输电线路杆塔接地电阻测量方法与标准.ppt

DL T887 2004 杆塔工频接地电阻测量 周文俊武汉大学电气工程学院 项目简介 本项目2002年7月立项 2002年9月 输电线路杆塔接地电阻测量标准研究 各项工作正式启动 2002年12月完成基础研究 2003年国家发展与改革委员会下文编写该标准 2004年4月 编写出 杆塔工频接地电阻测量 送审稿 在安徽省巢湖供电公司召开的全国标委会专家审查会议审议并通过 2004年11月中电联对该标准审核通过 给予标准号 DL T887 2004 中国电力出版社将于2005年2月出版发行 2005年4月1日起该标准在全国开始执行 项目开展意义 钳表法测量是对传统线路杆塔接地电阻测量方法的突破 并越来越被普遍使用 但钳表法测量得到的是异频频 或中频 回路电阻 整个接地电阻易受天气 土壤或某些接地棒的腐蚀或接触不良所引起的回路电阻变化的影响 因素较多 无误差修正曲线 无标准可循 鉴于以上优缺点有必要结合电力系统输电线路的实际情况研究其使用规律和误差判断方法 建立杆塔接地电阻异频测量标准 以便实际使用中有标准可依 输电线路杆塔接地电阻计算 包括放射形电极在内的各种水平接地体的接地电阻计算都可以在直线电极的基础上用一屏蔽系数A进行修正 即写成 输电线路杆塔通常取接地体的埋深h 0 6m 直径 或等效 d 8mm L为接地体总长度 为土壤电阻率 水平接地体的形状系数和屏蔽系数见下表 输电线路杆塔接地典型情况 右表的型式是典型情况 在既考虑了杆塔的自然接地作用 工频屏蔽和冲击电压作用下限制单根射线长度的问题及尽可能节约钢材的条件下制定出来的 输电线路杆塔接地电阻常规测量方法 传统的接地电阻测量方法 采用注入电流方法 即向地网注入试验电流 测量电流大小和接地体上的电压 从而得到接地电阻 不足是布置电流极和电压极引线 断开杆塔接地螺栓连接及外加电源等增加了测试的劳动强度 同时电压极不可能布置在无穷远处 电流极的存在又不可避免会使电流场畸变 带来误差 对于误差常用的克服方法有两极直线布置时的远离法和补偿法及两极引线等长300夹角布置 输电线路杆塔接地电阻测量钳表法 钳表法是传统接地电阻测量方法的一个突破 用钳表夹住线路杆塔接地线或接地体 就能测出接地电阻 该法避免断开各支路 在不方便布置辅助接地极时尤其方便 要求输电线路避雷线直接接地 各杆塔通过接地的避雷线构成回路 对于无避雷线的线路或具有绝缘避雷线的线路使用时较麻烦 该法测的是异频回路电阻 与工频接地电阻之间是近似关系 且受接地棒的腐蚀情况及接触状况影响 需结合电力系统输电线路的实际情况研究其使用规律和误差判断方法 建立相关接地电阻异频测量标准 供实际使用中参考 这也正是本项目的意义 输电线路杆塔接地电阻测量的干扰问题 线路杆塔工频接地电阻测量中的干扰主要是电压干扰 它包括电力系统不平衡电流在被测接地体上的工频压降 输电线路在与其平行的电压引线上的感应电压以及天电或无线电通讯引起的高频干扰等 实际测试时以上的干扰都有一定的抑制措施 这里不展开 杆塔接地电阻常规测量仪器 摇表 接地摇表采用手摇发电机作电源 一般有E P C三端子 右上图 或C1 C2 P1 P2四端子 右下图 这些端子分别与被测的电流信号或电压信号相连 在被测接地体电阻小于1欧时 宜采用四端子接线的测试仪 接地电阻测试仪就工作原理可分为流比计型 电桥型和电位计型及新型数字式仪表 杆塔接地电阻数字式测量仪器 下左图是ZC 8型接地电阻测试仪电路原理图 下右图是日本KYORITSU仪器公司生产的一种数字式接地电阻测试仪MODEL4015 杆塔接地电阻测量仪 钳表测试原理 钳表测量一般采用异于50Hz的测量频率 钳表提供两个线圈 电流线圈提供测试电源E 在测试回路建立电流I 同时I再次被钳表内的感应线圈的二次侧所转换 回路电阻R E I 由于RO Rx R Rx 因此钳表显示的值可以认为是杆塔接地电阻Rx 线路杆塔接地电阻测量仪器 钳表 下左图是奥地利LEM公司生产的GEOX接地电阻测试仪 下右图是日本CHAUVINARNOUX生产的CA6411接地电阻测试仪 输电线路杆塔接地电阻测量仪器误差 右图是各测试仪的校验结果 CA6411与GEOX当电阻在1 15欧的误差最小最稳定 CA6411是3 33 max GEOX是6 6 max 4015当电阻在100 900欧的误差最小最稳定 为1 5 max 当电阻在1 10欧时ZC29B 2比4015误差小 各种仪器相互之间在2 15欧之间的最大测量误差是15 15 杆塔接地电阻测量方法现场测试对比 三极电流电压表法 三极示波器相位法 三极接地摇表法 钳表法 钳表测试回路等效阻抗测试方法对比 选取某供电局放银线33号与39号两基杆塔为测试对象 测试结果 见右表 显示采用CA6411 GEOX ZC29B 2及4015四种仪器的测量结果是可信的 35 220kV线路杆塔接地电阻现场测量 选取某供电公司4条不同长度 地段 土壤的高压线路杆塔进行了现场测试 以CA6411 GEOX ZC29B 2及4015四种仪器作为普查普测的仪器 现场测试得到详实的结果 对于CA6411与ZC29B 2 4015与ZC29B 2 CA6411与GEOX三种测量读数差值 R进行横向比较 找出了两两之间的在不同现场下的差别 35kV 220kV杆塔接地电阻异频测量的计算分析 一 线路阻抗的计算交流以大地为回路的单根导线的自感阻抗 km 考虑大地影响时两平行单根导线的互感阻抗 km 为导线半径 m xne为导线单位长度内感抗 km f为频率 Hz 为土壤电阻率 m 导线单位长度电阻rd 两导线间距为D 导线对地高度为h 通常h D 35kV 220kV杆塔接地电阻异频测量的计算分析 二 GJ35和GJ50钢绞线避雷线的参数频率特性避雷线电阻随频率增高而增大 避雷线电抗随频率增大而显著增大 单位长度避雷线GJ35比GJ50电阻及电抗均大 避雷线电阻与土壤电阻率基本无关 避雷线电抗随土壤电阻率增加而稍有增加 但幅度较小 35kV 220kV杆塔接地电阻异频测量的计算分析 三 钳表法杆塔接地电阻测量回路的计算简化 架在杆塔上的各相导线与避雷线之间的互感耦合及避雷线对地电容极小 可以忽略 下图中 杆塔电抗Xg 杆塔接地电阻Rj 每档避雷线阻抗Z 首端测量等值回路 中间测量等值回路 35kV 220kV杆塔接地电阻异频测量的计算分析 四 计算项目GJ35 50单 双根避雷线两种钳表 CA6411 GEOX 测试误差 R计算 同一杆塔多根接地极时钳表测试误差 R计算 结果及分析GEOX计算结果与实测结果是十分接近的 而CA6411则偏大 利用计算结果可以有助于判断接地线的断线或超标 得到若干接地极断线或超标的判别方法 提出了误差增量 R 区间随杆塔接地电阻 Rj 和杆塔数量 n 的变化趋势图 35kV 220kV杆塔接地电阻异频测量的计算分析 五 理论误差增量 R 区间随杆塔接地电阻 Rj 和杆塔数量 n 的变化趋势 GJ35单避雷线GJ35双避雷线 35kV 220kV杆塔接地电阻异频测量的计算分析 六 GJ50单避雷线GJ50双避雷线 谢谢大家