正確使用鉗式接地電阻測試儀的使用方法:
為了能正確使用鉗式接地電阻測試儀去測量接地電阻,首先,必須了解其測量原理。鉗式接地電阻測試儀是用來測量任何有回路系統之接地電阻,該儀器本身能產生一個電源電勢,在任何有回路系統中就能產生電流,因此其測量原理簡而言之是全電路歐姆定律,它測出的是這個回路系統的環路電阻值。
用鉗式接地電阻測試儀測量桿塔接地電阻時其測量回路系統如圖1所示:
圖1 測量回路系統圖
儀器有兩個獨立線圈,一個產生高頻交流電壓e,在測量回路中建立電勢E,相當于一個變壓器,在回路中產生總電流I,
它被另一線圈子所接收,其作用相當于電流互感器,于是測量回路的環路電阻:
RLOOP>=E/1=e/i=1/NuNi=(e/i)×常數 (1)
表頭顯示的就是環路電阻RLOOP>
從測量回路系統圖1分析,環路電阻包括四部分:
(1)Rx>--待測桿塔的接地電阻。
(2)Re>--大地電阻,通常認為Re>≈0,可忽略不計。
(3)Rp>--其余各桿塔的接地電阻并聯值。RP>=(R1>//R2>//………//Rn-1>)由于其并聯電阻數量多,并聯后數值很小,一般認
為RP>≈0
(4)Rgw--待測桿塔兩側架空地線電阻的并聯值,由于其數值很小忽略,即Rgw>≈0
在忽略了各個甚小的數值后就可認為環路電阻RLOOP就等于待測桿塔的接地電阻Rx>,即:
RLOOP>=Rx>+Re>+(R1>//R2>……/Rn>)+Rgw>≈Rx>(2)
根據此測量原理就能引伸出正確的測量方法和正確分析測量結果:
1、待測桿塔的線路必須有多點接地,亦即是說必須有架空地線的線路方能采用,否則就不能構成式(2)的環路,即使存在某些環路,但環路內的各部分皆不能忽略時,式(2)便失去成立的依據,例如沒有架空地線的10kV線路桿塔,用此法測量可能沒有回路,或者可以通過另一只塔腳經大地構成回路,表頭雖有顯示,但并不是真正的接地電阻值。
2、待測桿塔在測量時只能存在一條接地引下線,110kV及以上線路一般有兩只(或四只)塔腳有接地引下線。當在1腳上測量,
3、腳的接地引下線不拆開,分為兩種情況:(a)兩只腳的地網是連通的,則1、3腳通過地網,塔身已構成一個電阻值很小的環路,見圖2(a),把RX旁路了,這時將測得很小的數值,例如1Ω,此值實際上就是兩腳間地網及塔身構成的回路電阻值,實際接地電阻即使很大亦不會被發現,這將會留下安全隱患。(b)如兩只腳的地網不連通,如圖2(b),則1、3腳各有自己的接地電阻,測1腳時,3腳相當于一基相鄰桿塔,對測量結果幾乎沒有影響。如將3腳的接地引下線拆開后用臨時線與1腳引下線連接(在鉗形表之下),如圖2(b)虛線所示,相當于加大了1腳的地網,測量值應有明顯降低,此值才真正是待測桿塔的接地電阻RX的值。
我們復測了110kV良廣線74#塔,北廣線7#塔的接地電阻,結果如表1所示:表1 單位:Ω
項目 良廣線74#塔 北廣線7#塔 2腳 4腳 分析 1腳 3腳 分析 原測量記錄(測量時沒有拆開對側腳引下線) 5.1 7.9 由于數值較大,且不相等,故初步判斷兩腳的接地網沒有連通 5.4 5.4 兩值相等,但數值較大,故初步判斷兩腳的地網沒有連通。 復測 不拆開對側腳引下線 4.8 5.2 通過對測量結果的分析,可以確定兩腳的地網沒有連通。本塔的接地電阻值應取3.2Ω。 7.7 7.4 通過對測量結果分析,可以確定兩腳的地網沒有連通,本塔的接地電阻值應為4.7Ω。 拆開對側腳引下線 4.8 5.2 7.8 7.5 拆開對側腳引下線后用0.7Ω的引線與測量腳在鉗表下連通。 2.9 3.2 4.7 4.7 用接地搖表測量 4.4 5.2 與鉗表測量結果基本一致。 6.7 6.7 比鉗表測量小12% 又復測了良廣線494#塔、57#塔,結果見表2:表2 單位:Ω 項目 良廣線49#塔 良廣線57#塔 1腳 3腳 分析 1腳 3腳 分析 原測量記錄(測量時沒有拆開對側腳引下線) 0.8 0.8 數值較小且相等,故初步判斷兩腳的地網連通,測量結果不是真實接地電阻值。 0.9 0.9 同49#塔 復測 不拆開對側腳引下線 0.8 0.8 可以確定兩腳的地網是連通,本塔的接地電阻為2.8Ω。 0.9 0.9 同49#塔 拆開對側腳引下線 2.8 2.8 4.9 4.9 拆開對側腳引下線后用0.1Ω的引線與測量腳在鉗表下連通。 2.8 2.8 4.9 4.9
由于線路建設時間不同,有些是采用放射式地網,各腳地網之間連通,有的是采用環形兼放射式地網,各腳地網是連通的,當待測桿塔在測量時僅有一條接地引下線時,其測量結果總是比實際略大一些,因為式(2)是忽略了若干因素,如不忽略,RX總比表頭顯示值略低一些。如各腳的地網不連通,表頭顯示值僅是一只腳地網的接地電阻值,實際運行時的地網要大一至三倍,(此時準確的方法是將其余腳接地,引下線拆開后用臨時線與測量腳的引下線在鉗表之下連通),所以測量結果是偏于安全的。因此只要任一只腳的接地電阻都不大于設計值(例如10Ω),則認為該基桿塔的接地電阻是合格的,沒有必要追究各腳的接地電阻值是否平衡。
3、從式(2)還看出,環路電阻當然包括了環路內各結點的接觸電阻,也就是測量了整個雷電流通道的電阻,可以及時發現接觸不良的地方,監測范圍擴大,安全性更高了。由于鐵塔是多網孔結構,個別結點接觸不良對塔體本身的電阻影響甚微,但接地引下線只有兩點(或四點),架空地線與塔體相連也只有2-4點,任何一點接觸不良都會影響接地電阻值,會使雷擊時塔頂電位升高而增加雷擊跳閘率,所以在測量時如發現各腳有明顯差別數值又較大時,應檢查接地引下線的接觸情況,從這個意義上講,鉗式接地電阻測試儀也測量了接觸電阻(注意:是“也”測量了接觸電阻,不是測量接觸電阻)。
結論:用鉗式接地電阻測試儀測量電力線路桿塔接地電阻方法簡單,測量結果可信度高,但只能用于有架空地線的高壓線路上,測量時待測桿塔只允許存在一條接地引下線,如各塔腳的地網是不連通的,應將其余各腳的接地引下線拆開后用臨時線與測量腳的引下線連通(連通點在鉗表之下)。通過對測量結果的分析,可以判斷出各塔腳的地網是否連通,接地引下線是否存在接觸不良的隱患。
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