上,当电流极所处位置的土壤电阻率较大时,测量值大于实际值:当电流极所处位置的土壤

当电流腔过接地体流入大地时。接地体两端的电压U 和

电流,的比值就是接地电阻的值。接地体不一定完全规则的,这里为了计算简单,不妨假设接地体为半球形,则与球心距离

为石的球面上的电流密度;,=-南

助与球心距离为x 的球面上的电流密度。

其中:沩流经接地体的电流大小:x 为球面到球心的距离:

则电场强度E =咖,其中:p 为土壤的电阻率,因为电场中

两点之间的电势差等于场强在这两点的线积分。因此,如果规定无穷远处为电势0点,则与球心距离为x 处与地之间的电压:

U 2£一Edx=.I :丢等出2p 去]:。结合上面二式可得电极

2茜‘去一素) 。由电极3作用

而产生的电极1与电极2之间的电势差t 酞2茜‘玄一素) 。

1和电极2之间的电势差:u

由叠加原理可知实际电极1和电极2之间的电势差:u=U+

矾=鱼27r

r 上r, 一去)+等(去一去) 。所以,电极1和电极2

之间的接地电阻值:咫。孚2茜(吉一去)+告(去一去) 。

接地电阻的测量值惑与理论值足相等,须使葫:=ad,,,也就是

接地体的实际电阻l 尺=告。由上面的分析过程可知,要使

说,如果不把电流极放在无穷远处,则必须把电压极置于电流极和接地体之间并且距离接地体0.618盔披b 。因此,这种方法测量方法叫作0.618法或者补偿法。

2测量误差2.1土壤分布不均匀

电阻率较小时,测量值小于实际值。当腊从一0.95变化到O .95

时,相对误差从0.9变化到-0.1。

2.1.3土壤纵向分层的影响

电压极与地网之间的距离为6.18r .,电流极与地网之间的距离为l O t , 。测量误差受图睦的影响,当上层(下转第229页)

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架空输电线路接地电阻测量研究

摘要传统的架空输电线路接地电阻在实际的测量工作中,由于存在比较大的离散性和不准确性,因此直接影响着线路的防雷水平和雷击跳闸率的高低。针对上述问题,介绍架空输电线路接地电阻的测量方法以及测量误差产生的原因,从多个方面对接地电阻的测量技术进行分析研究,并针对减小测量误差、提高测量效率提出了相关改进措施。关键词架空输电线路接地电阻测量方法中图分类号:TM 862

文献标识码:A

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l 架空输电线路接地电阻的测量方法

在目前的架空输电线路接地电阻的测量中,通常采用的是交流电,使用ZC -8型接地电阻测量仪进行测量。

一般电位降法更为常用,就是让电位极从接地体处开始向外移动,记录下每一处的阻抗值,然后画出R 随电位极间距变化的曲线。由于电压极的电势0点等诸多指标受土壤情况的变化的影响,因此,土壤分布不均会对这种方法的测量结果产生影响,会增大测量误差。

2.1.1电压极的位置与土壤结构的影响

为了方便分析,不妨假设有上下两层土壤分布,电阻率分别为p 。和p :,这里定义衡量土壤均匀度的量磊,_(p 。-p :) /(p.+p:) ,K =O 时表示土壤均匀。当K =O并且电压极和按地体之间的距离为电流极和接地体之间距离的0.618倍时,就能准确测量出接地电阻的值。在这种上下两层分布的土壤中,如果上层土壤的厚度和电流极的长度相当,电压极的位置就会受K 值的影响,而不一定就是0.618处了;如果上层的电阻率小于下层,那么电压极和接地体之间的距离就会在0.618的基础上增大。所以,如果土壤具有上述分布,按照0.618法的原则来确定电极的位置就会使接地电阻的测量值与实际值偏差增大。

2.1.2土壤横向分层的影响

设n 为地网等值半径,则电压极与地网之间的距离为6.18r , ,电流极与地网之问的距离为l O r e 。如果土壤均匀或者土壤的水平分界面与地网之间的距离很大,那么用0.618法测出的接地电阻值等于实际值。而实际上,当电流极所处位置的土壤电阻率较大时,测量值大于实际值:当电流极所处位置的土壤

当电流腔过接地体流入大地时。接地体两端的电压U 和

电流,的比值就是接地电阻的值。接地体不一定完全规则的,这里为了计算简单,不妨假设接地体为半球形,则与球心距离

为石的球面上的电流密度;,=-南

助与球心距离为x 的球面上的电流密度。

其中:沩流经接地体的电流大小:x 为球面到球心的距离:

则电场强度E =咖,其中:p 为土壤的电阻率,因为电场中

两点之间的电势差等于场强在这两点的线积分。因此,如果规定无穷远处为电势0点,则与球心距离为x 处与地之间的电压:

U 2£一Edx=.I :丢等出2p 去]:。结合上面二式可得电极

2茜‘去一素) 。由电极3作用

而产生的电极1与电极2之间的电势差t 酞2茜‘玄一素) 。

1和电极2之间的电势差:u

由叠加原理可知实际电极1和电极2之间的电势差:u=U+

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之间的接地电阻值:咫。孚2茜(吉一去)+告(去一去) 。

接地电阻的测量值惑与理论值足相等,须使葫:=ad,,,也就是

接地体的实际电阻l 尺=告。由上面的分析过程可知,要使

说,如果不把电流极放在无穷远处,则必须把电压极置于电流极和接地体之间并且距离接地体0.618盔披b 。因此,这种方法测量方法叫作0.618法或者补偿法。

2测量误差2.1土壤分布不均匀

电阻率较小时,测量值小于实际值。当腊从一0.95变化到O .95

时,相对误差从0.9变化到-0.1。

2.1.3土壤纵向分层的影响

电压极与地网之间的距离为6.18r .,电流极与地网之间的距离为l O t , 。测量误差受图睦的影响,当上层(下转第229页)


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