不同仪器对升压站地网接地电阻测试的误差研究

徐佳阳

(兴安盟气象局，内蒙古 兴安盟 137400)

1 研究实验准备工作情况

对于接地电阻的测试是目前防雷安全检测的一项重要参数，其他的防雷检测项目均参考接地电阻测试，所以对于接地电阻的测试尤其是升压站这类对于接地电阻精度要求很高的场所来说，其接地电阻值的准确性就显得日益重要。目前兴安盟地区还没有此类针对于升压站大地网的测试研究，但可参考笔者之前参与的“土壤电阻率对接地电阻测试的影响”和“辅助测量线的使用对接地电阻测试的影响”这两个课题的研究结果，更好地进行本实验的研究。在实验过程中将会对几座升压站使用不同仪器进行大地网接地电阻测试，积累大量数据，为后续数据分析提供支撑。

2 实验内容

2.1 使用HM3001、MS1027、A4102 3种仪器进行对比实验

我们将HM3001大地网电阻测试仪设置为自动变频电源检测，3种仪器都利用直线法进行实验，3种仪器工作指标要求不同但工作原理相近。在兴安盟公主岭风电场的实验检测中，课题组进行了大量地实验，对检测结果进行了系统性地比较分析。

首先用HM3001大地网电阻测试仪进行测试，选定电流极与被测接地网边缘的距离为被测接地网最大对角线长度的4倍，据考证公主岭风电场的升压站地网的长宽都为100m，故对角线的长度约为140m，电流极与被测接地网边缘的距离为560m。电压极置于零电位区，在理想状态下可认为零电位位于电流极与接地电网边缘距离的0.618倍，为346m，在HM3001大地网电阻测试仪自校结束后对升压站内的主变压器接地端子进行10次测试，结果如下：

第1次测试值(Ω)第2次测试值(Ω)第3次测试值(Ω)第4次测试值(Ω)第5次测试值(Ω)第6次测试值(Ω)第7次测试值(Ω)第8次测试值(Ω)第9次测试值(Ω)第10次测试值(Ω)0.3660.4100.3980.4820.5110.4460.5220.4330.3780.401

把HM3001大地网电阻测试仪换成MS1027接地电阻测试仪，其他不变，对同一测试点进行10次测试，测试结果如下：把MS1027接地电阻测试仪换成A4102指针式接地电阻测试仪，其他不变，对同一测试点进行测试，结果我们发现指针摇晃剧烈，无法读出准确数值。

第1次测试值(Ω)第2次测试值(Ω)第3次测试值(Ω)第4次测试值(Ω)第5次测试值(Ω)第6次测试值(Ω)第7次测试值(Ω)第8次测试值(Ω)第9次测试值(Ω)第10次测试值(Ω)4.124.565.664.796.035.444.835.996.224.23

2.1.1 实验小结

从这3组实验中可以看出，HM3001大地网电阻测试仪测出来的数值比较稳定，变化幅度最小。用MS1027接地电阻测试仪虽然可以读出数据，但是数据十分不稳定，可信度不高。而A4102指针式接地电阻测试仪则无法完成该实验。MS1027和A4102模拟的是几毫安的测试电流，采用传统方法进行大地网测量时，无论是接地装置本身还是接地中，往往存在一定的杂散电流，这些杂散电流不仅流入测试电流回路中影响电流，还会在电压回路形成压降影响电压，从而影响R的准确性。HM3001模拟工频电流用其进行自动变频检测能有效消除地网中的杂散电流，抗干扰能力强。

2.2 选择HM3001大地网电阻测试仪用三极直线法和三极夹角法检测大地网电阻值

我们依然选择公主岭风电场主变端子测试点作为三极直线法和三极夹角法的基准测试点，首先我们用三极直线法，实验过程同2.1中检测方法，在此不赘述，测试结果如下：

第1次测试值(Ω)第2次测试值(Ω)第3次测试值(Ω)第4次测试值(Ω)第5次测试值(Ω)第6次测试值(Ω)第7次测试值(Ω)第8次测试值(Ω)第9次测试值(Ω)第10次测试值(Ω)0.3660.4100.3980.4820.5110.4460.5220.4330.3780.401

接下来我们采用三极夹角法，选定夹角角度为 30°，电流极与被测接地装置边缘的距离和电压极与被测接地装置边缘的距离相等，为2倍的地网最大对角线长度，为280m，测试进行10次，测量值如下：

第1次测试值(Ω)第2次测试值(Ω)第3次测试值(Ω)第4次测试值(Ω)第5次测试值(Ω)第6次测试值(Ω)第7次测试值(Ω)第8次测试值(Ω)第9次测试值(Ω)第10次测试值(Ω)0.4770.4730.4810.4930.4910.4880.4830.4700.4900.484

2.2.1 实验小结

对比以上2种检测方法的检测值可以看出，夹角法比直线法的值更加稳定，变化幅度小，这说明两极间的互感作用，但是笔者在进行实验时很难用夹角法进行布线，受地形影响限制较大，从宏观上看，利用直线法测量出来的数据误差也在可接受范围内，所以在无法进行夹角法检测时，如果测量方法得当，布线合理，直线法也是不错的选择，而且操作简便。

3 实验结论

通过本次实验获得的大量宝贵数据笔者分析得出一些重要结论：(1)在进行大地网接地电阻检测时，选用合适的仪器尤为重要，切勿为了方便利用便携式接地电阻测试仪进行大地网检测，要选用专用的大地网接地电阻测试仪进行检测。(2)因实际情况选择三极直线法或三极夹角法检测。三极夹角法比三极直线法测试值更稳定，变化幅度更小，可以有效减小两极引线间互感耦合对测试结果的影响，但夹角法实施比较困难，而三极直线法运用得当，布线合理，也能有效消除引线间的互感耦合影响，而且操作简便。