利用钳形表测量线路杆塔接地性能的可行性研究.pdf

湖南电力
第31卷第5期
HUNAN ELECTRIC POWER
2011年10月
doi:10.3969/jis-1008-0198.2011.05.001
利用钳形表测量线路杆塔接地性能的可行性研究
骆长云,何智强,周卫华
(湖南省电力公司科学研究院,湖南长沙41000)
摘要:利用ZC8接地摇表、ETCR200C0针形表对比测量输电线路杆塔地网的接地电
阻、导通电阻,对大量测量数据及数值偏差的影响因素进行分析,给出利用钳形表测量
输电线路杆塔地网接地电阻和导通电阻的判断方法、依据,通过实验仿真子以验证。
关键词:输电线路;杄塔;导通电阻;接地电阻;测量
中图分类号:TM85.2文献标识码:A文章编号:1008-0198(2011)05-0001-03
Feasibility study on grounding properties measurement of transmission
lines and towers by clamp ampere meters
LUO Chang-yun, HE Zhi-qiang, ZHOU Wei-hua
(Hunan Electric Power orporation Research Institute, Changsha 410007, China)
Abstract: The ZC-8 tramegger and ETCR2000C lamp ampee meter are used to measure grounding resistance and conduction
resistance of transmission lines and towers. The test results are compared and affecting factors of data deviation and the
numerous test data are analysed in the paper.The judgment methods and basis of measuring grounding resistance
transmission lines and towers and conduction resistance by using clamp ampe meter are presented and verified through
simulation tests
Key words: transmission line; transm ssion ower; conduction resistance; grounding resistance; measurment
输电线路杄塔接地网对电力系统的安全稳定运问题,采取行之有效的对策,具有十分重要的意
行至关重要。降低杵塔接地电阻是提高线路防雷水义。故而,加强接地装置的安全性以及监测的实时
平、减少线路雷击跳闻率的主要措施12。当雷击性,是确保输电线路安全运行和电网安全运行的重
杆顶或避雷线时,雷电流通过杄塔接地网入地。但要措施之一。
因接地电阻偏高或接地通道不通(接地导通不1杆塔地网接地电阻和接地导通电阻
良),从而产生较高的反击电压导致绝缘子闪络,
致使线路珧闸。
的測量
溯南省是多酸雨地区,腐蚀对输变电接地网的
传统的输电线路杄塔地网接地电阻均采用ZC-
危害尤为严重。湖南省电力公司从上世纪90年8接地摇表来进行测量,此后也出现了CEO-XP等
代起至今,为摸清接地网的腐蚀情况及存在的问一系列接地电阻测试仪。使用ZC-8型是将接地线
题,在雷雨季节来临之前均对输电线路杆塔地网进从杆塔下部接地桩解开及打辅助接地极,使被测的
行接地通道导通情况进行检査。从近3年来的检查接地极从接地系统中分离,然后将电压极及电流极
情况来看:湖南电网110kV及以上线路雷击跳闸按规定的距离打入土壤中作为辅助电极才能进行测
事故中,由于接地电阻偏高或接地通道不通(接量,且所測接地电阻仅为杆塔接地装置本身的接地
地导通不良)造成的雷击跳闻约占总雷击跳闸事电阻。
故率的70%。因此,认真分析输电线路杆塔接地
因此,基于三极法原理的ZC-8接地摇表(以
收稿日期:2011-07-22
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2011年10月
下简称接地摇表)对于测量杆塔下部地网接地电
阻比较准确,前提是必须打开地网与上部接地引线
的连接。对于有双接地引下线的线路杆塔,用
ETCR2000针形表(以下简称钳形表)进行测试,
恩检测点
连通图如图1,该法实际上测量的是回路的导通电
阻
因3输电线路接地电阻测试原理图
检测点
的等值电路图。
R X
jxg
图1输电线路杄塔接地网导通电阻测试图
Ri-i
测试回路导通电阻时,回路中包含有接地网回
路的导通电阻、接地引下线的电阻、杆塔本身的导图4针形表测量线路杆塔接地电阻等值电路图
通电阻。因而杆塔本身的状态也会影响钳形表的测
其中R1+jg为欲测杆塔的接地阻抗。在接地
试结果。图2为利用钳形表测量杆塔导通电阻时的电阻的测试回路中,还包含有避雷器阻抗(z=R+
等值电路图。
j)和杆塔之间电阻的互阻抗(在接地回路正常
的情况下很小)以及其它杆塔的接地电阻并联后
的等效电阻。根据钳形表的测试原理,实际上钳形
表测试出的电阻就是上述4个数值的和。一般来
讲,其测试数值是大于ZC-8接地摇表数值的。
2测量数据分析
分别用钳形表和接地摇表对湖南省内100多基
涉及不同电压等级的输电线路杆塔接地电阻和接地
导通电阻进行了测量,通过大量现场试验发现:错
图2钳形表测量线路杆塔导通电阻等值电路图
形表测量的接地电阻一般较接地摇表测量结果偏
大,误差一般小于10。而钳形表的导通电阻测量
其中R1+j1为接地引下线回路的导通阻抗,结果为接地摇表的8~10倍。部分测试数据见表
R2+jXg为输电线路杆塔本身的导通阻抗,R3+1。
jXg3为输电线路杄塔本身的导通阻抗。此外,弓
从2种测试仪器的测试数据来看:钳形表测量
下线与大地的接触电阻、杆塔本身接地引下线处涂的导通电阻包含有接地网回路的导通电阻、接地引
防腐漆等也是影响回路导通电阻的影响因素。从图下线的电阻、杆塔本身的导通电阻。而接地摇表仅
2的等值电路图来看,利用钳形表测量杆塔回路的测试部分引下线和接地网回路的导通电阻值。因而
导通电阻值较接地摇表大。
钳形表测试数据远较接地摇表泗试导通电阻大。
若2根引下线有1根断开或者是单接地引下线
表2为通过利用 CDEGS仿真获取的500kV和
的线路杆塔,则引下线可以通过避雷线和其他杆塔220kV输电线路杆塔本身(铁塔)的电阻的计算
地网与本塔地网构成回路,此时测量的是接地电值。在仿真计算杆塔模型中,因实际杄塔钢材为角
阻。如图3。
钢,而仿真软件中导体为圆钢,因此导体半径通过
图4为利用钳形表测量输电线路杆塔接地阻抗公式r=0.44b(1等效,r为等效半径,b为角钢宽