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大型水电站接地网接地电阻测试

文档作者：杨晓玲文档来源：锦屏水力发电厂		点击数：	更新时间： 2022年02月10日
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电网
DOI：10．3969／j．issn．1009-9492．2013．12．018
大型水电站接地网接地电阻测试
杨晓玲
(锦屏水力发电厂， 四川西昌 615000)
摘要：锦屏一级水电站地处高土壤电阻率地区，其接地网设计能否满足运行要求，是关系到电站安全运行的重大问题。在大坝
蓄水前、蓄水后及机组投运前，对电站接地网的接地电阻进行了测量，其结果满足要求。同时为山区大型水电站接地网的接地
电阻测试提供参考。
关键词：锦屏一级水电站；接地电阻；接地网；测试
中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1009—9492(2013)12—0058—04
M easurement of Ground Resistance of Grounding Grids in the
Large-Scale Hydropower Station
YANG Xiao—ling
(Jinping Hydropower Plant，Xichang 615000，China)
Abstract：Jinping I hydropower station is located in the region of high soil resistance．The grounding grids is very important for sMely
operating of hydropower station．The tests of ground resistance of grounding grids had been done bef0r and after dam storing the water．The
ground resistance vMues can meet the operating requirement．The measurement solution presented by this paper can be used for reference
in the other similar projects．
Key words：Jinping I hydropower station；ground resistance；grounding grids；measurement
接地电阻值作为电站接地系统的重要技术指
标，是衡量接地系统有效性、安全性的重要参
数。准确测量接地网的电阻值，对接地网安全性
评价具有重要意义。为了保证电站的安全、可靠
运行，要求接地电阻值尽量低u 。大型接地网接
地电阻的测量，由于涉及范围大，地形地貌的影
响，环境干扰源多，给准确测量带来较大的难度。
1电站接地网
锦屏一级水电站大坝为305 m高的混凝土双
曲拱坝，总装机容量6~600 MW，年平均发电量
166．2 kW·h。电站出线电压等级为500 kV，出线
回路数4回，其中3回出线至锦屏500 kV换流站
(到锦屏换流站的直线距离约为81 km)，预留1
回。发电机一变压器组采用单元接线，500 kV侧采
用4／3和双断路器的混合接线方式，经过550 kV
GIL引出至地面。
收稿日期：2013—10—20
电站利用雅砻江水、坝前区、大坝迎水面和
两岸边坡的低土壤电阻率区域，综合运用均压、
散流、分流和隔离等措施，降低电站全网接地电
阻。锦屏一级水电站接地系统按工程区域可分
为引水发电系统和大坝两大接地系统。
(1)电站进水口接地网通过引水钢管与地下
厂房接地网连接，通过坝前水下接地网与大坝接
地网连接。
(2)主厂房接地网通过母线洞接地网与主变
压器室及500 kV GIS洞室接地网连接；通过机组
尾水管与尾水调压室接地网连接；通过排风洞与
坝后水下接地网连接。
(3)500 kV GIS接地铜网及主变压器室接地
网通过550kV GIL出线洞接地网与地面出线场接
地网连接；出线场通过电缆沟与大坝接地网连接。
主厂房、主变洞和尾水调压室三者之间通过
杨晓玲：大型水电站接地网接地电阻测试 电力
母线洞、交通洞和尾水洞等接地导体相互连接，
各部分接地网多重互连。在500 kV GIS开关站、
出线场等处设置均压网以减少接触电势和跨步电
势，电气二次采用等电位网，以减少二次回路干
扰。通过各分网的可靠连接，形成了一个安全有
效的接地网。
2试验原理
接地阻抗是当电流由接地体注入土壤时，土
壤中呈现的阻抗，包括了接地体与设备间的连
线、接地体本身和接地体与土壤间阻抗的总和。
其值等于接地网对大地零电位点的电压和流经接
地网电流的比值 1。
被测电站土壤电阻率因测量深度和测量位置
不同而不同，且接地体的深度和结构也不规则。
为简化计算，考虑土壤电阻率为等值均匀分布，
接地体为半球形，地中电位分布如图1所示。
— — — — 一 —● ，— 一 、、～
0
图1 均匀土壤中的半球形接地电极
如不考虑大地回流的影响，则当一定电流
经接地体流人大地时，接地体的电位即为接地
体与无穷远零位面之间的电位差。在接地体周
围的电流密度大，致使电压梯度大。而电流密
度的大小与距接地体距离的平方成反比，因此
在一定范围外，电流密度趋于零，该处可视作
大地的零电位。
三极法测量接地阻抗试验原理如图2所示。
三极法是在接地装置较远处打上电流极，在固定
零区内打上电位极，用补偿法可推导，零区在接
地网与电流极之间距离的0．618倍处[41。图2中，G
为被试接地装置；P为电位极；C为电流极；dP。
为电位极与被试接地装置边缘的距离；dc,c为电流
极与被试接地装置边缘的距离；dpc为电流极与电
位极间的距离。
l
≯ ／G／。 ‘ ． 。： ：?’lfP ．： ．¨。 。 ．C、 ， ～ dPG y dPc 、 L ·。
dGc
图2 三极法测量接地阻抗原理示意图
采用三极法的电极直线布置法，即被试接地
装置、电位极、电流极位于一条直线上，即
d 。+d = ，电位分布如图3所示，D为被试接
地装置最大对角线长度。
图3 直线法测接地阻抗电位分布示意图
d 。取接地网最大对角线长度D的4～5倍；
通常为(0．5～0．6)如，电位极P在被测接地装置
G与电流极c连线方向移动三次，每次移动的距离
为d 。的5％左右，当三次测试的结果误差在5％以
内，则证明电位极的位置已在零电位平台区 。此
时，取其三点处电压表的算术平均值计算接地网
的接地阻抗。
3电站接地电阻测量
锦屏一级电站接地阻抗测试采用电压、电
流和功率表法。变频电源为F450 kVA，测试范
围为0～400 V、0～1 250 A，电源经隔离变压器
供电，频率在40 Hz一60 Hz范围，异于工频又
尽量接近工频。电流极、电压极布置如图4所
示。其中：A为接地装置(锦屏一级水电站)；
B为电压极；C为电流极(大沱35 kV变电
站)。锦屏西110 kV变电站至印坝子35 kV变电
站的“锦一印I线”，和印坝子35 kV变电站至

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