不同儀器對升壓站地網接地電阻測試的誤差研究

徐佳陽

(興安盟氣象局，內蒙古 興安盟 137400)

1 研究實驗準備工作情況

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

2 實驗內容

2.1 使用HM3001、MS1027、A4102 3種儀器進行對比實驗

我們將HM3001大地網電阻測試儀設置為自動變頻電源檢測，3種儀器都利用直線法進行實驗，3種儀器工作指標要求不同但工作原理相近。在興安盟公主嶺風電場的實驗檢測中，課題組進行了大量地實驗，對檢測結果進行了系統(tǒng)性地比較分析。

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

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大地網電阻測試儀換成MS1027接地電阻測試儀，其他不變，對同一測試點進行10次測試，測試結果如下：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，對同一測試點進行測試，結果我們發(fā)現(xiàn)指針搖晃劇烈，無法讀出準確數值。

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 實驗小結

從這3組實驗中可以看出，HM3001大地網電阻測試儀測出來的數值比較穩(wěn)定，變化幅度最小。用MS1027接地電阻測試儀雖然可以讀出數據，但是數據十分不穩(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驗。MS1027和A4102模擬的是幾毫安的測試電流，采用傳統(tǒng)方法進行大地網測量時，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，還會在電壓回路形成壓降影響電壓，從而影響R的準確性。HM3001模擬工頻電流用其進行自動變頻檢測能有效消除地網中的雜散電流，抗干擾能力強。

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

我們依然選擇公主嶺風電場主變端子測試點作為三極直線法和三極夾角法的基準測試點，首先我們用三極直線法，實驗過程同2.1中檢測方法，在此不贅述，測試結果如下：

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倍的地網最大對角線長度，為280m，測試進行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 實驗小結

對比以上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，但是筆者在進行實驗時很難用夾角法進行布線，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據誤差也在可接受范圍內，所以在無法進行夾角法檢測時，如果測量方法得當，布線合理，直線法也是不錯的選擇，而且操作簡便。

3 實驗結論

通過本次實驗獲得的大量寶貴數據筆者分析得出一些重要結論：(1)在進行大地網接地電阻檢測時，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行大地網檢測，要選用專用的大地網接地電阻測試儀進行檢測。(2)因實際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測試結果的影響，但夾角法實施比較困難，而三極直線法運用得當，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。