摘要：针对变电站地网验收和测试中存在的问题，采用电测法进行变电站接地网拓扑结构完整性测试。电测法是根据接地网完工图纸建立地网网络拓扑结构完整性检测模型。运用了敞开式变电站接地参数测试新方法，以适应目前变电站复杂多变的地理环境，使得接地参数测试工作的限制条件得以放宽，减轻接地电阻测试工作的劳动强度，提高接地参数测试精度。

　　关键词：变电站；接地网；接地电阻；电测法

　　作者简介：徐少友（1962-），男，吉林蛟河人，国网吉林蛟河市供电有限公司，工程师。（吉林蛟河132500）

　　中图分类号：TM77文献标识码：A文章编号：1007-0079（2013）36-0211-02

　　接地测试实际上就是指测量变电站接地网的接地电阻。接地电阻是电流由接地装置流入大地再经大地流向另一接地体或向远处扩散所遇到的电阻，它包括接地线和接地体本身的电阻、接地体与大地的电阻之间的接触电阻以及两接地体之间大地的电阻或接地体到无限大远处的大地电阻。

　　一、接地测试的意义

　　目前，我国正处于电力大发展时期。电力事业的发展大大激发了该领域相关课题的深入研究，主要涉及电网技术和高压技术，而接地系统的相关技术不仅贯穿于电网技术和高压技术的所有领域，而且涉及到气象、建筑防雷等方面。

　　在国内，目前对于接地技术的研究主要集中在接地网的腐蚀检测方法研究，腐蚀检测装置研究，接地电阻测试方法研究，接地电阻测试过程中的误差分析，接地装置的降阻研究与应用等等。

　　接地网属于变电站建设时最先施工的设备。一般情况下，对于变电站接地网的验收是通过检查接地电阻、跨步电压和接触电势来进行，只要这三个指标达到一定的要求，就承认该接地网通过验收。而对于接地网内部各条支路连接与设计图纸的一致性，一般是业主通过派遣一两个员工进行全程监造来实现的。但通常情况下，一个110kV等级的敞开式变电站地网面积都在50m×50m以上，地网支路动辄一两百条以上，因此，监造人员难以对照图纸一一对应检查。另外，按照地网设计图的跨步电压和接触电势可以简单地检查接地网支路连接情况，但其电压信号一般都非常小，导致信噪比小，难以准确检查支路拓扑结构的正确性。而接地网的接地电阻一般只跟接地网封闭体的最大面积有关，更无法反映接地网支路连接是否与图纸一致，因此常规接地网的测试无法完成对接地网施工合格与否的判定。为了变电站设备和人员的安全，需要寻求一种接地网支路拓扑结构准确性检查的便捷方法。

　　另外，出于经济角度考虑，一些新变电站建设于地形环境复杂、靠近山脉和河流的地方；随着地方经济的发展，一些旧变电站周围逐渐增加了很多建筑；敞开式变电站接地网面积大，随之带来了测试工作量大、测试精度跟不上等困难。为此，需要打破传统方法的限制，研究接地电阻测试新方法，以适应新环境下的敞开式变电站的实际状况，最大限度地准确获取大型接地装置的接地电阻。

　　二、变电站接地电阻测量的实例

　　1.带有架空地线的测试

　　用三极法测量带架空地线的变电站接地电阻，由于架空线路地线与变电站接地网相连，且二者很难断开，在测量接地电阻时，部分电流会从架空线路地线流向远方而没有经被测变电站接地网直接入地。由此导致测量接地电阻偏小，与变电站实际的接地电阻相差较大，需要在测量结果中将地线的分流电流除去。

　　测量变电站接地电阻时，电流引线相对于线路地线很短，且两者距离很远，之间的夹角很大，因此，电流引线与线路地线之间的互感基本可以忽略，其分流原理类似于纯粹的电阻分流。因此，如果有多回线路的情况，每回线路分得的测量电流差别不大。

　　实际变电站故障发生时，故障电流由线路的相导线提供，即相导线作为电流引线。此时，由于相导线与其地线一直保持长距离平行，之间的距离也非常近，造成它们两者之间的互感很大。相导线提供的故障电流会通过互感的作用在地线中感应出很大的反向电流，这部分电流可能成为分走故障电流的主要部分，虽然地线电阻的作用也会分走一部分电流，但这部分电流随着相线与地线之间的距离减少，比例越来越小。

　　2.带有架空地线的接地阻抗测试方法

　　实际测量中，当架空线路地线与变电站接地网相连时，测得的阻抗Zm为被测变电站实际接地阻抗ZSg1与所有相连线路地线、杆塔总等值阻抗的并联。所有相连线路地线、杆塔总等值阻抗为所有相连线路地线、杆塔等值阻抗的并联。如果求得每条线路地线、杆塔的等值阻抗，则可以得到ZSg1。因此，分析的关键是获得每条线路地线、杆塔的等值阻抗。

　　为方便计算，在求线路地线、杆塔的等值阻抗时，作如下假设：忽略变电站接地网与杆塔接地装置之间的互电阻；同一条线路的杆塔接地阻抗相同；同一条线路的档距不变，为平均档距；忽略各条线路地线之间的互感影响；每条线路均较长，档数较多，末端变电站的接地阻抗影响可以忽略，并可以认为线路增加一个档距其地线等值阻抗不变。

　　当求得每条线路从被测变电站看线路地线的等值阻抗Zn后，可得变电站所连线路的总等值阻抗。该阻抗与变电站接地阻抗并联后即为架空线路地线与变电站接地网相连时变电站的实测接地阻抗。因此，当测得变电站的接地阻抗，并求得变电站所连线路的总等值阻抗后，从而可以推出变电站实际的接地阻抗。

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