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技術(shù)文章

高壓直流接地電阻測試
　　高壓直流輸電系統(tǒng)的換流站接地極在系統(tǒng)以單極大地回線方式和雙極不平衡方式運(yùn)行時(shí)，分別發(fā)揮著引導(dǎo)系統(tǒng)的入地電流和不平衡電流的作用。

對高壓直流接地極接地電阻的測量可以很好的反映接地極的通流能力，保證直流線路的正常穩(wěn)定運(yùn)行，特別是單極大地運(yùn)行方式下的穩(wěn)定運(yùn)行。高壓直流接地極接地電阻的測量方法是建立在工頻接地電阻測試的基礎(chǔ)之上的，所不同的是高壓直流接地極接地電阻的測量需要向接地極注入直流，而且電流線、電壓線的布置距離都較長，因此選擇合適的測試方法是進(jìn)行高壓直流接地極接地電阻測試的關(guān)鍵。下面就各種試驗(yàn)方法進(jìn)行比較分析，選出一種較為合理的接地電阻試驗(yàn)方法。

1單極大地回線運(yùn)行下測量

直流接地極接地電阻的測試可在單極大地回線運(yùn)行方式下進(jìn)行，其測試的接線圖如圖1所示:這種測試方法要用到接地極線路作為電流測量線，而電壓測量線需要人工布置，按照試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的要求，電壓極要距離接地極的距離要大于接地極地網(wǎng)任意兩點(diǎn)*大距離的10倍，而直流接地極地網(wǎng)的直徑一般都較大，電壓測量線不僅需要用到很長的測試線，而且在現(xiàn)場試驗(yàn)過程接地極所在位置通常不是平坦的地區(qū)，如果采用人工布線，可能要翻越比較雜的地形條件才能達(dá)到試驗(yàn)的要求，試驗(yàn)現(xiàn)場工作量太大，也不利于進(jìn)行準(zhǔn)確的測試。圖1單極大地回線方式下進(jìn)行測量并且在單極大地回線運(yùn)行方式下，直流接地極線路注入接地極的電流通常達(dá)到3 000 A左右，現(xiàn)場試驗(yàn)進(jìn)行電壓線布置具有很大的危險(xiǎn)性，需要有很好的**防護(hù)措施才能實(shí)現(xiàn)，并且進(jìn)行電壓線與接地極線路注入接地極部分的連接時(shí)也較為危險(xiǎn)，因此，該種試驗(yàn)方法不僅工作量大，而且具有很大的危險(xiǎn)性，現(xiàn)場試驗(yàn)過程中不具有可行性。

2測試線采用人工布線的方式

這種測試方法只能在雙極停運(yùn)時(shí)才能進(jìn)行，但是需要人工拆除接地極線路的跳線，還需要人工布置電流線和電壓線。電壓線和電流線的布置可以在相同方向布置，也可在不同方向布置，但按照方法1中所講到的試驗(yàn)電壓線的布置需要近10 km，而電流線的布置長度要大到電壓線長度的1.618倍，也即電流線要達(dá)到16.18 km，這么長的試驗(yàn)線的布置在實(shí)際試驗(yàn)過程中是很難達(dá)到要求的，并且在現(xiàn)場試驗(yàn)過程中，直流試驗(yàn)電源一般都需要有外接電源，如果將試驗(yàn)儀器搬至現(xiàn)場，又面臨試驗(yàn)電源難于得到的困難，因此該種方式不具有可行性。圖2采用直流試驗(yàn)電源，測試線采用人工布線的方式

3測試線用接地極線路代替

這種測量方式是采用直流試驗(yàn)電源進(jìn)行測試，直流電源可以使用蓄電池或設(shè)計(jì)的直流試驗(yàn)電源，測試過程中用接地極線路代替電壓線和電流線。由于接地極線路通常有兩條線路構(gòu)成，在換流站內(nèi)可將兩條線路分離開來，一條線路可作為電流線，以換流站地網(wǎng)作為電流極，另一條線路可以作為電壓線，通過計(jì)算，在適當(dāng)?shù)奈恢脤⒃摼€路的跳線拆除，在拆除跳線的位置設(shè)置電壓極，這樣可以使試驗(yàn)較為簡單，方便開展接地電阻的試驗(yàn)，也方便進(jìn)行儀器的布置和接線。具體的試驗(yàn)接線圖如圖3所示:

根據(jù)接地電阻測試的原理，電壓極與接地極的距離應(yīng)為電流極與接地極距離的0.618倍，此時(shí)測量的結(jié)果才*接近實(shí)際的接地電阻值，因此電壓極的布置應(yīng)選擇在整個(gè)接地極線路的0.618處。在現(xiàn)場試驗(yàn)過程中，通常借助GPS定位儀來確定位置，所選擇的位置可以先通過計(jì)算，再在試驗(yàn)現(xiàn)場具體確定，為了所選擇電壓極位置的準(zhǔn)確性，通常以電流極到接地極距離的5%移動(dòng)三次，三次測試結(jié)果相差不大，即可用三次測試的平均值來作為接地電阻的實(shí)測值。而且為了電壓極布置的方便，電壓極*好選擇接地極的桿塔處進(jìn)行接線，理論上也可以接地極桿塔作為電壓極。在進(jìn)行“兩渡”工程牛寨換流站接地極接地電阻測試時(shí)采用了該種方法進(jìn)行測試，并在每個(gè)點(diǎn)選擇了兩個(gè)測試位置進(jìn)行測試，*后取測試結(jié)果的平均值作為接地電阻的測試結(jié)果，測得的接地電阻平均值為0.058 3Ω，小于設(shè)計(jì)要求值0.101Ω，說明該測試方法有效。

4結(jié)束語

綜上所述，直流電源如果直接單極大地回線運(yùn)行方式下的入地直流電流，具有很大的危險(xiǎn)性，也不便進(jìn)行電壓線的布置。而采用蓄電池作為直流電源則往往不能達(dá)到試驗(yàn)所需的電流值，故采用專用的直流電源發(fā)生器作為試驗(yàn)電源比較合理。直流接地極接地電阻測試時(shí)需用接地極線路作為電流線和電壓線，如果采用人工布線的方式，該試驗(yàn)的電壓線，電流線的布置將十分困難，且不利于得到準(zhǔn)確的結(jié)果，因此，采用所述方法能很好的解決直流試驗(yàn)電源的外接電源問題，具有較好的可操作性與實(shí)用性。

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