新型桿塔接地電阻測(cè)量?jī)x應(yīng)用研究

王天正 曾祥學(xué) 徐霞 王琪 郝晉堂

摘 要：介紹了常用線(xiàn)路桿塔工頻接地電阻測(cè)量方法及其存在的問(wèn)題，通過(guò)比較新型桿塔接地電阻測(cè)量?jī)x和ZC-8接地?fù)u表在相同測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量結(jié)果，以驗(yàn)證其測(cè)量線(xiàn)路桿塔接地電阻的實(shí)用性。

關(guān)鍵詞：輸電線(xiàn)路；桿塔；接地電阻；測(cè)量方法

引言

輸電線(xiàn)路桿塔接地電阻是影響線(xiàn)路雷擊跳閘率的重要因素，準(zhǔn)確、有效地測(cè)量桿塔接地電阻，能夠及時(shí)地對(duì)輸電線(xiàn)路提出合理的改造措施，以減少其安全隱患[1]。

目前現(xiàn)場(chǎng)采用的桿塔接地電阻測(cè)量方法普遍存在人工放線(xiàn)測(cè)量工作量大且可靠性低、測(cè)量易受電磁環(huán)境干擾等不足[2]。文章介紹了一種新型的桿塔接地電阻測(cè)量?jī)x，它具有測(cè)量免放線(xiàn)、抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)，在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量應(yīng)用中該測(cè)量?jī)x降低了測(cè)量勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了測(cè)量準(zhǔn)確度。

1 常用桿塔接地電阻測(cè)量方法及存在的問(wèn)題

1.1 三極法

三極法是現(xiàn)場(chǎng)廣泛使用的接地電阻測(cè)量方法，國(guó)產(chǎn)ZC-8系列接地?fù)u表都是基于三極法原理設(shè)計(jì)的接地電阻測(cè)量?jī)x[3-4]。三極法利用人工布置輔助電極形成回路，將桿塔接地裝置串入構(gòu)成的回路進(jìn)行測(cè)量。其缺點(diǎn)在于：測(cè)量需要人工鋪設(shè)上百米導(dǎo)線(xiàn)。同時(shí)，測(cè)量時(shí)受兩導(dǎo)線(xiàn)間的互感影響較大，勞動(dòng)強(qiáng)度高，效率低。

1.2 鉗形表法

鉗表式接地電阻測(cè)量?jī)x主要分為單鉗式和雙鉗式。鉗形表利用鉗頭電磁感應(yīng)產(chǎn)生電流，將鉗形表夾在需測(cè)量的桿塔引下線(xiàn)，利用各桿塔通過(guò)接地的避雷線(xiàn)構(gòu)成回路進(jìn)行測(cè)量[5]。其特點(diǎn)是操作方法簡(jiǎn)單，無(wú)需展拉測(cè)量引線(xiàn)，省時(shí)省力。其缺點(diǎn)在于：鉗頭電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電流過(guò)小，抗干擾能力差；測(cè)量中存在由于鉗型觸頭接觸不緊而影響測(cè)量結(jié)果的問(wèn)題。

2 新型桿塔接地電阻測(cè)量?jī)x

JC-I型桿塔接地電阻測(cè)量?jī)x是一種新型的桿塔接地電阻測(cè)量?jī)x，它采用基于單片機(jī)AT89C52的負(fù)反饋閉環(huán)控制系統(tǒng)，單片機(jī)實(shí)時(shí)將預(yù)置值和實(shí)測(cè)值進(jìn)行比較、調(diào)整控制，提高了電流源的輸出精度。此外，由其內(nèi)部設(shè)置的壓控恒流源提供的直流電流，抗干擾能力強(qiáng)，保證了測(cè)量結(jié)果的可靠性。

JC-I型新型桿塔接地電阻測(cè)量?jī)x的測(cè)量示意圖如圖1。

R1-被測(cè)桿塔的接地電阻；R1、R2、R3、…、Rn-通過(guò)避雷線(xiàn)連接的各基桿塔的接地電阻；U-接地電阻測(cè)量?jī)x輸出電壓；I-接地電阻測(cè)量?jī)x輸出回路電流

圖1 JC-I型桿塔接地電阻測(cè)量?jī)x測(cè)量示意圖

該測(cè)量?jī)x適用于有避雷線(xiàn)且多基桿塔避雷線(xiàn)直接接地的架空輸電線(xiàn)路桿塔接地電阻測(cè)。如圖1所示，當(dāng)要測(cè)量1#桿塔接地電阻時(shí)，將測(cè)量?jī)x接入1#桿塔接地引下線(xiàn)上，即加入了一恒流源，其產(chǎn)生的電流經(jīng)過(guò)由避雷線(xiàn)連接在一起的桿塔通過(guò)大地流回測(cè)量?jī)x中，便得出了1#桿塔接地電阻值。隨著并入桿塔數(shù)的增多，其并聯(lián)電阻Rn越小，可以忽略，所測(cè)得的阻值R1即為1#桿塔接地電阻值。

3 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量結(jié)果

3.1 現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)及其分析

研究人員對(duì)北京地區(qū)多個(gè)110kV、220kV輸電線(xiàn)路部分桿塔接地電阻進(jìn)行復(fù)測(cè)，現(xiàn)場(chǎng)使用目前普遍使用的ZC-8接地?fù)u表與JC-I型桿塔接地電阻測(cè)量?jī)x對(duì)比測(cè)量。

西營(yíng)一二回2#、3#、4#桿塔地處市區(qū)，土層都比較厚。兩種測(cè)量方法測(cè)量數(shù)據(jù)相差≤4.5%，3#桿塔測(cè)量數(shù)據(jù)相差僅為0.04Ω。對(duì)2#、3#、4#桿塔的測(cè)量，兩種測(cè)量方法測(cè)量值相近。

密馮雙回1#、23#、30#桿塔地處山區(qū)，多巖石少土。兩種測(cè)量方法測(cè)量數(shù)據(jù)相差≤6.4%。對(duì)1#、30#桿塔的測(cè)量，兩種測(cè)量方法測(cè)量值相近。對(duì)23#桿塔測(cè)量值二者略有差別。密馮雙回30#桿塔地處山脊，接地?fù)u表放線(xiàn)難度很大，僅放線(xiàn)就耗時(shí)1.5小時(shí)。相比之下，新型桿塔接地電阻測(cè)量?jī)x免放線(xiàn)的特點(diǎn)，減少了現(xiàn)場(chǎng)勞動(dòng)量，提高了測(cè)量效率。

3.2 小結(jié)

通過(guò)測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)比可以看出：JC-Ⅰ型桿塔接地電阻測(cè)量?jī)x的測(cè)量結(jié)果與采用ZC-8搖表法測(cè)量的桿塔接地電阻值比較接近，同時(shí)JC-Ⅰ型桿塔接地電阻測(cè)量?jī)x具有測(cè)量免放線(xiàn)、抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)，可以方便、準(zhǔn)確地測(cè)量桿塔接地電阻。

4 結(jié)束語(yǔ)

以上介紹了輸電線(xiàn)路桿塔接地電阻的幾種測(cè)量方法，并對(duì)新型測(cè)量?jī)x和常用ZC-8接地?fù)u表作了現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用比較：JC-Ⅰ型新型桿塔接地電阻測(cè)量?jī)x準(zhǔn)確度高，同時(shí)免放線(xiàn)降低了現(xiàn)場(chǎng)勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了測(cè)量效率。值得注意的是該測(cè)量?jī)x只適用于有避雷線(xiàn)且多基桿塔避雷線(xiàn)直接接地的架空輸電線(xiàn)路桿塔，桿塔避雷線(xiàn)未直接接地需進(jìn)行人工接地。

參考文獻(xiàn)

[1]解廣潤(rùn).電力系統(tǒng)接地技術(shù)[M].北京：水利電力出版社，1991

[2]劉為東，張叔寶.桿塔接地電阻測(cè)量方法淺析[J].電氣應(yīng)用，2005，24（2）：74-76.

[3]羅真海，陳雄一，蕭定輝.桿塔接地電阻測(cè)量新技術(shù)[J].中國(guó)電力，1997（10）：70.

[4]DL/T887-2004.桿塔工頻接地電阻測(cè)量[M].中國(guó)電力出版社，2005.

[5]劉澤生，徐家奎，張紹文，等.幾種桿塔接地電阻測(cè)量?jī)x器和方法比較[J].高電壓技術(shù)，2001，5：76-78.