直流接地极接地电阻、地电位分布、跨步+电压和分流的测量方法

1、ICS 27100F24备案号：364192012口L中华人民共和国电力行业标准DLT 2532012直流接地极接地电阻、地电位分布、跨步 电压和分流的测量方法Measurement Method for Earth Resistance，Ground PotentialDistribution，Step Voltage and Current Dividing on Earth Electrodes201 20406发布 201 20701实施国家能源局 发布DLT 2532012目次前言 II1 范围 · 12规范性引用文件 ·l3术语和定义 14测量基本要求- - -

2、 25直流接地极接地电阻测量- · - 26直流接地极地电位分布测量 - “37直流接地极跨步电压测量 ·48直流接地极馈电电缆分流测量5 附录A(规范性附录)模拟电流注入法7 附录B(规范性附录)参考点法测量接地极地电位分布” - 8 附录C(规范性附录) 电位差法测量接地极地电位分布 9 附录D(规范性附录)不极化电极的检测··lO月q日 本标准由中国电力企业联合会提出。本标准由电力行业高压直流输电技术标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：中国电力科学研究院、国网电力科学研究院。 本标准主要起草人：薛辰东、陆家榆、董晓辉、鞠勇、郭剑、蒋俊。 本标准

3、在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心(北京市白广路二条一号，100761)。IIDL，T 2532012直流接地极接地电阻、地电位分布、跨步电压和分流的测量方法1范围 本标准规定了直流接地极接地电阻、地电位分布、跨步电压和馈电电缆分流的测量方法。本标准适用于直流接地极的验收试验、工程评价和环境监测。2规范性引用文件 F列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

4、DLT 437高压直流接地极技术导则DLT 5223高压直流换流站设计技术规定GBT 13498高压直流输电术语3术语和定义 F列术语和定义适用于本标准。31直流接地极系统DC earth electrode system在直流输电系统中，为实现正常或故障时以大地或海水作回路，使直流电流返回到换流站直流侧中 性点，而在距每一端换流站一定距离设置的接地装置和设施。它主要包含接地极线路、接地极馈流线和 接地极。3 2接地极线路earth electrode line连接换流站中性母线与接地极馈流线的线路。3 3接地极馈流线earth electrode feeder line接地极和接地极线路之间

5、的电气连接线。它可以只含馈电电缆，也可以含架空分支线加馈电电缆。3 4直流接地极DC earth electrode放置在大地或海水中，在直流电路的一点与大地或海水间构成低阻通路，可以通过持续一定时问电 流的一组导体及活性回填材料。直流接地极形状一般有环形、星形、直线形、射线形、栅格形等。35接地极址electrode site接地极所在处所。3 6直流输电系统单极大地回线运行DC monopole earth return operation双极直流输电系统中的一极停运，另一极利用大地或海水作为直流电流返回电路的运行方式。DL，T 25320123 7极化电位差polarization po

6、tential difference当金属电极与土壤中水溶液接触时，会形成电极电位，两电极的电极电位差称为极化电位差，mV。38接地电阻earth resistance直流接地极与远方接地点之间的电阻，n。数值上为接地极线路和接地极馈流线的连接点与远方接 地点之间的电位差与接地极总入地电流之比。39跨步电压step voltage人体的两脚在地面接触水平距离为1 Om的两点时，人体所承受的电压，v。310馈电电缆电流feeder cable current通过接地极馈电电缆的电流，A。3，11馈电电缆分流系数current divider coefficient of feeder cable

7、一条接地极馈电电缆通过的电流与接地极入地总电流的比值，。4测量基本要求 直流接地极接地电阻、地电位分布、跨步电压和馈电电缆分流等参数与土壤的潮湿程度有关，其测量工作宣在好天气和土壤未冻结时进行。直流接地极接地电阻、地电位分布、跨步电压和馈电电缆分流可在直流输电系统单极大地回线运行 方式下测量，在此运行方式下测量接地电阻、地电位分布、跨步电压，宜选择运行电流大于额定入地电 流70的时段进行：也可以在直流输电系统停运时，使用自备直流试验电源向接地极注入电流进行测量 (见附录A)，注入接地极的电流应保证接地电阻、地电位、跨步电压和馈流电缆分流的测量精度，一般不小于50A。5直流接地极接地电阻测量51

8、主要测量仪器511直流电压表 直流电压表的准确度应不低于10级，输入阻抗不小于1000kQ。 在直流系统单极大地回线运行方式卜测量时，直流电压表的分辨率应不低于lmV；采用自备直流试验电源测量时，分辨率不低于0 lmV。5 1 2直流钳形电流表 直流钳形电流表的准确度应不低于I0级。 在直流系统单极大地回线运行方式下测量时，直流钳形电流表的分辨率应不低于1A：采用自备直流试验电源测量时，分辨率不低于01A。5 13电位测量线 电位测量线应有一定的机械强度，宜选用钢芯被覆线。52测量方法接地电阻测量接线示意图如图1所示。图中L-为电流线；L：为电位测量线，将远方接地点的电位 引到接地极线路和接地

9、极馈流线的连接点，用以测量接地极与远方接地点之间的电位差。远方接地点与 直流接地极的距离至少为直流接地极虽远两端距离的10倍。当在直流输电系统单极大地回线运行方式下测量时，接地极线路即为电流线L，利用系统提供的电2DL，T 2532012流做试验电源；电位测量线Lz采用人工放线。 当使用自各直流试验电源测量时，电源工作地点可设置在换流站或接地极址。当电源设置在换流站时，以接地极线路作为电流线L1，通过换流站接地网和直流接地极构成电流回路；电位测量线k采用人工放线。 当电源设置在接地极时，可以接地极线路两条极线中的一条作为电流线L。，通过辅助电流极和直流接地极 构成电流回路；电位测量线L2可以用

10、接地极线路两条极线中的另 条极线，也可以采用人工放线。采用直流钳形电流表A测量电流线L1内的直流电流，用直流电压表v测量接地极线路和接地极 馈流线的连接点与远方接地点之间的电压u。图1 接地电阻测量接线示意图5 3数据记录与处理 测量直流接地极接地电阻时，至少测量3组电压、电流。对第j组数据，按式(1)计算相应的接地电阻尼r rR：=二上 (1)，式中： R根据第i组测量数据得到的直流接地极的接地电阻，Q； U，在第i组测量中得到的接地极线路和接地极馈流线的连接点与远方接地点之间的电压，v：，在第i组测量中得到的接地极总入地电流，A。将根据每组测量数据得到的接地电阻取算术平均得到所需的接地极接

11、地电阻。6直流接地极地电位分布测量61主要测量仪器61 1直流电压表 见511。612电位测量线 见513。62测量方法 日J在接地极的某一或多个方向进行地电位分布测量。地电位的最远测量点距离接地极中心应不小于10kin，或直至测量到的电位梯度小于83×1 0_5×jv胁(式中，为接地极入地电流，A)。此时，距离接地极中心最远的一个测量点为地电位测量终点，该点的 地电位设为0V。地电位分布的测量宜采用参考点法(见附录B)和电位差法(见附录c)相结合的方法。在接地极 附近地电位变化较大的区域(如距接地极2km)内采用参考点法，在其他区域采用电位差法。6 3测量点布置地电位测量

12、点宜以接地极中心为起点向外布置。 地电位测量路径应避开金属管道、铁路等，若必须在这些地方进行测量，则应在测量记录中加以说3DL，T 2532012明；地电位测量点宜避开水塘、沟、渠等对地电位分布影响较大的位置。 在接地极导体上方及附近，相邻地电位测量点之间的距离不宜超过lm；随着地电位测量点与接地极导体距离的增加，相邻测量点之问的距离可相应增加。 应采用参考点法(见附录B)在接地极导体上方及附近测量地电位，找出地电位的最大值及其所在位置。当地电位测量路径经过多个接地极导体上方时，应当测量出多个地电位极大值，并经过比较，得 出最大地电位及其所在位置。64数据记录与处理在入地电流k下测量得到地电位

13、，。后，需按式(2)将其换算成折算入地电流厶下的地电位ugc。 折算入地电流厶可以是直流接地极的额定入地电流或最大入地电流。，【，。=-5(2)1m测试报告中应包含下列信息： a)在被测直流接地极的平而罔上标明地电位测量路径和地电位测量点； b)地电位测量时的接地极入地电流和对应的地电位测量值，标明最大地电位的位置； c)接地极中心到测量终点的距离和测量终点前一段的平均电位梯度(折算到对应额定电流下的值)； d)额定电流和最犬电流下的地电位换算值；e)额定电流和最大电流下的地电位分布曲线。7直流接地极跨步电压测量71主要测量仪器711直流电压表 见511。712人体等效电阻 人体等效电阻取14

14、00f2。该电阻的允许偏差应不大于±1。713不极化电极在直流输电系统单极大地回线运行方式下测量跨步电压时，可使用硫酸铜参比电极或固体不极化电 极。采用白各直流试验电源测量跨步电压时，应使用固体4i极化电极。一对硫酸铜参比电极的极化电位 差应不大于50mV，一对固体不极化电极的极化电位差应小大于1 0mV。应当按照附录D的方法，定期 对不极化电极进行榆测。72测量方法测量直流接地极的跨步电压时按图2接线。测量点P1和P2之间的距离取1 0m，人体等效电阻胄取1400Q。将两个不极化电极分别放在测量点Pl和P2上，安放不极化电极时，应将地面处理平整且有一 定湿度，使电极与地面接触良好。

15、采用直流电压表v测量跨步电压u。图2测量跨步电压的接线示意图4DL，T 253201273测量点布置 应在可能出现较大跨步电压的位置选择跨步电压测量点。直流接地极附近的F列位置，跨步电压较高：a)接地极导体上方两侧附近地面；b)散流不均匀、电流密度大的接地极导体上方地面附近，例如馈电电缆与接地极的连接处上方地 面附近；c)低洼处和沟渠附近；d)局部土壤电阻率突变的地方。73 1接地极导体上方及附近测量点布置 可在接地极导体上方地向两侧沿垂直接地极导体方向布置测量点，测量区域一般取接地极导体上方地面两侧O10m。7 3 2其他位置测量点布置 在接地极每一受关注的局部位置选择一个测量点，放置一个小

16、极化电极。以该点为圆心，在半径为1om的圆弧上用另一个不极化电极探测，找出电位差较大的几点。再以这几点为圆心，分别放置电极：重复上述做法，直至找到该局部位置的最大跨步电压。7 4数据记录与处理 在入地电流下测量得到跨步电压以。后，需按式(3)将其换算成折算入地电流厶下的跨步电压己。折算入地电流厶可以是直流接地极的额定入地电流或摄大入地电流。，Us。=手U蛐(3)m测试报告中应包含下列信息： a)在被测直流接地极的平面图上标明跨步电压测量点； b)测量时的接地极入地电流和对应的跨步电压测量值，标明最大跨步电压的位置； c)额定入地电流和最大入地电流下的跨步电压换算值。8直流接地极馈电电缆分流测量

17、81主要测量仪器8、1 1直流钳形电流表 见51 2。8 2测量方法与数据处理 首先选择一根馈电电缆，编号为1。用一块直流钳形电流表固定监测1号馈电电缆电流，第1次测量结果记为f，。用另+块(或多块)直流钳形电流表测量其他"一1根馈电电缆电流，测量结果记为，：(，=2，3， ，一)，在测量第，根馈电电缆电流取=2，3， ，”)的同时再测量第1根馈电电缆电流，记为乇(，=2，3，··，”)。 对测量得到的电流进行归算处理。采用式(4)，将所有馈电电缆电流测量结果归算到对应于矗的值f。=五，=每×zjc，=z，。，-，n，4采用式(5)计算对应于矗的总入地电

18、流L=，(5)DL，T 2532012按式(6)计算每条馈电电缆的分流系数m，-：毒L(fJ：1，2， ，")(6)l对应于入地电流L下每条馈电电缆的电流(f=l，2，··，n)，需按式(7)换算成折算入地电流厶下的馈电电缆电流10，(汪1，2， ，”)。折算入地电流厶可以是直流接地极的额定入地电流或最大入地电流。k。2每t7，测试报告中应包含下列数据：a)测量得到的馈电电缆电流t、0，、珞J=2，3， ，”)以及归算对应于矗的各条馈电电缆电流(扛l，2，3， ，H)和总入地电流，m； b)每条馈电电缆的分流系数tn，(i=1，2， ，n)； C)额定入地电流和最

19、大入地电流下每条馈电电缆的电流换算值。6DLT 2532012附录A (规范性附录)模拟电流注入法在直流输电系统停运时，可使用模拟电流注入法，对直流接地极的接地电阻、地电位、跨步电压和 馈流电缆分流进行测量。试验电源必须为直流，一般安放在换流站，通过电流线L一(可利用接地极线路)将电流，注入直流 接地极。图A1为模拟电流注入法的接线示意图。直流接地极图A1模拟电流注入法的接线示意图采用模拟电流注入法进行接地电阻、地电位和跨步电压测量时，应在测量结果中去掉背景电压的干 扰。可采用通、断法减小背景干扰影响。以地电位测量为例，测量每位置的电位u时，先闭合开关K， 当仪表读数稳定后，测量该位置含有背景

20、电压的总电压【k；在测量地电位的同时，测量模拟入地电流，； 然后断开直流电源开关K，测量该位置的背景电压巩b。按式(A1)计算模拟入地电流，在该位置产生 的地电位巩。=一虬。(A1)对每一个电位测量位置按照上述方法进行3次测量，将每次测量得到的地电位以换算到同一电流 后取算术平均值，得到所换算电流对应的地电位。DL，T 2532012附录B (规范性附录)参考点法测量接地极地电位分布图B1为参考点法测量接地极地电位分布的接线示意图。地电位测量线将远方参考点R的参考电位 引到测量点P r方，用直流电压表V测量测量点P与参考点R之间的电位差u，该电位差u即为测量 点P相对参考点R处参考电位的地电位。参考点R固定不变，移动测量点P，可以得到距离接地极中心 不同位置相对参考点R处参考电位的地电位。对不同点进行测量时，入地电流可能不完全一样，需将测 量结果折算到同一电流下的值。PR图B1参考点法接线示意图DLT 2532012附录c(规范性附录) 电位差法测量接地极地电位分布图C1为电位差法测量接地极地电位分布的接线示意图。用直流电压表V分别测量测量点P，与P： 之间、P2与P3之间、 、h与P，之间的电位差U，、U2、 、。将电位差U1