基于变电站地网接地电阻测试技术研究

杭州继高电力技术有限公司 王定富 虞杰 刘毅

0 引言

从电力系统建设的角度来看，接地是保证内环境当中人身安全以及电气设备有序工作的关键内容，因此，强化电力安全生产效能必然要提升变电站地网接地电阻设计有效性及其测量结果的准确度。在实践操作过程中，随着电网短路容量的不断加大，这在满足电力用户用电需求的同时，也往往会威胁到配电系统避雷器的稳定运行，因此，准确地测量变电站接地电阻对于新建及维护变电站有着积极的意义。

1 变电站地网接地电阻测量技术及其核心内容概述

1.1 变电站地网接地电阻测量技术的应用背景

从实际工作中能够了解到，在每个实体变电站投入运行之前，都需要对其进行系统化、科学化的电网测试，尤其要掌握地网接地电阻的设计情况，使其满足变电站的运作要求。而且，在变电站投入运行以后，站内环境中的地网接地电阻参数也要做定期的检查，以此来降低电力系统发生事故的概率，保证用电系统的安全运作[1]。这一系列的工作都需要凭借较为先进且周密的变电站地网接地电阻测量技术方法来辅以执行。在变电站的长期运行过程中，电网环境的安全性是整个电力系统管理的重中之重，不断优化变电站地网接地电阻测量方法及各项参数的精准度对于电网的稳定运行十分关键。

1.2 变电站地网接地电阻测量技术方法的核心内容分析

总的来说，接地电阻的测量是一个十分复杂的问题，因其会受到多方面因素的影响，它不仅与接地体的大小、形状、地电阻率有关，受到周围电磁场、土壤中的金属物质、地电阻率均匀程度的影响，而且，还会受到测量方法和电极布置的影响[2]。既然如此，如何简便、正确地测量变电站接地网的接地电阻，对于实际工作的推进有着积极的意义，同时，还对于正确估计变电站的安全性、确保电力系统的安全可靠运行和变电站工作人员的人身安全有着直接的影响。

1.3 变电站环境中地网接地情况阐述

在实践过程中，变电站系统环境中出现变电事故较为常见，种种事故的发生明显暴露出变电系统的运行维护工作存在疏漏，其原因有很多，其中之一便是变电站地网接地过程中的各项参数设定存在一定的问题，尤其是地网接地电阻参数的设定，为后期变电站的运作带来隐患。为了降低变电站运行过程中易出现的问题，则需要采用有效手段对变电站地网接地电阻状况进行科学化的检测。具体的变电站环境中地网接地情况如下图所示。

图 一般变电站环境中地网接地示意图

从图中可以清楚的看到，在整个变电站的环境中，尤其在变电站的建设初期，要考虑系统接地以及电源尽显出系统接地的重复设置等环节的处理，使其符合变电站地网接地参数的标准，以及站内外电力系统运行的要求。

1.4 变电站环境中地网接地电阻测试的内容概要及其意义

从国内电网系统建设的情况来看，在面临市场当中日益增长的用电需求，为提升供电单位的供送电环节中的服务质量，采取各种手段及行业技术来提升变电站供配电网络系统的安全性与可靠性，变电站环境中地网接地电阻测试方法是为其安全运行保驾护航。具体而言，鉴于接地网属于变电站建设过程中最先施工的设备，因此，检查接地电阻等内容是需要首先进行的工作。在变电站投入运行后，同样也需要定期对地网接地电阻进行测试。究其原因在于，变电系统装置的运行状况直接影响到整个供电系统的运行情况，所以，要实时调整变电系统装置，使其符合实际运行要求。目前，我国供电系统所采用的变电装置都较为陈旧，需要每间隔一段时间对其进行绝缘电阻等项目的测试，如若装置不合格，则要进行更换或修理。

2 变电站地网接地电阻测试技术及其应用分析

从既往变电站地网接地参数测量环节的实际工作能够了解到，采用变电站地网接地电阻测试方法时需要注意的问题有很多，不同的因素都可能会导致其测量结果失真，因此，在具体操作的过程中，要考虑变电站地网接地电阻测量技术方法的运用[3]。从实践结果来看，如能够有效避免不良因素的干扰，变电站地网接地电阻测试技术的效果极佳，可以避免测量结果出现较大的误差，且还能够降低该环节的工作强度。

2.1 采用变电站地网接地电阻测试技术所需注意的问题

（1）应剔除地线分流的因素

就以带有架空地线的测试过程为例，通常情况下，采用三级法测量带架空地线的变电站接地电阻，但鉴于架空线路地线与变电站接地网是连接一体的，这样就会造成在测量接地电阻的过程中，令部分电流测量不到的情况，因其会从架空线路地线流向其它方向，这样一来，地网接地电阻测量结果就不准确，误差较大，测量的结果比正常值偏小[4]。因此，在进行变电站地网接地电阻测试时，为了避免发生此种情况，则需要将没经被测变电站接地网而直接入地的那部分电流考虑进去。

（2）在变电站发生故障情况下的地网接地电阻测量

在变电站建设及维护管理的实际工作中，偶尔会发生变电站故障的情况，故障电流通常是由线路的相导线所提供的，则将相导线当作变电站地网环境中电流的引线来操作。实际上，相导线与地线处于平行的状态，且二者的互感效应较为明显。如若在变电站故障时，由于相导线所供应的故障电流存在，在互感效应的作用之下，就会被地线电阻分走少部分电流，这样一来，可能就会导致了变电站地网接地电阻测试结果出现误差[5]。所以，在进行变电站地网接地电阻测试时，为了避免由于故障所导致的电流的流失，则需要考虑被地线电阻分走少部分电流。

2.2 变电站地网接地电阻测试技术的实际效果综述

从总体情况来看，随着我国变电站建设步伐的加快，在进行接地网验收以及参数测试时会偶尔出现不规范操作的现象，在采用了变电站地网接地电阻测试技术以后，能够在一定程度上改善这一不良状况，使得地网接地电阻测试的误差有所降低，从而更加有利于变电站的建设及其维护管理。在实际测试的过程中，通过接地网主网拓扑结构的无损电检测方法的实施，能够有效避免接地网环境中的流失电流的遗漏，从而在一定程度上保证了变电站地网接地电阻测试结果的准确性。与此同时，如若要进一步改善变电站地网接地电阻测试过程的数据质量，则可以采用短距离放线以及电压极任意放置的策略来进行辅助操作，能够在保证参数测量结果准确且工作量有所减少[6]。此外，在进行变电站地网接地电阻测量结果评估时，不仅需要考量现场测量时的电流流向及分布状况，还需要在架空地线电流无法剥离的情况考虑进去，从而令变电站地网接地电阻测量的数值更加精准，且符合现实变电站建设及维护管理的要求，这些情况都是需要切实考量的实际问题。

3 结束语

总而言之，通过对变电站地网验收以及电阻测试工作的观察，能够进一步明确变电站地网接地电阻测试技术在实践当中的优势，因其能够在构建地网网络拓扑结构完整性检测模型的基础上，运用敞开式变电站接地电阻测试，从而避免了以往测量时的误差，并且在一定程度上降低了该环节的工作强度。从变电站管理成效来看，基于变电站地网接地电阻测试技术及其实际应用具备一定的产业价值，值得在电力系统建设过程中推广该项技术。

[1]施伟斌,姚建歆,江秀臣,等.变电站接地电阻的短距测试法研究[J].供用电,2010,01(01):4-6,19.

[2]李志忠,陈潇一,王雪松,等.基于三极补偿的接地电阻测试新方法[J].陕西电力,2010,08(08):35-38.

[3]李志忠,王雪松,吉宏亮,等.一种任意三角形补偿的接地电阻测试新方法[J].电测与仪表,2010,09(09):10-12,26.

[4]王纯高.接地电阻测量与三维地网技术的探讨[J].煤矿机电,2012,06:68-73.

[5]张泉锋,李萍,龚伟,等.水力发电站大地网接地电阻检测技术研究[J].技术与市场,2014,7(7):53-55.

[6]谭德海,麦青,赵权.基于冲击接地电阻的变电站地网评估方法研究与应用[J].广东科技,2014,7(14):62-63.