大型變電站地網(wǎng)測(cè)試技術(shù)(2)

1、廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院 受中電聯(lián)和電力行業(yè)高電壓標(biāo)委會(huì)委托，由受中電聯(lián)和電力行業(yè)高電壓標(biāo)委會(huì)委托，由東北電力科學(xué)研究院高壓所和廣東電力科學(xué)研究東北電力科學(xué)研究院高壓所和廣東電力科學(xué)研究院所作為主要修編單位，于院所作為主要修編單位，于2003年年10月月20日啟動(dòng)。日啟動(dòng)。由國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)于由國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)于20062006年年5 5月月6 6日發(fā)布，日發(fā)布，實(shí)施時(shí)間為實(shí)施時(shí)間為20062006年年1010月月1 1日。日。 參編單位中國(guó)電力科學(xué)研究院、廈門(mén)紅相電參編單位中國(guó)電力科學(xué)研究院、廈門(mén)紅相電力設(shè)備公司、西安四方機(jī)電有限責(zé)任公司、蘇州力設(shè)備公司、

2、西安四方機(jī)電有限責(zé)任公司、蘇州工業(yè)園海沃科技有限公司、黑龍江電力試驗(yàn)研究工業(yè)園海沃科技有限公司、黑龍江電力試驗(yàn)研究所、天津電力科學(xué)研究院、江蘇電力科學(xué)研究院、所、天津電力科學(xué)研究院、江蘇電力科學(xué)研究院、華東電力試驗(yàn)研究院、廣西電力試驗(yàn)研究院、浙華東電力試驗(yàn)研究院、廣西電力試驗(yàn)研究院、浙江電力試驗(yàn)研究所以及清華大學(xué)、武漢大學(xué)和重江電力試驗(yàn)研究所以及清華大學(xué)、武漢大學(xué)和重慶大學(xué)等院校。慶大學(xué)等院校。（1）測(cè)試內(nèi)容不僅僅是接地阻抗一項(xiàng)指標(biāo)，增加了電氣）測(cè)試內(nèi)容不僅僅是接地阻抗一項(xiàng)指標(biāo)，增加了電氣完整性、場(chǎng)區(qū)地表電位梯度測(cè)試等重要內(nèi)容，給出了各完整性、場(chǎng)區(qū)地表電位梯度測(cè)試等重要內(nèi)容，給出了各項(xiàng)測(cè)試結(jié)果

3、的參考界定值；在技術(shù)觀念上強(qiáng)調(diào)對(duì)接地裝項(xiàng)測(cè)試結(jié)果的參考界定值；在技術(shù)觀念上強(qiáng)調(diào)對(duì)接地裝置的各項(xiàng)參數(shù)全面考核，綜合判斷，而不是片面強(qiáng)調(diào)某置的各項(xiàng)參數(shù)全面考核，綜合判斷，而不是片面強(qiáng)調(diào)某一項(xiàng)指標(biāo)。一項(xiàng)指標(biāo)。（2）取消了）取消了“原導(dǎo)則原導(dǎo)則”中接地電阻四極法測(cè)試以及一些中接地電阻四極法測(cè)試以及一些在實(shí)際中較難把握、很難實(shí)現(xiàn)的規(guī)定。在實(shí)際中較難把握、很難實(shí)現(xiàn)的規(guī)定。（3）從結(jié)構(gòu)上對(duì)）從結(jié)構(gòu)上對(duì)“原導(dǎo)則原導(dǎo)則”進(jìn)行了調(diào)整，增加了術(shù)語(yǔ)和進(jìn)行了調(diào)整，增加了術(shù)語(yǔ)和定義、安全注意事項(xiàng)、評(píng)判的參考標(biāo)準(zhǔn)等，充實(shí)豐富了定義、安全注意事項(xiàng)、評(píng)判的參考標(biāo)準(zhǔn)等，充實(shí)豐富了各項(xiàng)細(xì)節(jié)內(nèi)容。各項(xiàng)細(xì)節(jié)內(nèi)容。（4）線路桿塔接地阻抗

4、測(cè)試中嚴(yán)格規(guī)范了鉗表法的使用。）線路桿塔接地阻抗測(cè)試中嚴(yán)格規(guī)范了鉗表法的使用。（5）土壤電阻率測(cè)試增加四極非等距法的內(nèi)容。）土壤電阻率測(cè)試增加四極非等距法的內(nèi)容。我院高壓室自從我院高壓室自從2006年年7月裝備澳大利亞紅相公月裝備澳大利亞紅相公司的司的8000型變電站接地參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)后，已采用型變電站接地參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)后，已采用該測(cè)試系統(tǒng)的類工頻小電流法完成將近該測(cè)試系統(tǒng)的類工頻小電流法完成將近30個(gè)運(yùn)行個(gè)運(yùn)行和基建變電站和發(fā)電廠接地網(wǎng)接地電阻測(cè)量，同和基建變電站和發(fā)電廠接地網(wǎng)接地電阻測(cè)量，同時(shí)與傳統(tǒng)的工頻大電流法測(cè)試進(jìn)行比對(duì)分析，積時(shí)與傳統(tǒng)的工頻大電流法測(cè)試進(jìn)行比對(duì)分析，積累了一定的測(cè)試數(shù)據(jù)和

5、經(jīng)驗(yàn)，論證了采用類工頻累了一定的測(cè)試數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)，論證了采用類工頻小電流法代替?zhèn)鹘y(tǒng)工頻大電流法的等效性和優(yōu)勢(shì)。小電流法代替?zhèn)鹘y(tǒng)工頻大電流法的等效性和優(yōu)勢(shì)。也初步論證了對(duì)于運(yùn)行的無(wú)法拆除避也初步論證了對(duì)于運(yùn)行的無(wú)法拆除避雷線的變電站，采用類工頻小電流法雷線的變電站，采用類工頻小電流法并結(jié)合避雷線分流的測(cè)量以剔除避雷并結(jié)合避雷線分流的測(cè)量以剔除避雷線分流的影響，獲得較為真實(shí)的變電線分流的影響，獲得較為真實(shí)的變電站接地電阻，解決一直以來(lái)運(yùn)行變電站接地電阻，解決一直以來(lái)運(yùn)行變電站由于帶著避雷線而導(dǎo)致接地電阻測(cè)站由于帶著避雷線而導(dǎo)致接地電阻測(cè)量不準(zhǔn)確的難題的可行性，為運(yùn)行變量不準(zhǔn)確的難題的可行性，為運(yùn)行變

6、電站接地網(wǎng)狀態(tài)評(píng)估提供正確的依據(jù)。電站接地網(wǎng)狀態(tài)評(píng)估提供正確的依據(jù)。 （1 1）接地裝置的電氣完整性測(cè)試是本導(dǎo)則）接地裝置的電氣完整性測(cè)試是本導(dǎo)則重點(diǎn)推薦的內(nèi)容，它是測(cè)試設(shè)備之間的直重點(diǎn)推薦的內(nèi)容，它是測(cè)試設(shè)備之間的直流電阻值。實(shí)際對(duì)比試驗(yàn)證明直流電阻測(cè)流電阻值。實(shí)際對(duì)比試驗(yàn)證明直流電阻測(cè)試對(duì)發(fā)現(xiàn)設(shè)備接地缺陷效率更高，受現(xiàn)場(chǎng)試對(duì)發(fā)現(xiàn)設(shè)備接地缺陷效率更高，受現(xiàn)場(chǎng)干擾影響小。南網(wǎng)預(yù)試規(guī)程要求有條件的干擾影響小。南網(wǎng)預(yù)試規(guī)程要求有條件的單位采用直流單位采用直流5A進(jìn)行測(cè)試。進(jìn)行測(cè)試。（2 2）導(dǎo)則推薦采用異頻法解決抗干擾問(wèn)題。）導(dǎo)則推薦采用異頻法解決抗干擾問(wèn)題。12接地裝置的電氣完整性接地裝置的電氣

7、完整性接地阻抗接地阻抗場(chǎng)區(qū)地表電位梯度場(chǎng)區(qū)地表電位梯度跨步電位差、接觸電位差跨步電位差、接觸電位差44.1內(nèi)容內(nèi)容4.2測(cè)試時(shí)間測(cè)試時(shí)間4.3測(cè)試周期測(cè)試周期4.4測(cè)試結(jié)果的評(píng)估測(cè)試結(jié)果的評(píng)估55.1方法方法5.2測(cè)試的范圍測(cè)試的范圍5.3測(cè)試中應(yīng)注意的問(wèn)題測(cè)試中應(yīng)注意的問(wèn)題5.4測(cè)試儀器測(cè)試儀器5.5測(cè)試結(jié)果的判斷和處理測(cè)試結(jié)果的判斷和處理66.1 基本要求6.1.1 試驗(yàn)電源的選擇a) 推薦采用類工頻小電流法測(cè)試大型接地裝置的工頻特性參數(shù)，試驗(yàn)電流宜在310A，頻率在4060Hz范圍，異于工頻又盡量接近工頻，且儀器設(shè)備符合6.5的要求。LEM、AVO的DET 2/2型接地?fù)u表，使用型接地?fù)u

8、表，使用100128Hz的頻率也是采用異頻法的測(cè)試原理，的頻率也是采用異頻法的測(cè)試原理，但由于輸出的測(cè)試電流太小（幾十但由于輸出的測(cè)試電流太?。◣资甿A的量級(jí)），的量級(jí)），對(duì)于大短路電流系統(tǒng)的接地網(wǎng)測(cè)試來(lái)說(shuō)，仍不能對(duì)于大短路電流系統(tǒng)的接地網(wǎng)測(cè)試來(lái)說(shuō)，仍不能很好地解決抗干擾問(wèn)題。（很好地解決抗干擾問(wèn)題。（1）干擾大時(shí)出現(xiàn)）干擾大時(shí)出現(xiàn)“高噪聲高噪聲”；（；（2）部分測(cè)量不準(zhǔn)。）部分測(cè)量不準(zhǔn)。 b) 如果采用工頻電流測(cè)試大型接地裝置的工頻特性參數(shù)，則應(yīng)采用獨(dú)立電源或經(jīng)隔離變壓器供電，并盡可能加大試驗(yàn)電流，試驗(yàn)電流不宜小于50A，測(cè)量?jī)x器符合6.5的要求，并要特別注意試驗(yàn)的安全問(wèn)題，如電流極和試驗(yàn)回

9、路的看護(hù)。與原導(dǎo)則的修改之處是，對(duì)工頻大電流法與原導(dǎo)則的修改之處是，對(duì)工頻大電流法測(cè)試電流的要求從至少測(cè)試電流的要求從至少30A30A提高到至少提高到至少50A50A，一方，一方面是與國(guó)標(biāo)對(duì)應(yīng)，即行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要高于國(guó)標(biāo)，另一面是與國(guó)標(biāo)對(duì)應(yīng)，即行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要高于國(guó)標(biāo)，另一方面，從我們的測(cè)量實(shí)踐也發(fā)現(xiàn)，即使施加方面，從我們的測(cè)量實(shí)踐也發(fā)現(xiàn)，即使施加30A30A，獲得的信噪比仍太低，測(cè)試結(jié)果不可信，如沙角、獲得的信噪比仍太低，測(cè)試結(jié)果不可信，如沙角、珠江珠江LNGLNG、景湖站，即使加到、景湖站，即使加到90A90A仍不理想，此外仍不理想，此外變電站的檢修電源容量太小提出了問(wèn)題，解決辦變電站的檢修電源容量太

10、小提出了問(wèn)題，解決辦法仍然是采用異頻小電流法。法仍然是采用異頻小電流法。 6.1.2測(cè)量回路的布置測(cè)量回路的布置6.1.3電流極和電位極電流極和電位極6.1.3電流極和電位極電流極和電位極6.1.4試驗(yàn)電流的注入試驗(yàn)電流的注入6.1.5試驗(yàn)的安全試驗(yàn)的安全6.26.2.1測(cè)試方法測(cè)試方法6.2.1.16.2.1.2電流電壓表三極法電流電壓表三極法a)直線法直線法電位極電位極P應(yīng)在被測(cè)接地裝置應(yīng)在被測(cè)接地裝置G與電流極與電流極C連線方向移動(dòng)三次，每次移動(dòng)的距離為連線方向移動(dòng)三次，每次移動(dòng)的距離為dCG的的5左右，如三次測(cè)量的結(jié)果誤差在左右，如三次測(cè)量的結(jié)果誤差在5以內(nèi)即可。以內(nèi)即可。大型接地裝置

11、一般不宜采用直線法測(cè)量。大型接地裝置一般不宜采用直線法測(cè)量。如果條件所限而必須采用時(shí)，應(yīng)注意使電如果條件所限而必須采用時(shí)，應(yīng)注意使電流線和電位線保持盡量遠(yuǎn)的距離，以減小流線和電位線保持盡量遠(yuǎn)的距離，以減小互感耦合對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響?；ジ旭詈蠈?duì)測(cè)量結(jié)果的影響。b)夾角法夾角法只要條件允許，大型接地裝置接地阻抗的測(cè)試只要條件允許，大型接地裝置接地阻抗的測(cè)試都采用電流電位線夾角布置的方式。都采用電流電位線夾角布置的方式。dCG如如6.1.2的要求，即的要求，即35D，對(duì)超大型接地裝置則盡，對(duì)超大型接地裝置則盡量遠(yuǎn)；量遠(yuǎn)；dPG的長(zhǎng)度與的長(zhǎng)度與dCG相近。接地阻抗可用公相近。接地阻抗可用公式（式（2）修

12、正。）修正。 如果土壤電阻率均勻，可采用如果土壤電阻率均勻，可采用dCG和和dPG相等的等相等的等腰三角形布線，此時(shí)使腰三角形布線，此時(shí)使約為約為30，dCGdPG=2D。 cos21112122CGPGCGPGCGPGddddddDZZ原導(dǎo)則中有四極法，與會(huì)代表都反映實(shí)際原導(dǎo)則中有四極法，與會(huì)代表都反映實(shí)際應(yīng)用中很難把握，測(cè)試誤差很大，一致意應(yīng)用中很難把握，測(cè)試誤差很大，一致意見(jiàn)是不再推薦這種方法。見(jiàn)是不再推薦這種方法。6.2.1.3接地阻抗測(cè)試儀法接地阻抗測(cè)試儀法接地裝置較小時(shí)，可采用接地阻抗測(cè)試儀（接地接地裝置較小時(shí)，可采用接地阻抗測(cè)試儀（接地?fù)u表）測(cè)接地阻抗，接線圖見(jiàn)圖搖表）測(cè)接地阻抗

13、，接線圖見(jiàn)圖3。圖圖3中的儀表是四端子式，有些儀表是三端子式，中的儀表是四端子式，有些儀表是三端子式，即即C2和和P2合并為一，測(cè)試原理和方法均相同，與合并為一，測(cè)試原理和方法均相同，與三極法類似，布線的要求也參照三極法執(zhí)行。三極法類似，布線的要求也參照三極法執(zhí)行。6.2.2干擾的消除干擾的消除a)通常接地裝置中有不平衡零序電流，為消除其通常接地裝置中有不平衡零序電流，為消除其對(duì)三極法測(cè)試接地阻抗的影響，除了增大測(cè)試電對(duì)三極法測(cè)試接地阻抗的影響，除了增大測(cè)試電流，還可采用倒相法。流，還可采用倒相法。6.2.3接地阻抗的理解和判斷接地阻抗的理解和判斷接地阻抗是接地裝置的一個(gè)重要參數(shù)，但并不接地阻

14、抗是接地裝置的一個(gè)重要參數(shù)，但并不是唯一的、絕對(duì)的參數(shù)指標(biāo)，它概要性地反映了是唯一的、絕對(duì)的參數(shù)指標(biāo)，它概要性地反映了接地裝置的狀況，而且與接地裝置的面積和所在接地裝置的狀況，而且與接地裝置的面積和所在地的地質(zhì)情況有密切的關(guān)系。因此判斷接地阻抗地的地質(zhì)情況有密切的關(guān)系。因此判斷接地阻抗的是否合格，首先要參照的是否合格，首先要參照DL/T6211997中的有中的有關(guān)規(guī)定，但同時(shí)也要根據(jù)實(shí)際情況，包括地形、關(guān)規(guī)定，但同時(shí)也要根據(jù)實(shí)際情況，包括地形、地質(zhì)和接地裝置的大小，綜合判斷。地質(zhì)和接地裝置的大小，綜合判斷。6.3場(chǎng)區(qū)地表電位梯度測(cè)試場(chǎng)區(qū)地表電位梯度測(cè)試本導(dǎo)則推薦的場(chǎng)區(qū)地表電位梯度測(cè)試是一項(xiàng)本導(dǎo)

15、則推薦的場(chǎng)區(qū)地表電位梯度測(cè)試是一項(xiàng)區(qū)別于傳統(tǒng)概念的測(cè)試項(xiàng)目，實(shí)踐證明又是一項(xiàng)區(qū)別于傳統(tǒng)概念的測(cè)試項(xiàng)目，實(shí)踐證明又是一項(xiàng)能夠直觀有效地判斷地網(wǎng)狀況的測(cè)試，也是本導(dǎo)能夠直觀有效地判斷地網(wǎng)狀況的測(cè)試，也是本導(dǎo)則的重要修訂內(nèi)容。當(dāng)然這項(xiàng)試驗(yàn)對(duì)儀器的要求則的重要修訂內(nèi)容。當(dāng)然這項(xiàng)試驗(yàn)對(duì)儀器的要求較高，試驗(yàn)人員的工作強(qiáng)度較大，但只要有關(guān)廠較高，試驗(yàn)人員的工作強(qiáng)度較大，但只要有關(guān)廠家儀器開(kāi)發(fā)的方向正確，試驗(yàn)人員方法得當(dāng)，都家儀器開(kāi)發(fā)的方向正確，試驗(yàn)人員方法得當(dāng)，都不是什么問(wèn)題。這項(xiàng)測(cè)試已在東北電網(wǎng)幾乎所有不是什么問(wèn)題。這項(xiàng)測(cè)試已在東北電網(wǎng)幾乎所有大型接地裝置的測(cè)試中廣泛應(yīng)用，取得了豐富成大型接地裝置的測(cè)試中

16、廣泛應(yīng)用，取得了豐富成熟的測(cè)試經(jīng)驗(yàn)和大量有價(jià)值的測(cè)試結(jié)果，有效地熟的測(cè)試經(jīng)驗(yàn)和大量有價(jià)值的測(cè)試結(jié)果，有效地指導(dǎo)接地裝置的改造工程，值得在全國(guó)范圍內(nèi)大指導(dǎo)接地裝置的改造工程，值得在全國(guó)范圍內(nèi)大力推廣，進(jìn)一步取得不同地區(qū)、不同類型接地裝力推廣，進(jìn)一步取得不同地區(qū)、不同類型接地裝置的測(cè)試經(jīng)驗(yàn)，修訂完善相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程。置的測(cè)試經(jīng)驗(yàn)，修訂完善相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程。6.4跨步電位差（壓）、接觸電位差（壓）和轉(zhuǎn)跨步電位差（壓）、接觸電位差（壓）和轉(zhuǎn)移電位測(cè)試及結(jié)果判斷移電位測(cè)試及結(jié)果判斷跨步電位差和接觸電位差的安全界定值參見(jiàn)跨步電位差和接觸電位差的安全界定值參見(jiàn)DL/T621-1997?？绮诫娢徊钜话悴灰舜笥?/p>

17、?？绮诫娢徊钜话悴灰舜笥?0V；一個(gè)設(shè)備的接觸電位差不宜明顯大于其它設(shè)備，一個(gè)設(shè)備的接觸電位差不宜明顯大于其它設(shè)備，一般不宜超過(guò)一般不宜超過(guò)85V；轉(zhuǎn)移電位一般不宜超過(guò)；轉(zhuǎn)移電位一般不宜超過(guò)100V。原導(dǎo)則中提到跨步電勢(shì)測(cè)量時(shí)，原導(dǎo)則中提到跨步電勢(shì)測(cè)量時(shí)，“測(cè)試電流應(yīng)在測(cè)試電流應(yīng)在接地短路電流可能注入的地方注入接地短路電流可能注入的地方注入”，而實(shí)際上，而實(shí)際上誰(shuí)也無(wú)法預(yù)知系統(tǒng)短路將在哪個(gè)設(shè)備上發(fā)生，對(duì)誰(shuí)也無(wú)法預(yù)知系統(tǒng)短路將在哪個(gè)設(shè)備上發(fā)生，對(duì)所有設(shè)備依次注入電流地測(cè)試又不現(xiàn)實(shí)；同樣接所有設(shè)備依次注入電流地測(cè)試又不現(xiàn)實(shí)；同樣接觸電勢(shì)測(cè)試時(shí)，也不可能帶按原導(dǎo)則要求。觸電勢(shì)測(cè)試時(shí)，也不可能帶按原導(dǎo)

18、則要求。8.土壤電阻率的測(cè)量土壤電阻率的測(cè)量8.1一般要求一般要求8.2單極法單極法8.3四極法四極法8.3.1測(cè)量方法測(cè)量方法單極法和四極等距法或稱溫納法均沿用單極法和四極等距法或稱溫納法均沿用原導(dǎo)則的寫(xiě)法，結(jié)構(gòu)上做些微調(diào)。增加了四原導(dǎo)則的寫(xiě)法，結(jié)構(gòu)上做些微調(diào)。增加了四極非等距法，也稱施倫貝格巴莫法，以增極非等距法，也稱施倫貝格巴莫法，以增加本導(dǎo)則的適用性。四極非等距法在理論和加本導(dǎo)則的適用性。四極非等距法在理論和實(shí)踐上都是較成熟的方法，在實(shí)踐上都是較成熟的方法，在GB/T17949.12000中也被引用。中也被引用。8.3.2測(cè)量要求及結(jié)果處理測(cè)量要求及結(jié)果處理被測(cè)場(chǎng)地土壤中的電流場(chǎng)的深度

19、，即被測(cè)土壤的被測(cè)場(chǎng)地土壤中的電流場(chǎng)的深度，即被測(cè)土壤的深度，與極間距離深度，與極間距離a有密切關(guān)系。當(dāng)被測(cè)場(chǎng)地的面有密切關(guān)系。當(dāng)被測(cè)場(chǎng)地的面積較大時(shí)，極間距離積較大時(shí)，極間距離a也相應(yīng)地增大。也相應(yīng)地增大。土壤電阻率測(cè)量注意事項(xiàng)土壤電阻率測(cè)量注意事項(xiàng)(a)盡量減小地下金屬管道的影響。盡量減小地下金屬管道的影響。(b)盡量減小土壤結(jié)構(gòu)不均勻性的影響。盡量減小土壤結(jié)構(gòu)不均勻性的影響。測(cè)量信號(hào)干擾問(wèn)題測(cè)量過(guò)程復(fù)雜, 工作量過(guò)大避雷線和電纜出線外皮分流測(cè)量大電流法的缺點(diǎn)大電流法的缺點(diǎn)：不安全、測(cè)分流不行、運(yùn)行站測(cè)跨步電壓不安全、測(cè)分流不行、運(yùn)行站測(cè)跨步電壓尤其是接觸電壓不理想，電壓和電流極放線受限尤

20、其是接觸電壓不理想，電壓和電流極放線受限制制。 隨著試驗(yàn)技術(shù)和儀器設(shè)備水平的提高，目隨著試驗(yàn)技術(shù)和儀器設(shè)備水平的提高，目前類工頻小電流法的測(cè)試儀器精度很高，前類工頻小電流法的測(cè)試儀器精度很高，分辨率可達(dá)分辨率可達(dá)0.1mV，帶寬非常窄，可達(dá)，帶寬非常窄，可達(dá)1Hz，使得接地裝置的測(cè)試電流能夠控制在使得接地裝置的測(cè)試電流能夠控制在10A以下，安全簡(jiǎn)便，對(duì)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行沒(méi)以下，安全簡(jiǎn)便，對(duì)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行沒(méi)有干擾，是今后接地測(cè)試技術(shù)發(fā)展的方向，有干擾，是今后接地測(cè)試技術(shù)發(fā)展的方向，本導(dǎo)則鼓勵(lì)采用這種方法。本導(dǎo)則鼓勵(lì)采用這種方法。 大地中可能存在較大的零序電流，尤其是運(yùn)大地中可能存在較大的零序電流

21、，尤其是運(yùn)行中且出線較多的變電站，基建的變電站情況稍行中且出線較多的變電站，基建的變電站情況稍好，它不僅流入測(cè)量電流回路，影響電流讀數(shù)，好，它不僅流入測(cè)量電流回路，影響電流讀數(shù)，還在電壓回路上形成壓降，影響電壓讀數(shù)。如在還在電壓回路上形成壓降，影響電壓讀數(shù)。如在測(cè)量某測(cè)量某500kV變電站接地阻抗時(shí)發(fā)現(xiàn)，干擾電流變電站接地阻抗時(shí)發(fā)現(xiàn)，干擾電流有時(shí)大于有時(shí)大于2A，干擾電壓有時(shí)大于，干擾電壓有時(shí)大于3V。 通?？捎脙煞N方法來(lái)減小地中零序電流的影通常可用兩種方法來(lái)減小地中零序電流的影響，一是增大工頻試驗(yàn)電流，二是采用倒相法。響，一是增大工頻試驗(yàn)電流，二是采用倒相法。增大工頻試驗(yàn)電流即為增大信噪比，

22、但即使將測(cè)增大工頻試驗(yàn)電流即為增大信噪比，但即使將測(cè)試電流提高到試電流提高到50A100A，在某些情況下電壓與，在某些情況下電壓與干擾電壓處于同一數(shù)量級(jí)。更何況在某些情況下，干擾電壓處于同一數(shù)量級(jí)。更何況在某些情況下，如土壤電阻率高的巖石地區(qū)無(wú)法找到合適的電流如土壤電阻率高的巖石地區(qū)無(wú)法找到合適的電流極，將測(cè)試電流升到極，將測(cè)試電流升到10A也很困難。也很困難。 為了有效地解決零序電流對(duì)接地阻抗測(cè)量的影響，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)ANSI/IEEE 81:1983中較早提出了異頻法，即注入頻率不同于電網(wǎng)頻率的測(cè)試電流，我國(guó)在2000年發(fā)布的國(guó)標(biāo)中引用了該標(biāo)準(zhǔn)，新修編的電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中也推薦采用異頻法測(cè)量接地

23、裝置的接地阻抗。 采用異頻法，不僅解決了地中零序電流的干擾，而且高頻干擾和帶電運(yùn)行的線路干擾問(wèn)題也迎刃而解。另外，異頻法還可在變電站不停電的情況下使用。 新國(guó)標(biāo)中提到了頻率在新國(guó)標(biāo)中提到了頻率在50Hz到到100Hz的儀器，的儀器，但頻率較大會(huì)導(dǎo)致以下問(wèn)題：（但頻率較大會(huì)導(dǎo)致以下問(wèn)題：（a）電流的集膚）電流的集膚效應(yīng)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏大；（效應(yīng)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏大；（b）接地阻抗中電感）接地阻抗中電感分量可能起到?jīng)Q定作用，與實(shí)際情況不符；（分量可能起到?jīng)Q定作用，與實(shí)際情況不符；（c）接地阻抗測(cè)量值與工頻接地阻抗的等效性問(wèn)題等。接地阻抗測(cè)量值與工頻接地阻抗的等效性問(wèn)題等。因此，適合的測(cè)量電流頻率為工頻因

24、此，適合的測(cè)量電流頻率為工頻10Hz，在我國(guó)即為在我國(guó)即為404060Hz，該頻率距工頻太近，因此要求電壓和電流測(cè)該頻率距工頻太近，因此要求電壓和電流測(cè)量設(shè)備的通頻帶不僅可變，而且很窄，技術(shù)要求量設(shè)備的通頻帶不僅可變，而且很窄，技術(shù)要求很高。直到上世紀(jì)很高。直到上世紀(jì)90年代澳大利亞紅相公司研制年代澳大利亞紅相公司研制了了8000型地網(wǎng)參數(shù)測(cè)量裝置，異頻法才逐漸普及型地網(wǎng)參數(shù)測(cè)量裝置，異頻法才逐漸普及。 采用異頻法測(cè)試存在一個(gè)接地阻抗測(cè)量值與采用異頻法測(cè)試存在一個(gè)接地阻抗測(cè)量值與工頻接地阻抗的等效性問(wèn)題，畢竟工頻接地阻抗的等效性問(wèn)題，畢竟404060Hz的頻的頻率距離工頻還是比較遠(yuǎn)。率距離工頻

25、還是比較遠(yuǎn)。 我們處理等效性的辦法。我們處理等效性的辦法。 類工頻好處：類工頻好處：（1 1）放線電壓極不受）放線電壓極不受10kV10kV、110kV110kV以上線路影響。以上線路影響。（2 2）關(guān)于跨步電壓，運(yùn)行的變電站工頻測(cè)量跳）關(guān)于跨步電壓，運(yùn)行的變電站工頻測(cè)量跳動(dòng)很大，類工頻穩(wěn)定。動(dòng)很大，類工頻穩(wěn)定。（3 3）測(cè)量分流提供了可能，尤其是電纜溝。）測(cè)量分流提供了可能，尤其是電纜溝。（4 4）配變中性點(diǎn)可以用了。）配變中性點(diǎn)可以用了。（5 5）干擾電壓。（景湖站、臺(tái)山電廠、龍中站）干擾電壓。（景湖站、臺(tái)山電廠、龍中站） 測(cè)量避雷線（包括測(cè)量避雷線（包括OPGW光纖地線）、光纖地線）、1

26、0kV電電纜出線的接地外皮和接地的變壓器中性點(diǎn)的分流纜出線的接地外皮和接地的變壓器中性點(diǎn)的分流也是異頻法的優(yōu)點(diǎn)之一，因?yàn)榈刂辛阈螂娏魍瑯右彩钱愵l法的優(yōu)點(diǎn)之一，因?yàn)榈刂辛阈螂娏魍瑯涌梢粤鹘?jīng)避雷線，倘若在工頻下測(cè)量將很難區(qū)分可以流經(jīng)避雷線，倘若在工頻下測(cè)量將很難區(qū)分零序電流和測(cè)量電流。零序電流和測(cè)量電流。工頻無(wú)法測(cè)分流，構(gòu)架存在環(huán)流，工頻無(wú)法測(cè)分流，構(gòu)架存在環(huán)流，110kV、10kV電纜不平衡時(shí)也可能把工頻電流測(cè)量進(jìn)去。電纜不平衡時(shí)也可能把工頻電流測(cè)量進(jìn)去。使用使用8000型設(shè)備配套的羅哥夫斯基線圈，可以測(cè)型設(shè)備配套的羅哥夫斯基線圈，可以測(cè)得每條線路避雷線和電纜出線外皮中流入的異頻得每條線路避雷線

27、和電纜出線外皮中流入的異頻測(cè)量電流，將這些電流相加即得到避雷線和電纜測(cè)量電流，將這些電流相加即得到避雷線和電纜出線外皮對(duì)測(cè)試電流的總分流值。出線外皮對(duì)測(cè)試電流的總分流值。為解決異頻法。為解決異頻法的抗干擾問(wèn)題：新規(guī)程要求電流的抗干擾問(wèn)題：新規(guī)程要求電流320A。LEM、AVO的的DET2/2型接地?fù)u表，使用型接地?fù)u表，使用100128Hz的頻率也是采用異頻法的測(cè)試原理，的頻率也是采用異頻法的測(cè)試原理，但由于輸出的測(cè)試電流太?。◣资捎谳敵龅臏y(cè)試電流太?。◣资甿A的量級(jí)），的量級(jí)），對(duì)于大短路電流系統(tǒng)的接地網(wǎng)測(cè)試來(lái)說(shuō)，仍不能對(duì)于大短路電流系統(tǒng)的接地網(wǎng)測(cè)試來(lái)說(shuō)，仍不能很好地解決抗干擾問(wèn)題。很好地

28、解決抗干擾問(wèn)題。盡管很多情況下是接近的，但也有差別比較盡管很多情況下是接近的，但也有差別比較大的，沒(méi)有規(guī)律，因地網(wǎng)而異。大的，沒(méi)有規(guī)律，因地網(wǎng)而異。搖表不能用于交接，只能用于粗測(cè)和施工階段搖表不能用于交接，只能用于粗測(cè)和施工階段測(cè)量測(cè)量。（。（1）干擾大時(shí)出現(xiàn)）干擾大時(shí)出現(xiàn)“高噪聲高噪聲”；（；（2）部分測(cè)量不準(zhǔn)。部分測(cè)量不準(zhǔn)。（我院高壓我院高壓室裝備了類工頻測(cè)量系統(tǒng)并在實(shí)踐中取得室裝備了類工頻測(cè)量系統(tǒng)并在實(shí)踐中取得較好的應(yīng)用效果）較好的應(yīng)用效果）澳大利亞紅相澳大利亞紅相80008000型大型接地網(wǎng)測(cè)量型大型接地網(wǎng)測(cè)量系統(tǒng)，系統(tǒng)，（1 1）其施加類工頻正弦電流入地網(wǎng)，其施加類工頻正弦電流入地網(wǎng)

29、，消除工頻干擾，可較準(zhǔn)確得測(cè)得地網(wǎng)接地消除工頻干擾，可較準(zhǔn)確得測(cè)得地網(wǎng)接地電阻等參數(shù)；電阻等參數(shù)；（2 2）可利用柔性羅哥夫斯基可利用柔性羅哥夫斯基線圈測(cè)量分流系數(shù)，進(jìn)一步修正測(cè)量結(jié)果，線圈測(cè)量分流系數(shù)，進(jìn)一步修正測(cè)量結(jié)果，使其更接近地網(wǎng)接地電阻值真實(shí)值。使其更接近地網(wǎng)接地電阻值真實(shí)值。 初步證明在變電站無(wú)法解開(kāi)出線避初步證明在變電站無(wú)法解開(kāi)出線避雷線、雷線、OPGW光纖地線無(wú)法隔離、光纖地線無(wú)法隔離、10kV電纜外皮與地網(wǎng)連接，而導(dǎo)致對(duì)電纜外皮與地網(wǎng)連接，而導(dǎo)致對(duì)測(cè)試電流的分流條件下，進(jìn)行相關(guān)分測(cè)試電流的分流條件下，進(jìn)行相關(guān)分流測(cè)量，計(jì)算分流系數(shù)來(lái)修正接地電流測(cè)量，計(jì)算分流系數(shù)來(lái)修正接地電阻

30、測(cè)量值的方法是可行的。阻測(cè)量值的方法是可行的。 通過(guò)剔除分流因素的影響，達(dá)到提通過(guò)剔除分流因素的影響，達(dá)到提高測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確度，使測(cè)試結(jié)果比高測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確度，使測(cè)試結(jié)果比帶避雷線的測(cè)量結(jié)果更接近真實(shí)值的帶避雷線的測(cè)量結(jié)果更接近真實(shí)值的目的。目的。通過(guò)對(duì)接地網(wǎng)注入一個(gè)類工頻小電流信號(hào)，既能通過(guò)對(duì)接地網(wǎng)注入一個(gè)類工頻小電流信號(hào)，既能有效地避免工頻干擾信號(hào)的影響，又能確保測(cè)量有效地避免工頻干擾信號(hào)的影響，又能確保測(cè)量結(jié)果等效或接近接地網(wǎng)的工頻特性參數(shù)（接地阻結(jié)果等效或接近接地網(wǎng)的工頻特性參數(shù)（接地阻抗、電勢(shì)分布、電流分布、接觸電勢(shì)、跨步電抗、電勢(shì)分布、電流分布、接觸電勢(shì)、跨步電勢(shì)），為地網(wǎng)狀態(tài)評(píng)估

31、提供有效的依據(jù)。勢(shì)），為地網(wǎng)狀態(tài)評(píng)估提供有效的依據(jù)。該測(cè)試系統(tǒng)符合新修編的該測(cè)試系統(tǒng)符合新修編的測(cè)量導(dǎo)則測(cè)量導(dǎo)則的技術(shù)要的技術(shù)要求，經(jīng)過(guò)整流和變頻后輸出的類工頻信號(hào)為正弦求，經(jīng)過(guò)整流和變頻后輸出的類工頻信號(hào)為正弦波，調(diào)頻電壓表和電流表采用高精度選頻技術(shù)，波，調(diào)頻電壓表和電流表采用高精度選頻技術(shù)，具有濾波性能好，帶寬窄，選頻性能好，確保測(cè)具有濾波性能好，帶寬窄，選頻性能好，確保測(cè)量準(zhǔn)確。量準(zhǔn)確?？朔鹘y(tǒng)工頻大電流法勞動(dòng)強(qiáng)度大，安全問(wèn)題突克服傳統(tǒng)工頻大電流法勞動(dòng)強(qiáng)度大，安全問(wèn)題突出，以及抗干擾不夠強(qiáng)，不能很好地解決測(cè)量準(zhǔn)出，以及抗干擾不夠強(qiáng)，不能很好地解決測(cè)量準(zhǔn)確性等問(wèn)題。確性等問(wèn)題。 （a）49

32、Hz（b）51Hz8000型類工頻接地網(wǎng)測(cè)試系統(tǒng)輸出的型類工頻接地網(wǎng)測(cè)試系統(tǒng)輸出的49Hz和和51Hz類工頻信號(hào)波形類工頻信號(hào)波形典型干擾電壓信號(hào)波形（萬(wàn)用表測(cè)量有效值典型干擾電壓信號(hào)波形（萬(wàn)用表測(cè)量有效值1.075V）典型典型測(cè)試電流和地網(wǎng)電壓波形（頻率測(cè)試電流和地網(wǎng)電壓波形（頻率48Hz，反相），反相）（上為測(cè)試電流（上為測(cè)試電流9.52A，下為地網(wǎng)電壓升高，下為地網(wǎng)電壓升高3.54V；儀器輸；儀器輸出電壓和電流相角出電壓和電流相角1011）4024B，大功率變頻信號(hào)源4023，多抽頭升壓變壓器4025B，頻率可調(diào)萬(wàn)用表電流極電壓極地網(wǎng)羅哥夫斯基線圈+ U -I變頻信號(hào)源變頻信號(hào)源4024

33、B的最大輸出功率為的最大輸出功率為1500VA，滿，滿足工程需要（能夠輸出足工程需要（能夠輸出320A的測(cè)試電流）。的測(cè)試電流）。4023給電流回路注入電流給電流回路注入電流I，在電壓回路上產(chǎn)生，在電壓回路上產(chǎn)生壓降壓降U，則接地阻抗為，則接地阻抗為Z=U/I。頻率可調(diào)萬(wàn)用表。頻率可調(diào)萬(wàn)用表4025B，該萬(wàn)用表具有優(yōu)異的選頻特性。，該萬(wàn)用表具有優(yōu)異的選頻特性。 在在f010Hz頻率范圍內(nèi)，接地阻抗中頻率范圍內(nèi)，接地阻抗中的電阻分量變化很小，而電抗與頻率成正的電阻分量變化很小，而電抗與頻率成正比關(guān)系。對(duì)于比關(guān)系。對(duì)于50Hz工頻來(lái)說(shuō)，測(cè)量的頻率工頻來(lái)說(shuō)，測(cè)量的頻率分別為分別為40Hz和和60Hz

34、（測(cè)量頻率偏差（測(cè)量頻率偏差f/f0=0.2），當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)面積很?。ǎ?dāng)?shù)鼐W(wǎng)面積很?。╔ X0/R0=0.1）時(shí)，測(cè)量接地阻抗的相對(duì)誤差為時(shí)，測(cè)量接地阻抗的相對(duì)誤差為0.020%，當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)面積很大（當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)面積很大（X X0/R0=0.7）時(shí)，測(cè)量接）時(shí)，測(cè)量接地阻抗的相對(duì)誤差為地阻抗的相對(duì)誤差為0.44%。因此，用在。因此，用在f0-f和和f0+f兩個(gè)頻率下測(cè)得的阻抗的平兩個(gè)頻率下測(cè)得的阻抗的平均值近似地網(wǎng)的工頻接地阻抗，誤差很小。均值近似地網(wǎng)的工頻接地阻抗，誤差很小。 結(jié)論：（結(jié)論：（1 1）利用異頻法測(cè)量變電站工頻接）利用異頻法測(cè)量變電站工頻接地參數(shù)能夠有效地消除工頻和高頻干擾，地參數(shù)能夠有效

35、地消除工頻和高頻干擾，應(yīng)大力普及。（應(yīng)大力普及。（2 2）在與工頻）在與工頻f f0 0對(duì)稱的兩個(gè)對(duì)稱的兩個(gè)頻率頻率f f0 0-f f和和f f0 0+f f下分別測(cè)量地網(wǎng)阻抗下分別測(cè)量地網(wǎng)阻抗值，取其平均值為工頻值，取其平均值為工頻f f0 0下的接地阻抗，下的接地阻抗，理論上分析表明誤差很小。理論上分析表明誤差很小。 前段時(shí)間在廣東電網(wǎng)內(nèi)多個(gè)新建站和運(yùn)前段時(shí)間在廣東電網(wǎng)內(nèi)多個(gè)新建站和運(yùn)行站的地網(wǎng)接地電阻測(cè)試中均很成功。行站的地網(wǎng)接地電阻測(cè)試中均很成功。 為運(yùn)行站地網(wǎng)狀態(tài)評(píng)估找到一個(gè)可靠的為運(yùn)行站地網(wǎng)狀態(tài)評(píng)估找到一個(gè)可靠的手段。手段。廣州供電局500kV廣南變電站主地網(wǎng)接地電阻測(cè)量結(jié)果頻率

36、(Hz)電流(A)電 壓(V)干擾電壓接地電阻計(jì)算值()接地電阻修正值()506330.00（正）3.19 V0.3840.44617.05（反）486.42.450 mV0.3830.445526.42.460 mV0.3840.44648Hz和52Hz測(cè)試電流頻率測(cè)量結(jié)果的算術(shù)平均值0.3840.445496.22.397.5 mV0.3860.448516.32.4010.0 mV0.3810.44249Hz和51Hz測(cè)試電流頻率測(cè)量結(jié)果的算術(shù)平均值0.3830.445 廣州供電局廣州供電局500kV廣南變電站主地網(wǎng)接地電阻測(cè)量結(jié)果（基建）廣南變電站主地網(wǎng)接地電阻測(cè)量結(jié)果（基建）頻率(H

37、z)電流(A)電 壓(V)干擾電壓接地電阻計(jì)算值()5033.06.25（正）2.30 V0.24910.30（反）488.51.93500.235528.41.96800.24248Hz和52Hz測(cè)試電流頻率測(cè)量結(jié)果的算術(shù)平均值0.384498.41.9408.8 mV0.238518.41.9409.0 mV0.23849Hz和51Hz測(cè)試電流頻率測(cè)量結(jié)果的算術(shù)平均值0.238 東莞供電局東莞供電局220kV立新變電站主地網(wǎng)接地電阻測(cè)量結(jié)果（運(yùn)行）立新變電站主地網(wǎng)接地電阻測(cè)量結(jié)果（運(yùn)行）在實(shí)測(cè)接地阻抗時(shí)必須考慮架空線路避雷線、電在實(shí)測(cè)接地阻抗時(shí)必須考慮架空線路避雷線、電纜出線的接地外皮以及

38、接地的變壓器中性點(diǎn)的影纜出線的接地外皮以及接地的變壓器中性點(diǎn)的影響，將對(duì)測(cè)試電流進(jìn)行分流，導(dǎo)致不解開(kāi)避雷線響，將對(duì)測(cè)試電流進(jìn)行分流，導(dǎo)致不解開(kāi)避雷線的接地電阻測(cè)量結(jié)果偏小。的接地電阻測(cè)量結(jié)果偏小。測(cè)量避雷線（包括測(cè)量避雷線（包括OPGW光纖地線）、光纖地線）、10kV電電纜出線的接地外皮和接地的變壓器中性點(diǎn)的分流纜出線的接地外皮和接地的變壓器中性點(diǎn)的分流是異頻法的優(yōu)點(diǎn)之一，因?yàn)榈刂辛阈螂娏魍瑯涌墒钱愵l法的優(yōu)點(diǎn)之一，因?yàn)榈刂辛阈螂娏魍瑯涌梢粤鹘?jīng)避雷線，倘若在工頻下測(cè)量將很難區(qū)分零以流經(jīng)避雷線，倘若在工頻下測(cè)量將很難區(qū)分零序電流和測(cè)量電流。（工頻無(wú)法測(cè)分流，構(gòu)架存序電流和測(cè)量電流。（工頻無(wú)法測(cè)分流

39、，構(gòu)架存在環(huán)流，如立新站，在環(huán)流，如立新站，110kV、10kV電纜不平衡時(shí)電纜不平衡時(shí)也可能把工頻電流測(cè)量進(jìn)去）也可能把工頻電流測(cè)量進(jìn)去）220kV220kV立新變電站施加工頻測(cè)試電流時(shí)出線構(gòu)架和立新變電站施加工頻測(cè)試電流時(shí)出線構(gòu)架和10kV10kV出線電纜外皮分流測(cè)量結(jié)果出線電纜外皮分流測(cè)量結(jié)果總測(cè)試總測(cè)試電流電流(A)分流測(cè)試分流測(cè)試場(chǎng)地場(chǎng)地出線構(gòu)架分流（出線構(gòu)架分流（A）序序號(hào)號(hào)電流值電流值序序號(hào)號(hào)電流值電流值序序號(hào)號(hào)電流電流值值0220kV出線構(gòu)架出線構(gòu)架17.77613.90111.6229.35710.44121.96110kV出線構(gòu)架出線構(gòu)架144.69203.79263.44

40、152.38211.71272.3333220kV出線構(gòu)架出線構(gòu)架613.44（正（正極性）極性）94.22（正（正極性）極性）14.43（反（反極性）極性）5.62（反（反極性）極性）10kV出線電纜室、出線電纜室、電纜溝電纜溝無(wú)法進(jìn)行工頻分流測(cè)量無(wú)法進(jìn)行工頻分流測(cè)量由于變電站處于運(yùn)行狀態(tài)，工頻干擾電流流向復(fù)雜，由于變電站處于運(yùn)行狀態(tài)，工頻干擾電流流向復(fù)雜，在未施加工頻測(cè)試電流入地網(wǎng)時(shí)，運(yùn)行變電站在未施加工頻測(cè)試電流入地網(wǎng)時(shí)，運(yùn)行變電站220kV、110kV各出線構(gòu)架已有較大的工頻環(huán)流（干擾電流），各出線構(gòu)架已有較大的工頻環(huán)流（干擾電流），在施加正、反極性在施加正、反極性33A的工頻電流入地

41、時(shí)，選取工頻環(huán)的工頻電流入地時(shí)，選取工頻環(huán)流比較大的流比較大的220kV場(chǎng)地兩根出線構(gòu)架測(cè)量工頻分流，由場(chǎng)地兩根出線構(gòu)架測(cè)量工頻分流，由于工頻干擾電流基礎(chǔ)值較高，而測(cè)試電流太?。ㄓ诠ゎl干擾電流基礎(chǔ)值較高，而測(cè)試電流太?。?0A水水平），難以獲得足夠的信噪比，因此無(wú)法對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)平），難以獲得足夠的信噪比，因此無(wú)法對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理而得到相對(duì)可信的工頻分流數(shù)值。進(jìn)行處理而得到相對(duì)可信的工頻分流數(shù)值。對(duì)對(duì)10kV出線電纜，由于運(yùn)行管理要求，無(wú)法在出線電纜，由于運(yùn)行管理要求，無(wú)法在10kV高高壓室開(kāi)關(guān)柜下逐個(gè)鉗電纜外皮的電流，而在出線電纜壓室開(kāi)關(guān)柜下逐個(gè)鉗電纜外皮的電流，而在出線電纜溝里整個(gè)鉗出線電纜

42、，將把負(fù)載電流（三相不平衡電溝里整個(gè)鉗出線電纜，將把負(fù)載電流（三相不平衡電流）也測(cè)進(jìn)去。流）也測(cè)進(jìn)去。 總電總電流流(A)場(chǎng)地場(chǎng)地分流值（分流值（A）分流分流系數(shù)系數(shù)序序號(hào)號(hào)電流電流值值序序號(hào)號(hào)電流電流值值序序號(hào)號(hào)電流電流值值總電流總電流值值10220kV出線出線構(gòu)架構(gòu)架10.13060.009110.0856.29362.93%20.14070.170120.058110kV出線出線構(gòu)架構(gòu)架140.135200.107260.120150.068210.180270.12510kV出線出線電纜電纜10.96530.46020.93740.738220kV立新變電站施加立新變電站施加48Hz小

43、電流時(shí)出線構(gòu)架和小電流時(shí)出線構(gòu)架和10kV出線電纜外皮分流測(cè)量結(jié)果出線電纜外皮分流測(cè)量結(jié)果（未施加測(cè)試電流時(shí)測(cè)量未施加測(cè)試電流時(shí)測(cè)量48Hz頻率下干擾電流均為頻率下干擾電流均為0，基本上是避雷線和基本上是避雷線和10kV電纜外皮對(duì)分流各貢獻(xiàn)一半。電纜外皮對(duì)分流各貢獻(xiàn)一半。）一般認(rèn)為當(dāng)避雷線分流不多，如果無(wú)法斷開(kāi)避雷一般認(rèn)為當(dāng)避雷線分流不多，如果無(wú)法斷開(kāi)避雷線與地網(wǎng)的連接，則可以從總注入地網(wǎng)的測(cè)試電線與地網(wǎng)的連接，則可以從總注入地網(wǎng)的測(cè)試電流流I中減去避雷線和電纜外皮的分流中減去避雷線和電纜外皮的分流Ie可得到地網(wǎng)可得到地網(wǎng)散流散流Ig1，地網(wǎng)阻抗為，地網(wǎng)阻抗為Z=U/ Ig1，其中，其中U為電

44、壓回路為電壓回路壓降。以上為避雷線分流不多的情形的處理方法。壓降。以上為避雷線分流不多的情形的處理方法。但實(shí)際測(cè)量中發(fā)現(xiàn)避雷線分流的比例可能很大，但實(shí)際測(cè)量中發(fā)現(xiàn)避雷線分流的比例可能很大，比以前認(rèn)為的值大得多，比如地網(wǎng)接地阻抗本身比以前認(rèn)為的值大得多，比如地網(wǎng)接地阻抗本身很高，或者出線避雷線（或電纜）很多且方向各很高，或者出線避雷線（或電纜）很多且方向各異（不只是從單一方向分流）等，例如立新、景異（不只是從單一方向分流）等，例如立新、景湖、大嶺站，大約湖、大嶺站，大約70%的注入電流進(jìn)入了避雷線的注入電流進(jìn)入了避雷線和和10kV電纜外皮。電纜外皮。 注入測(cè)試電流注入測(cè)試電流I I先流入地網(wǎng)，然

45、后分成兩部分，先流入地網(wǎng)，然后分成兩部分，Ig1直接進(jìn)直接進(jìn)入大地，入大地，Ie首先進(jìn)入避雷線，經(jīng)出線桿塔地網(wǎng)接地阻抗分首先進(jìn)入避雷線，經(jīng)出線桿塔地網(wǎng)接地阻抗分流為流為Ig2、Ig3、，在進(jìn)入大地，按照電流連續(xù)性原理，在進(jìn)入大地，按照電流連續(xù)性原理，注入電流注入電流I I等于從不同路徑進(jìn)入大地的電流的總和等于從不同路徑進(jìn)入大地的電流的總和Igi = =Ig1+ + Ig2+ + Ig3+。ZeRtZ.IeIIg1Ig2Ig3Ig4Ig5較大的避雷線和電纜外皮的分流較大的避雷線和電纜外皮的分流Ig大大影響了地大大影響了地表電勢(shì)分布。表電勢(shì)分布。每一個(gè)進(jìn)入大地的電流都產(chǎn)生一個(gè)每一個(gè)進(jìn)入大地的電流都

46、產(chǎn)生一個(gè)電勢(shì)分布。電勢(shì)分布。下圖為電勢(shì)沿著線路方向分布，圖中沒(méi)有繪出從下圖為電勢(shì)沿著線路方向分布，圖中沒(méi)有繪出從電流極返回電流產(chǎn)生的電勢(shì)分布，其中，電流極返回電流產(chǎn)生的電勢(shì)分布，其中，11地地網(wǎng)散流的電勢(shì)分布，網(wǎng)散流的電勢(shì)分布， 2 2、3 3、4 4、55桿塔分流的桿塔分流的電勢(shì)分布，電勢(shì)分布，66進(jìn)入地網(wǎng)所有電流的電勢(shì)分布進(jìn)入地網(wǎng)所有電流的電勢(shì)分布。-4 0-3 0-2 0-1 001 02 00 .00 .10 .20 .30 .40 .50 .60 .70 .80 .9U265U14321Y Axis TitleX A x is T itle典型例子：典型例子：電流回路總電流：電流回路

47、總電流：I I33 I Ig1g1，地網(wǎng)散流：地網(wǎng)散流：I Ig1g1，第一基桿塔散流第一基桿塔散流0.30.3 I Ig1g1，第二基桿塔散流第二基桿塔散流0.250.25 I Ig1g1 ，第三基桿塔散流第三基桿塔散流0.20.2 I Ig1g1，第四基桿塔散流第四基桿塔散流0.10.1 I Ig1g1 其它桿塔散流：其它桿塔散流：0.50.5 I Ig1g1，其，其電勢(shì)數(shù)值小且分散分布。電勢(shì)數(shù)值小且分散分布。通常認(rèn)為測(cè)試電流通常認(rèn)為測(cè)試電流I I的電勢(shì)分布沿著離開(kāi)地網(wǎng)的方向逐的電勢(shì)分布沿著離開(kāi)地網(wǎng)的方向逐漸下降，如曲線漸下降，如曲線1 1所示，但由于通過(guò)避雷線的電流所示，但由于通過(guò)避雷線

48、的電流I Ie e將將經(jīng)出線桿塔返回大地，實(shí)際經(jīng)出線桿塔返回大地，實(shí)際電勢(shì)分布如曲線電勢(shì)分布如曲線6 6所示。因所示。因I Ie e經(jīng)多個(gè)桿塔返回（理論上講，沿線路每一個(gè)避雷線與經(jīng)多個(gè)桿塔返回（理論上講，沿線路每一個(gè)避雷線與桿塔直接連接處都有電流流入大地，但實(shí)際上，只是離桿塔直接連接處都有電流流入大地，但實(shí)際上，只是離變電站最近的數(shù)基桿塔對(duì)分流作貢獻(xiàn)，離變電站越遠(yuǎn)的變電站最近的數(shù)基桿塔對(duì)分流作貢獻(xiàn)，離變電站越遠(yuǎn)的桿塔貢獻(xiàn)越小，如上表所示），曲線桿塔貢獻(xiàn)越小，如上表所示），曲線6 6呈現(xiàn)波浪型，電呈現(xiàn)波浪型，電勢(shì)分布起伏很大。勢(shì)分布起伏很大。 測(cè)量回路（電流極和電壓極）、架空線路與地網(wǎng)測(cè)量回路（

49、電流極和電壓極）、架空線路與地網(wǎng)的相對(duì)位置對(duì)測(cè)量結(jié)果有重大影響。的相對(duì)位置對(duì)測(cè)量結(jié)果有重大影響。如果它們位于地網(wǎng)的同側(cè)，總注入電流如果它們位于地網(wǎng)的同側(cè)，總注入電流I在電壓在電壓回路壓降為圖中回路壓降為圖中U U1；如它們位于地網(wǎng)的兩側(cè)，；如它們位于地網(wǎng)的兩側(cè)，I在在電壓回路壓降為電壓回路壓降為U U2；如果在其它位置，；如果在其它位置，I在電壓回在電壓回路壓降介于路壓降介于U U1和和U U2之間。當(dāng)避雷線分流較大時(shí)，之間。當(dāng)避雷線分流較大時(shí)，U U1和和U U2差別也大。差別也大。電壓回路還包括地回路返回電流電壓回路還包括地回路返回電流I產(chǎn)生的壓降產(chǎn)生的壓降U3，因此在上面兩種電極布置情況

50、下電壓回路壓降分因此在上面兩種電極布置情況下電壓回路壓降分別為別為U2U3和和U1+U3。實(shí)際上，變電站出線往往。實(shí)際上，變電站出線往往不在一個(gè)方向，因此情況更加復(fù)雜。不在一個(gè)方向，因此情況更加復(fù)雜。 為了防止避雷線分流，有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)建議測(cè)量中斷開(kāi)為了防止避雷線分流，有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)建議測(cè)量中斷開(kāi)避雷線（新修編的導(dǎo)則不提，實(shí)際中尤其是運(yùn)行避雷線（新修編的導(dǎo)則不提，實(shí)際中尤其是運(yùn)行變電站不可行，目前變電站不可行，目前OPGW帶來(lái)了新問(wèn)題，包括帶來(lái)了新問(wèn)題，包括新建的變電站）。新建的變電站）。即便如此，避雷線中的電流仍不可忽視。例如，即便如此，避雷線中的電流仍不可忽視。例如，在遼寧的在遼寧的60kV南彰黨變電

51、站，避雷線在站內(nèi)沒(méi)南彰黨變電站，避雷線在站內(nèi)沒(méi)有接地，而是在站外第一基桿塔接地，在測(cè)量該有接地，而是在站外第一基桿塔接地，在測(cè)量該站接地阻抗時(shí)發(fā)現(xiàn)，流入避雷線的電流占注入電站接地阻抗時(shí)發(fā)現(xiàn)，流入避雷線的電流占注入電流的流的16%。（因?yàn)榈谝换鶙U塔地網(wǎng)可能與變電站。（因?yàn)榈谝换鶙U塔地網(wǎng)可能與變電站地網(wǎng)連）。地網(wǎng)連）。 架空地線分流的影響時(shí)的接地阻抗和接地電阻為：架空地線分流的影響時(shí)的接地阻抗和接地電阻為：接地阻抗接地阻抗Z=0.3872；接地電阻；接地電阻R=0.3705；相角相角=16.9o。接地阻抗接地阻抗Z=0.4534；接地電阻；接地電阻R=0.4505；相角；相角=6.5o。14條架空

52、地線對(duì)注入條架空地線對(duì)注入地網(wǎng)的測(cè)量電流的分流作用大約地網(wǎng)的測(cè)量電流的分流作用大約14.6%。 在測(cè)量變電站接地阻抗時(shí)避雷線的分流問(wèn)題有待在測(cè)量變電站接地阻抗時(shí)避雷線的分流問(wèn)題有待于繼續(xù)深入研究，這就是新導(dǎo)則不特別強(qiáng)調(diào)解開(kāi)于繼續(xù)深入研究，這就是新導(dǎo)則不特別強(qiáng)調(diào)解開(kāi)避雷線的原因，南網(wǎng)預(yù)試規(guī)程不再要求避雷線的原因，南網(wǎng)預(yù)試規(guī)程不再要求6 6年年1 1次次（改為必要時(shí)），從另一個(gè)側(cè)面，強(qiáng)調(diào)了交接驗(yàn)（改為必要時(shí)），從另一個(gè)側(cè)面，強(qiáng)調(diào)了交接驗(yàn)收（省公司文）。收（省公司文）。但對(duì)部分已連接的新站和運(yùn)行的變電站的狀態(tài)評(píng)但對(duì)部分已連接的新站和運(yùn)行的變電站的狀態(tài)評(píng)估，必須需要了解分流（郭塘站例子）。估，必須需要

53、了解分流（郭塘站例子）。目前可采取的措施有：（目前可采取的措施有：（1）測(cè)量避雷線中的電）測(cè)量避雷線中的電流值，斷開(kāi)分流較大的避雷線與地網(wǎng)的連接；流值，斷開(kāi)分流較大的避雷線與地網(wǎng)的連接；（2）電壓極和電流極應(yīng)遠(yuǎn)離有避雷線的桿塔，）電壓極和電流極應(yīng)遠(yuǎn)離有避雷線的桿塔，不論線路是否帶電。不論線路是否帶電。珠海供電局對(duì)珠海供電局對(duì)110kV110kV電纜外護(hù)套的分流系數(shù)進(jìn)行電纜外護(hù)套的分流系數(shù)進(jìn)行了測(cè)量，并對(duì)市區(qū)電纜了測(cè)量，并對(duì)市區(qū)電纜GISGIS結(jié)線的變電所地網(wǎng)結(jié)線的變電所地網(wǎng)接地電阻取值作了初步探討。接地電阻取值作了初步探討。由于電纜金屬外護(hù)套對(duì)零序電流有相當(dāng)高的分流由于電纜金屬外護(hù)套對(duì)零序電流

54、有相當(dāng)高的分流作用。作用。110kV110kV電纜敷設(shè)路徑有許多不定因素，用電纜敷設(shè)路徑有許多不定因素，用公式計(jì)算分流系數(shù)將十分繁瑣，在電纜投運(yùn)前測(cè)公式計(jì)算分流系數(shù)將十分繁瑣，在電纜投運(yùn)前測(cè)量線路工頻參數(shù)時(shí)，可以方便地測(cè)出電纜外護(hù)套量線路工頻參數(shù)時(shí)，可以方便地測(cè)出電纜外護(hù)套的分流系數(shù)。的分流系數(shù)。表表1（斷開(kāi)甲、丙線電纜金屬外護(hù)套與地網(wǎng)的連接點(diǎn)）（斷開(kāi)甲、丙線電纜金屬外護(hù)套與地網(wǎng)的連接點(diǎn)）乙線LP站側(cè)注入電流（A）乙線A相護(hù)層電流（A）乙線B相護(hù)層電流（A）乙線C相護(hù)層電流（A）總電流(A)分流系數(shù)Ke1299.639.468.9828.070.9676 表表2（接通甲、丙線電纜金屬外護(hù)套與地

55、網(wǎng)的連接點(diǎn)）（接通甲、丙線電纜金屬外護(hù)套與地網(wǎng)的連接點(diǎn)）乙線LP站側(cè)注 入 電 流（A）相序甲線護(hù)層電流（A）乙線護(hù)層電流（A）丙線護(hù)層電流（A）總電流(A)分流系數(shù)Ke1 29A0.628.750.5928.98 0.9993B0.637.810.61C0.618.760.60 由表由表1 1、2 2可以看出，電纜外護(hù)套對(duì)故障電流有較可以看出，電纜外護(hù)套對(duì)故障電流有較大的分流作用，使入地的短路電流明顯減小，非大的分流作用，使入地的短路電流明顯減小，非故障相電纜故障相電纜( (甲、丙線甲、丙線) )外護(hù)套也具有一定的分流外護(hù)套也具有一定的分流作用，約分走了作用，約分走了12%12%左右的短路電

56、流。可見(jiàn)電纜左右的短路電流?？梢?jiàn)電纜外護(hù)套的分流系數(shù)遠(yuǎn)比架空避雷線的分流系數(shù)外護(hù)套的分流系數(shù)遠(yuǎn)比架空避雷線的分流系數(shù)（Ke1=0.5Ke1=0.5）大得多。實(shí)際上變電所投運(yùn)后地網(wǎng)）大得多。實(shí)際上變電所投運(yùn)后地網(wǎng)還通過(guò)幾十條還通過(guò)幾十條10kV10kV電纜出線外護(hù)層向四周分流，電纜出線外護(hù)層向四周分流，一般試驗(yàn)很難測(cè)出，再加上市區(qū)內(nèi)繁多的管道效一般試驗(yàn)很難測(cè)出，再加上市區(qū)內(nèi)繁多的管道效應(yīng)，真正流入接地裝置的入地短路電流值很小。應(yīng)，真正流入接地裝置的入地短路電流值很小。 我們這半年用紅相這種手段進(jìn)行了嘗試，取得初我們這半年用紅相這種手段進(jìn)行了嘗試，取得初步進(jìn)展。步進(jìn)展。結(jié)論是：簡(jiǎn)單的分流情形可以相

57、減，結(jié)論是：簡(jiǎn)單的分流情形可以相減，誤差不大，可以等效和接受（后面專門(mén)介紹誤差不大，可以等效和接受（后面專門(mén)介紹分流分流修正比較接近的幾個(gè)例子修正比較接近的幾個(gè)例子），我們比以前前進(jìn)了，我們比以前前進(jìn)了一步，以前是帶避雷線測(cè)一步，以前是帶避雷線測(cè)“供參考供參考”，現(xiàn)在更接，現(xiàn)在更接近真實(shí)值，再推到立新站。近真實(shí)值，再推到立新站。討論（討論（1）測(cè)量構(gòu)架電流能否等同于爬上去直接測(cè)量構(gòu)架電流能否等同于爬上去直接測(cè)避雷線的電流？（測(cè)避雷線的電流？（2）用用20602060不同波形頻率的不同波形頻率的功率表判斷電流方向。功率表判斷電流方向。結(jié)論結(jié)論：（1）如避雷線分流過(guò)大，地表電勢(shì)分布被大大）如避雷線

58、分流過(guò)大，地表電勢(shì)分布被大大改變，測(cè)量回路（電壓極和電流極）、架空線路改變，測(cè)量回路（電壓極和電流極）、架空線路與地網(wǎng)的相對(duì)位置對(duì)測(cè)量結(jié)果有很大影響。與地網(wǎng)的相對(duì)位置對(duì)測(cè)量結(jié)果有很大影響。（2）建議繼續(xù)深入研究解決避雷線的分流問(wèn)題，）建議繼續(xù)深入研究解決避雷線的分流問(wèn)題，以實(shí)現(xiàn)在變電站運(yùn)行狀態(tài)下對(duì)地網(wǎng)接地阻抗的準(zhǔn)以實(shí)現(xiàn)在變電站運(yùn)行狀態(tài)下對(duì)地網(wǎng)接地阻抗的準(zhǔn)確測(cè)量。確測(cè)量。使用使用8000型設(shè)備中的頻率可調(diào)萬(wàn)用表型設(shè)備中的頻率可調(diào)萬(wàn)用表4025B和配和配套的羅哥夫斯基線圈，可以測(cè)得每條線路避雷線套的羅哥夫斯基線圈，可以測(cè)得每條線路避雷線和電纜出線外皮中流入的異頻測(cè)量電流，將這些和電纜出線外皮中流入

59、的異頻測(cè)量電流，將這些電流相加即得到避雷線和電纜出線外皮對(duì)測(cè)試電電流相加即得到避雷線和電纜出線外皮對(duì)測(cè)試電流的總分流值。流的總分流值。我們?cè)囼?yàn)嘗試分別在注入電流頻率為工頻和我們?cè)囼?yàn)嘗試分別在注入電流頻率為工頻和49Hz的測(cè)試方式下，采用柔性羅哥夫斯基線圈對(duì)與出的測(cè)試方式下，采用柔性羅哥夫斯基線圈對(duì)與出線構(gòu)架相連通的金屬構(gòu)架進(jìn)行往避雷線的分流測(cè)線構(gòu)架相連通的金屬構(gòu)架進(jìn)行往避雷線的分流測(cè)量，得到分流系數(shù)后，對(duì)帶避雷線的測(cè)試結(jié)果進(jìn)量，得到分流系數(shù)后，對(duì)帶避雷線的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行修正，結(jié)果與解開(kāi)避雷線的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行比較，行修正，結(jié)果與解開(kāi)避雷線的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行比較，以驗(yàn)證采用分流測(cè)量來(lái)修正測(cè)量結(jié)果的有效性。

60、以驗(yàn)證采用分流測(cè)量來(lái)修正測(cè)量結(jié)果的有效性。去電流極電流源I電流注入點(diǎn)入地電流IgI1I2I iIk電壓表去電壓極VI=Ig+Ii=Ig+Ik 例一例一110kV大嶺變電站分流測(cè)量和修正結(jié)果大嶺變電站分流測(cè)量和修正結(jié)果基本情況基本情況運(yùn)行的韶關(guān)局運(yùn)行的韶關(guān)局110kV大嶺變電站有大嶺變電站有3回回110kV出線，出線，沒(méi)有沒(méi)有10kV電纜出線，終端塔為電纜出線，終端塔為2基水泥桿和基水泥桿和1基鐵塔，基鐵塔，站內(nèi)地網(wǎng)沒(méi)有與終端塔相連，站內(nèi)出線構(gòu)架上有站內(nèi)地網(wǎng)沒(méi)有與終端塔相連，站內(nèi)出線構(gòu)架上有4根根普通避雷線和普通避雷線和3條條OPGW光纖地線，測(cè)量時(shí)拆除出光纖地線，測(cè)量時(shí)拆除出線構(gòu)架上線構(gòu)架上4