不同儀器對(duì)升壓站地網(wǎng)接地電阻測試的誤差研究

徐佳陽

(興安盟氣象局，內(nèi)蒙古 興安盟 137400)

1 研究實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作情況

對(duì)于接地電阻的測試是目前防雷安全檢測的一項(xiàng)重要參數(shù)，其他的防雷檢測項(xiàng)目均參考接地電阻測試，所以對(duì)于接地電阻的測試尤其是升壓站這類對(duì)于接地電阻精度要求很高的場所來說，其接地電阻值的準(zhǔn)確性就顯得日益重要。目前興安盟地區(qū)還沒有此類針對(duì)于升壓站大地網(wǎng)的測試研究，但可參考筆者之前參與的“土壤電阻率對(duì)接地電阻測試的影響”和“輔助測量線的使用對(duì)接地電阻測試的影響”這兩個(gè)課題的研究結(jié)果，更好地進(jìn)行本實(shí)驗(yàn)的研究。在實(shí)驗(yàn)過程中將會(huì)對(duì)幾座升壓站使用不同儀器進(jìn)行大地網(wǎng)接地電阻測試，積累大量數(shù)據(jù)，為后續(xù)數(shù)據(jù)分析提供支撐。

2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

2.1 使用HM3001、MS1027、A4102 3種儀器進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)

我們將HM3001大地網(wǎng)電阻測試儀設(shè)置為自動(dòng)變頻電源檢測，3種儀器都利用直線法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，3種儀器工作指標(biāo)要求不同但工作原理相近。在興安盟公主嶺風(fēng)電場的實(shí)驗(yàn)檢測中，課題組進(jìn)行了大量地實(shí)驗(yàn)，對(duì)檢測結(jié)果進(jìn)行了系統(tǒng)性地比較分析。

首先用HM3001大地網(wǎng)電阻測試儀進(jìn)行測試，選定電流極與被測接地網(wǎng)邊緣的距離為被測接地網(wǎng)最大對(duì)角線長度的4倍，據(jù)考證公主嶺風(fēng)電場的升壓站地網(wǎng)的長寬都為100m，故對(duì)角線的長度約為140m，電流極與被測接地網(wǎng)邊緣的距離為560m。電壓極置于零電位區(qū)，在理想狀態(tài)下可認(rèn)為零電位位于電流極與接地電網(wǎng)邊緣距離的0.618倍，為346m，在HM3001大地網(wǎng)電阻測試儀自校結(jié)束后對(duì)升壓站內(nèi)的主變壓器接地端子進(jìn)行10次測試，結(jié)果如下：

第1次測試值(Ω)第2次測試值(Ω)第3次測試值(Ω)第4次測試值(Ω)第5次測試值(Ω)第6次測試值(Ω)第7次測試值(Ω)第8次測試值(Ω)第9次測試值(Ω)第10次測試值(Ω)0.3660.4100.3980.4820.5110.4460.5220.4330.3780.401

把HM3001大地網(wǎng)電阻測試儀換成MS1027接地電阻測試儀，其他不變，對(duì)同一測試點(diǎn)進(jìn)行10次測試，測試結(jié)果如下：把MS1027接地電阻測試儀換成A4102指針式接地電阻測試儀，其他不變，對(duì)同一測試點(diǎn)進(jìn)行測試，結(jié)果我們發(fā)現(xiàn)指針搖晃劇烈，無法讀出準(zhǔn)確數(shù)值。

第1次測試值(Ω)第2次測試值(Ω)第3次測試值(Ω)第4次測試值(Ω)第5次測試值(Ω)第6次測試值(Ω)第7次測試值(Ω)第8次測試值(Ω)第9次測試值(Ω)第10次測試值(Ω)4.124.565.664.796.035.444.835.996.224.23

2.1.1 實(shí)驗(yàn)小結(jié)

從這3組實(shí)驗(yàn)中可以看出，HM3001大地網(wǎng)電阻測試儀測出來的數(shù)值比較穩(wěn)定，變化幅度最小。用MS1027接地電阻測試儀雖然可以讀出數(shù)據(jù)，但是數(shù)據(jù)十分不穩(wěn)定，可信度不高。而A4102指針式接地電阻測試儀則無法完成該實(shí)驗(yàn)。MS1027和A4102模擬的是幾毫安的測試電流，采用傳統(tǒng)方法進(jìn)行大地網(wǎng)測量時(shí)，無論是接地裝置本身還是接地中，往往存在一定的雜散電流，這些雜散電流不僅流入測試電流回路中影響電流，還會(huì)在電壓回路形成壓降影響電壓，從而影響R的準(zhǔn)確性。HM3001模擬工頻電流用其進(jìn)行自動(dòng)變頻檢測能有效消除地網(wǎng)中的雜散電流，抗干擾能力強(qiáng)。

2.2 選擇HM3001大地網(wǎng)電阻測試儀用三極直線法和三極夾角法檢測大地網(wǎng)電阻值

我們依然選擇公主嶺風(fēng)電場主變端子測試點(diǎn)作為三極直線法和三極夾角法的基準(zhǔn)測試點(diǎn)，首先我們用三極直線法，實(shí)驗(yàn)過程同2.1中檢測方法，在此不贅述，測試結(jié)果如下：

第1次測試值(Ω)第2次測試值(Ω)第3次測試值(Ω)第4次測試值(Ω)第5次測試值(Ω)第6次測試值(Ω)第7次測試值(Ω)第8次測試值(Ω)第9次測試值(Ω)第10次測試值(Ω)0.3660.4100.3980.4820.5110.4460.5220.4330.3780.401

接下來我們采用三極夾角法，選定夾角角度為 30°，電流極與被測接地裝置邊緣的距離和電壓極與被測接地裝置邊緣的距離相等，為2倍的地網(wǎng)最大對(duì)角線長度，為280m，測試進(jìn)行10次，測量值如下：

第1次測試值(Ω)第2次測試值(Ω)第3次測試值(Ω)第4次測試值(Ω)第5次測試值(Ω)第6次測試值(Ω)第7次測試值(Ω)第8次測試值(Ω)第9次測試值(Ω)第10次測試值(Ω)0.4770.4730.4810.4930.4910.4880.4830.4700.4900.484

2.2.1 實(shí)驗(yàn)小結(jié)

對(duì)比以上2種檢測方法的檢測值可以看出，夾角法比直線法的值更加穩(wěn)定，變化幅度小，這說明兩極間的互感作用，但是筆者在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)很難用夾角法進(jìn)行布線，受地形影響限制較大，從宏觀上看，利用直線法測量出來的數(shù)據(jù)誤差也在可接受范圍內(nèi)，所以在無法進(jìn)行夾角法檢測時(shí)，如果測量方法得當(dāng)，布線合理，直線法也是不錯(cuò)的選擇，而且操作簡便。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

通過本次實(shí)驗(yàn)獲得的大量寶貴數(shù)據(jù)筆者分析得出一些重要結(jié)論：(1)在進(jìn)行大地網(wǎng)接地電阻檢測時(shí)，選用合適的儀器尤為重要，切勿為了方便利用便攜式接地電阻測試儀進(jìn)行大地網(wǎng)檢測，要選用專用的大地網(wǎng)接地電阻測試儀進(jìn)行檢測。(2)因?qū)嶋H情況選擇三極直線法或三極夾角法檢測。三極夾角法比三極直線法測試值更穩(wěn)定，變化幅度更小，可以有效減小兩極引線間互感耦合對(duì)測試結(jié)果的影響，但夾角法實(shí)施比較困難，而三極直線法運(yùn)用得當(dāng)，布線合理，也能有效消除引線間的互感耦合影響，而且操作簡便。