冲击接地电阻测量

工频接地阻抗测量的常用方法是IEEE推荐使用的电位降法，基于此，国内的实际操作中，测量方法大致采用远离法和补偿法。但冲击接地阻抗的测量国内外还没有比较成熟的理论。为此，通过数学模型建立目标函数，利用最优化方法--变度量法较精确地求出双指数函数中的参数；借助于傅氏级数把双指数函数转化为很多正弦函数的和。转化结果表明，冲击电流与工频电流类似，冲击接地电阻可按类似工频接地阻抗测量的方法测量；冲击电流下电压和电流引线间的互感比工频电流下大很多，冲击电阻测量时不能忽略引线间的互感。     

关于冲击接地电阻测量的探讨

工频接地阻抗测量的常用方法是IEEE推荐使用的电位降法,基于此,国内的实际操作中,测量方法大致采用远离法和补偿法。但冲击接地阻抗的测量国内外还没有比较成熟的理论。为此,通过数学模型建立目标函数,利用最优化方法—变度量法较精确地求出双指数函数中的参数;借助于傅氏级数把双指数函数转化为很多正弦函数的和。转化结果表明,冲击电流与工频电流类似,冲击接地电阻可按类似工频接地阻抗测量的方法测量;冲击电流下电压和电流引线间的互感比工频电流下大很多,冲击电阻测量时不能忽略引线间的互感。     

直线法在接地阻抗测试中的互感分析

为了分析引线间的互感,根据镜像理论建立电流极引线在土壤中的镜像和测量系统模型,计算测试引线间的互感抗;并将现场测得的接地阻抗数据分解为阻性成分和感性成分。计算结果与接地阻抗测量结果的对比显示,引线间互感在接地阻抗测量值中所占比重不容忽视。分析结果表明:确保接地阻抗测量结果的准确性,不仅需要对试验结果进行修正处理,还要在测量时避免电流、电压极引线近距离平行布置。     

电位降法测量接地电阻时电流极引线长度的影响

讨论了电流极引线长度对变电站接地电阻测量误差的影响,分析得到了不同土壤结构所要求的电流极引线长度。采用反向法测量接地电阻时,测量得到的接地电阻比真实接地电阻要小,但可将反向法测量得到的接地电阻作为变电站接地电阻测量值的下限。采用全球定位系统(global positioning system,GPS)确定测量电极与接地网之间的距离后,能够根据电位降法比较准确地测量接地电阻。实际测量结果表明,如果电流极引线过短,可通过辅助分析的方法得到实际接地电阻的电压极补偿点位置。     

分层土壤结构变电站接地阻抗测试信号的处理

正确测量变电站的真实接地阻抗是确保变电站安全稳定运行的基本保证 ,而测量时测试信号的正确处理是获得真实接地阻抗的关键。本文通过分析接地电阻测量信号的组成 ,提出了综合采用数字模拟方法进行信号处理 ,去除干扰的方法 ;另外通过采用等效复穿透深度法计算水平分层土壤时电压和电流测量引线间的互感 ,此方法能有效消除引线间感应电压对测量结果的影响。本文根据层状土壤的电磁场理论推导得到了水平层状土壤结构的复穿透深度。该方法在某50 0kV变电站的接地阻抗测试中进行了实际应用 ,如果不考虑测量引线间的互感 ,在本文的实例中可导致接地阻抗增加 7 3% ,影响是比较大的。本文提出的方法可为电力部门提供参考。     

故障电流多点入地接地网接地阻抗数值分析

降低变电站接地网的接地阻抗是保证人身和设备安全的重要措施。基于矩量法和场路结合的思想 ,提出了一种新的接地网工频接地参数计算方法。该方法既考虑了接地导体的电阻和自感 ,又考虑了导体间的互感 ,并可计算故障电流多点入地的大型变电站接地网工频接地参数。计算结果表明 ,对于大型钢材接地网 ,电气设备采用 4条接地引线并接在地网不同位置时 ,接地阻抗降低量 >10 %。     

计及铁磁材料饱和特性的地网接地阻抗的计算

为了解决因钢材磁导率的非线性使得接地网接地阻抗的计算较为困难的问题,基于矩量法和场路结合的思想,提出了一种计及钢材磁导率饱和特性的接地网接地阻抗计算方法。该方法考虑了接地导体的电阻、自感和导体间的互感,在自感的计算中考虑到钢材磁导率的非线性特性,并分析了大型钢材地网工频接地阻抗。计算结果表明,大型钢材地网工频接地阻抗随经地网入地故障电流的增大而减小。采用几A至几十A测量电流测量得到的地网接地阻抗明显高于较大故障电流下的接地阻抗。     

互感对大型地网接地电阻测试的影响

大型地网接地电阻要求值很小,长距离平行的电流极、电压极引线间的互感对接地电阻测量值的影响不能忽略.文中对测量引线间互感对测量结果的影响进行了计算分析.     

考虑大地影响的直线法测量大型地网的接地阻抗

在使用直线法测量大型变电站（厂）地网的接地阻抗时,由于地网敷设面积广泛导致周围土壤电阻率存在不均匀分布,使得测量时零电位点难以选取;另外由于电压、电流测量引线平行距离较长导致二者之间通过大地耦合得到的互感阻抗值较大,相对于地网本身的接地阻抗不能被忽略。这两方面的影响会导致直线法测量误差增大。提出一种考虑不均匀土壤电阻率和互感抗影响的大型地网接地阻抗测试新方法,通过电压极多点测量数据拟合找到准确的零电位点和对应的电阻分量值,通过对不同共线长度下的电感分量数据进行拟合计算,剔除测试数据中的互感抗分量。通过CDEGS软件进行仿真,验证了实测数据和仿真数据相差不超过5%,说明以上方法可有效地消除土壤不均匀分布及测试线互感对接地阻抗测量值的影响量,提高了测量的准确性。     

用接地电位三次样条插值函数测试接地电阻

为了克服大型地网接地电阻测量时长距离布线的困难和消除线路互感干扰,提出了一种“利用接地电位的三次样条插值函数测试接地电阻的新方法”。该方法通过近距离测试接地网周围的电位分布变化,利用三次样条插值函数拟合出接地电位的分布曲线,通过接地电位和接地电流计算确定接地电阻。该法测量地网接地电阻时不需要远距离布置电流极,克服了地理条件对长距离布线的限制,消除了长距离布置测试线路引起的互感干扰,而且可以实现在线测量。实测结果表明该测量方法正确,而且使用方便。     

500kV架空地线金具发热的分析与对策

结合500kV乔司变电站实测结果,分析架空地线接地方式对金具发热的影响。架空地线直接接地的接地环流是引起发热的主要原因．并带来输电损耗;采用分段绝缘单点接地虽然可以消除环流、降低损耗,但架空地线的感应电压高,在使用上有一定的局限性。针对这一问题,提出奇数段接地、偶数段换位的接地方式。利用500kV双架空地线感应电压近乎反相的特点,通过换位策略中和架空地线的感应电压．减小了接地环流和输电损耗,换位后的架空地线分流系数变化不大,对跨步电压的影响不大．保证了安全性。     

垂直分层土壤中测试电极布置对变电站接地电阻测量值的影响

采用数值计算方法分析了垂直分层土壤结构中的接地系统接地电阻测量时测量电极的布置规律。分析了接地系统布置在不同位置时,不同方向布置测量线路所要求的电压极的正确位置。分析表明,更加科学、合理的测量方法应当是在了解接地系统附近的土壤分层结构情况的基础上,选择合理的电流极的引线方向及电压极的布置位置,才能得到比较准确的测量结果,才能做到对测量结果与真实值之间的差别心中有数。     

大型地网接地阻抗测量中互感的消除

采用直线法测量大型地网接地阻抗时,两导线间的互感将会对测量结果造成影响。文章介绍了一种计算方法,该方法能够有效地去除测量大型地网接地阻抗时电压线与电流线之间的互感,从而获得该地网准确的接地阻抗值。     

避雷线分流对杆塔接地电阻测量的影响

采用电流-电压三极法测量架空线路杆塔的工频接地电阻时,架空避雷线对注入杆塔地网的测量电流具有分流作用,从而影响接地电阻的测量精度。建立了架空避雷线对注入杆塔地网的测量电流的分流模型,分析了避雷线分流的程度和影响分流效果的因素及其影响规律。结果表明：（1）避雷线分流所占比重可以达到60%以上,当测量杆塔接地电阻较大、非测量杆塔接地电阻较小、测量杆塔为变电站出线上的前2座杆塔时,避雷线分流效果更明显;（2）仅考虑分流电流大小对杆塔接地电阻测量的影响是不够的,忽略分流电流与测量电流的相角差同样会造成较大的测量误差,导致接地电阻的测量值偏高。     

Novel measurement system for grounding impedance of substation

In order to measure the grounding impedance of a grounding system more precisely and easily, two key problems of the measurement system: the location of the voltage electrode and the elimination of the noise and interference must be conquered. The new theoretical analysis and measurement system of the grounding impedance based on short-current lead wire and a swept frequency ac source is proposed. The compensating position of the voltage electrode to obtain the real grounding impedance is evaluated by analyzing the soil structure, the grounding system under test, and the position of the current electrode. This new system measures the ground impedance at several frequencies other than power frequency, then interpolates them to acquire the ground impedance at the power frequency. The mutual inductance between the potential and current wires is analyzed and eliminated. The industrial computer-based grounding impedance measurement system is developed and the analysis software is programmed. A field test was performed and compared with the traditional method in the substation and the novel system worked well.     

分层土壤短距离放线下接地电阻测试方法研究

当土壤不均匀,如土壤为双层甚至三层时,采用传统补偿法测量接地电阻往往会带来较大测量误差。研究提出了短距离放线方式下接地电阻测试方法。分析了工频接地电阻与电流注入点的位置关系,研究了不同电流注入点对接地电阻测量偏差的影响规律,验证了短电流极引线法在工频接地阻抗测试中的可行性。针对不同的土壤结构,研究了电流引线布线长度对电压补偿点位置的影响。提出不同土壤结构下电流引线长度的选取规律,实现了短电流引线下接地阻抗的准确测量。     

利用架空线路测量接地装置接地电阻的误差研究

笔者分析了利用架空线路作为电流、电压线测量接地网接地电阻的误差来源,指出了线路的架空地线未与地绝缘是产生测量误差的根本原因。通过建立数学模型研究了变电站接地电阻值、电流回路电阻值、杆塔接地电阻值、架空地线类型的改变对接地电阻测量误差的影响;指出接地装置对地电压测量偏差主要受架空地线的短接范围的影响。为了减小大电流法测量接地装置接地电阻的误差,应当令测试范围内架空地线对地绝缘或采取人工放线的方式。