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第 3 3卷第 3期 湖南电力 HU N A N E L E C T R I C P O WE R 2 0 1 3年 6月 钳表法测量输电线路杆塔接地电阻的 误差仿真分析 周辉如 ( 湖 南省 电力公 司湘 西 电业局 ,湖 南 吉首 4 1 6 0 0 0 ) 摘 要 :根据钳表法原理,对输电线路杆塔进行建模及仿真计算,将基于钳表法原理的 多基杆塔回路 电阻值与单基杆塔理论接地电阻值进行对 比,对误差的影响因素及其敏感 性进行分析 结果表明:在较低土壤电阻率时避雷线等导体的电阻为造成误差的主要 因 素而较高土壤 电阻率时杆塔地 网与杆塔基础间的互电阻为造成误差的主要 因素。 关键词 :输 电线路 :杆塔 :接地 电阻;回路 阻抗 ;钳表 法;测量误差;互电阻 中图分类号:T M7 5 1 文献标识码 :B 文章编号:1 0 0 8 0 1 9 8 ( 2 0 1 3 ) 0 3 0 0 1 8 0 5 S i mu l a t i o n a n a l y s i s o n e r r o r o f g r o u n d i n g r e s i s t a n c e me a s u r e me n t u s i ng c l a mp m e t e r f o r t r a ns mi s s i o n t o we r s ZH0U Hu i r u ( Hu n a n E l e c t r i c P o w e r C o r p o r a t i o n X i a n g x i E l e c t r i c P o w e r c o m p a n y , J i s h o u 4 1 6 0 0 0 , C h i n a ) Ab s t r a c t : B a s e d o n c l a mp me t e me t h o d,t r a n s mi s s i o n t o we r mo d e l i s e s t a b l i s h e d a n d s i n ml a t e d i n t h i s p a p e r F h e mu l t i t o we l l o o I )r e s i s t a n e e a n d t h e u r e t i c a l v a l u e o f t o we r g n o un d i n g r e s i s t a n c e a r e e o mp a r e d a l l d t h e e r r o r f a c t o r a n d i t s s e n s i t iv i t y a r e a n a l y z e d a s w e l 1 r h e r e s u l t i n d i c a t e s t h a t r e s i s t a n c e o f e o n d u e t m s u c h a s l i g h t i n g c o n d u c t e t e i s t h e ma j o r f a c t o r w h i c h c a u s e s t h e e r l o i i n l o w e l e a r t h r e s i s t i v i t y,a n d i n h i g h e a r t h r e s i s t i v i t y t h e mu t u a l r e s i s t a n c e b e t we e n t h e t o we r g r o u n d i n g g r i d s a n d t o w e l b a s e i s t h e m a j o r f a c t o T o f e lT O l Ke y wo r ds : t r a n s mi s s i o n l i n e; t o we l ; g r o u n d i n g r e s i s t a n c e ; 1 o o p r e s i s t a n c e; c l a mp me t e r me t h o d; me a s u r e me n t e r r o r ; n 1 1 】 t l I a 1 r e s i s t I 1 | _c e 1 钳表法测量杆塔接地 电阻原理 1 1 单基杆塔模型的计算原理 输电线路杆塔接地装置的电阻指在工频电流作 用时,拆开避雷线所测量得到的电阻值 。 根据上述定义,对拆开避雷线的单基杆塔加电 流激励 , ,并计算 电流注入点对无穷远处零 电位 点 的电势 E,则 R=E I 为单基杆塔的接地电阻。 杆塔上注入的激励 电流设为 ,杆塔地网用 尺 表示,杆塔基础用 尺 , 表示 ,则杆塔电位: V=I R=, 】 尺 1 l + 尺l 2=, 2 R 2 2+, l R 1 2 其巾 , , 分别为杆塔地网 、杆塔 基础的 自阻, 尺 为他们的互阻 、流经杆塔总电流 ,=, 。+, 2 ,所 以杆塔接地电阻: 收稿 I I 期 :2 0 l 2 1 2 一 l 8 R = V Rl l R2 2一 R 2 一 = =一 , Rl l+R2 2 2 Rl 2 1 2 多基杆塔模型的钳表法原理 对于多点接地系统 。钳表法测量 时夹住待测杆 塔 的接 地 引下 线,将提供 一个 交流 电压激励 E, 则待测杆塔通过避雷线与其余杆塔构成的回路有电 流流通 测量引下线上通过的电流 , 。测量原理如 图 1所示 图 l 单基杆 塔地 网 基 础 电流 回路 示 意 图 第3 3卷第3 期 周辉如 : 钳表法测量输电线路杆塔接地电阻的误差仿真分析 2 0 1 3年6月 图2中 E为钳形表提供 的电压激励 ,其幅值与 频率 冈不 同厂家 、不 同型号而异 ; ,为待测杆塔引 下线上通过的电流。 R 为待测杆塔 接地 电阻 , R , , , 为相邻档距其余杆塔的接地电阻。忽 略不同杆塔接地体问的互电阻,同时忽略导体电 阻,则有接地电阻测量值 : R 月I 图2 钳表 法测量杆塔接地 电阻原理 图 = 号 = +R l R 2 R 当杆塔数 凡足够大时 Rl R2 R R 此时可认为R= 导一尺 。 从以上原理可 以看出 ,钳表法测量的并不是实 际意义上的杆塔接地电阻 ,而是待测杆塔与其余杆 塔共 同构成 的回路阻抗。并且在用这个测量值来近 似接地 电阻值时还忽略了避雷线的电阻以及待测杆 塔塔 身的电阻等,势必会有误差。同时钳表法只可 用于多点接地 系统的测量 ,对于单点接地系统 无 法形成测量 回路。 考虑杆塔基础分流后 ,在钳表法原理中杆塔基 础与其余档距杆塔处于并联回路中当杆塔数 n 足 够大时仍有 : R=号 = 尺 +R l R 2 R Rl R2 R 0, 即 R R : 而 当R。 2 尺。这个误差值是绝对的 ,不会随 着土壤 电阻率等环境变化而变化 ; 3 )综合 图4与图 5可见 激励频 率的增大会 造成测量值 与理论值 尺的增大 ,但 的变化率 更大。这个误差主要与测量回路导体的感性分量有 关 ,不随土壤电阻率的变化而变化。 4 )杆塔接地体分为杆塔地 网与杆塔基础 2个 部分 。与单基杆塔时不同,将钳表夹在杆塔引下线 上测量,杆塔基础部分被并人其余杆塔的支路,由 于杆塔地 网与杆塔基础的互电阻的影响 ,造成测量 误差 。当互电阻较大时 R 尺。这个误差会随着土壤电阻率的增大而增大 ; 5 )测量环境,包括输 电线路 、地 中杂散电流 干扰等会造成误差 这个误差与干扰大小有关 : 6 )在杆塔接地电阻的测量 时往往是多个误 差因素共同作用 ,在不同的情况下会有不同的因素 起主导作用 ,将前文的结果与实际情况相结合可以 进行相应的推算。 4 结论 1 )钳表法测量杆塔接地 电阻简便快捷 但也 有其局限性与不足之处 ,只能用于多点接地系统 , 且存在一定的测量误差 。 2 )在低土壤电阻率条件下 ,受 回路 中导体电 阻及接触电阻的影响。钳表法测量杆塔接地 电阻测 量值会 比理论值偏大 ,可将测量值减去根据避雷线 型号计算出的避雷线电阻进行修正。 3 )低土壤电阻率地 区,激励频率较高 的仪器 的测量值可能会 明显偏大 ;在高土壤 电阻率地区, 激励频率的影响较小。因此在钳表的选择时建议选 用激励频率较低的型号 4 )钳表法测量结果并不总是偏大。由于大多 数杆塔基础与杆塔地网的距离非常接近 ,互 电阻是 比较大的。在高土壤电阻率条件下 ,钳表法测量杆 塔接地 电阻值可能会 比真实值偏小。 参考文献 1 罗真海,何金良,曾嵘,等爆破接地技术在降低杆塔接地 装置接地电阻中的应用 J 中国电力,1 9 9 9 ,3 2 ( 0 6 ) : 5l 一 5 4 2 邹振盛 对 1 1 0 k V同塔双 回输电线路 采用不平衡绝 缘降低线 2 2 路同时跳 闸 概率 的研 究 J J 东 科技 ,2 0 1 0,1 9 ( 1 4) : 1 0 2 1 03 3 李景丽接地 网频域性能及杆塔接地极 冲击特性 的数值分析及 试验研究 D 重庆大学 ,2 0 1 1 4 范冕输电杆塔接地 电阻的冲击测量 系统的研 制 D 两华 大学 2 0 0 8 5 厉天威 ,何 民,卢本初 ,等输电线路杆塔接地 电阻的简化计 算 J 电网技术 ,2 0 1 1 ,3 5 ( 0 9 ) :1 7 0 1 7 5 6李 国峰浅 谈 输 电线 路 运行 与维 护 ( J 科 技 资讯 ,2 0 1 l ( 2 3 ) :1 1 4 - 1 1 5 7 杨新强 浅析输电线路杆塔接地装置 J 科学之友,2 0 1 1 ( 1 4 ) :8 - 9 8 肖代 波 ,周 仿 荣,程 正 庭等3 5 k V 电 网 防雷 保 护 的 用 J 云南 电力技术 ,2 0 1 1 ,3 9 ( 0 3 ) :3 3 3 7 9 梁荣振高压 输 电线 路 的防雷保 护及其 绝缘 配合探 讨 J 机电信息,2 0 1 1( 0 9 ) : 3 5 3 6 1 O 李景禄,李卫圃,唐忠输电线路杆塔接地及其降阻措施 J 电瓷避雷器, 2 0 0 3( 0 3 ) :4 O 一 4 3 1 1 寻凯 架空线路防绕击避雷针实用化技术 J 高电压技 术 ,2 0 0 8 ,3 4 ( o 6 ) :1 3 0 1 1 3 0 5 1 2 于建龙福建省输 电线路 防雷工作存 在 的问题 措施 J 高电压技术 ,2 0 0 3 ,2 9 ( 0 4) :5 5 5 6 1 3 刘泽生,周 文俊 ,等几种杆 塔接地 电阻测量仪 器和方法 的 比较 J 高电压技术 ,2 0 0 1 ,2 7 ( 0 5 ) :7 6 7 7 ,8 0 1 4 李汉明 ,王建国,等钳表法测量线路杆 塔接地 电阻的误差 分析 J 高电压技术 ,2 0 0 2 ,2 8 ( 0 6) :4 8 4 9,5 2 1 5 李文鹏,廖源 钳表法测量输电线路接地电阻数据偏差分析 及建议 J 硅谷,2 0 1 0( 2 3 ) :1 0 3 , 7 6 1 6 林玉钳 ;有关送电线路杆塔接地 电阻测最的探讨 J 高 电 压技术 , 2 0 0 4,3 0( O 8 ):6 0 6 1 1 7 姚 奇 艺输 电 杆塔 接地 电 阻 的测 量 J 科 技 风 ,2 0 0 9 ( 2 1 ) :2 2 6 1 8 刘卫东,张叔宝 杆塔接地电阻测量方法浅析 J 电气应 用 , 2 0 0 5 ,2 4( 0 2 ) :7 4 7 6 1 9 李德超 ,张玉环,李玉玲 ,等两种 杆塔接地 电阻测吊方 法 的 比较 ( J 电瓷避雷器 , 2 0 0 8( 0 2 ):3 9 4 2,4 6 2 O 陈建志 ,石秀刚杆塔接地 电阻测试技 术研究 J 电网技 术 , 2 0 0 6( s 2 ) 2 1 蔡成 良输 电线路杆塔接地 电阻测量方 法 比较 ( J

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