响水水电站扩机工程接地电阻测量和研究

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1、响水水电站扩机工程接地电阻测量和研究　　摘要接地电阻值是接地系统的重要技术指标，是衡量接地系统的有效性、安全性以及判定接地系统是否符合设计要求的重要参数。本文通过对响水水电站扩机工程接地电阻的测量，对接地电阻的测量原理，方法及优缺点进行了总结。关键词响水；接地电阻测量；自动抗干扰中图分类号O4文献标识码A文章编号1674-6708（2013）87-0176-031接地电阻测量的意义9接地装置是确保电气设备在正常和事故情况下可靠和安全运行的主要保护措施之一。接地电阻值是衡量发变电站接地系统的有效性、安全性以及判定接地系统是否符合设计要求的重要参数。近年来，国内许多地区连续发生多起因接地网不满足

2、要求而引起的设备损坏事故，多数与地网接地电阻不合格有关。接地网起着工作接地和保护接地的作用，若接地电阻过大，则发生接地故障时，中性点电压偏移增大，可能使健全相和中性点电压过高，而造成设备损坏；而在雷击或雷电波袭击时，由于电流很大，产生很高的残压，会使附近的设备遭到反击而损坏设备。同时接地系统的接地电阻是否合格直接关系到电站运行、检修人员的人身安全。因此在接地工程施工完成后，必须通过测量来确定其真实的接地电阻值，以判定是否达到设计要求。2工程概况贵州六盘水响水水电站扩机工程是贵州省重点建设项目，位于六盘水北盘江上游云贵两省界河河段，是在已建成的响水水电站的基础上进行扩机的工程，装机容量为130

3、兆瓦。扩机工程是在已建电站的基础上，利用已建成的水库，在库首右岸上游增设一进水口，经引水隧洞和高压埋管引水至已建电站上游附近建厂发电。工程主要有进水口工程、引水隧洞工程、调压井及高压埋管工程、厂房工程等。3接地装置施工情况工程地处山区，大部分都是石类的地质条件，山区的地质较硬，土层稀薄。而工程设计要求厂房及出线场接地网接地电阻需小于0.42Ω，这就对接地网的施工提出了更高的要求。目前常用的降低接地电阻的技术措施有以下几种：1）换土。这种方法是采用电阻率较低的土壤替换原有电阻率较高的土壤，置换范围在接地体周围半米以内及接地体长度的1/3处，替换土壤应采用随取随埋的作法，不破环土壤原有的特性，以

4、保持此法的有效性。但这种方法对耗时耗力；92）深埋法。当地下深处的土壤或水电阻率较低时，深埋接地体，对降低接地电阻的作用非常显著。这种方法对含砂土壤最有效果，且无须考虑土壤冻结和干燥等其它影响土壤电阻率的不稳定因素，但施工困难，土方量大，造价高，在岩石地带困难更大；3）外引接地法。当在接地装置附近有导电良好的土壤或不冻的河流湖泊时，可采用此法，对降低接地电阻也有效。外引接地一般采用排状或环状。水底安装接地体最好装在有河沙堆积的地方，如果水中含有腐蚀性物质，必须对接地体进行防腐处理；4）人工处理法。在接地体周围土壤中加入化学物，如煤渣、木炭、炉渣、炭粒以及盐类等，提高接地体周围土壤的导电性。这

5、种方法虽然工程造价较低且效果明显，但土壤经人工处理后，会降低接地的热稳定性、加速接地体的腐蚀、减少接地体的使用年限。因此，万不得以的情况下才建议采用；5）降阻剂法。在接地极周围敷设了降阻剂后，可以起到增大接地极外形尺寸，降低接触电阻的作用。降阻剂是由多种无机盐或有机物所组成的，因而有较好的吸水保湿性能，保持了土壤的湿润度，加强盐类溶液的离子化，增强它的导电性。9结合响水电站地质条件，为降低接地网的接地电阻，通过比较分析采取了外引接地法来降低接地网的接地电阻。厂房及出线场接地网从在尾水出口沿河道使用热镀锌扁钢外引了约50m宽200m长的接地网。施工完成后整个接地网面积约14500m2，最大对角

6、线约310m。4接地电阻测量方法4.1工频电流电压表法测量当前，较为常用的接地电阻测量方法是工频电流电压表法。其测量方法如图1所示，测量时在电源两端分别接上电流表、电压表和开关。当开关闭合后，用电流表测出线路中的电流I。用高内阻电压表测出接地极与电压极之间的电位差U。最后用公式R=U/I计算出接地电阻值。其原理是在接地体E与电流极C之间加上交流电源U后，通过大地构成电流回路。当电流从接地体E向大地扩散时，在接地体周围土壤中产生压降。距离接地体E和电流极C越近，土壤中电流密度越大，单位长度上的压降越大；距离接地体E和电流极C越远，电流密度越小，单位长度上的压降越小；当处于接地体E和电流极C之间

7、合适的区域时，压降近乎为零。测量过程中就是改变电压极P的位置，找到这个区域后，用电压表测得电压值U，除以电流表测得的电流值I，计算出接地电阻值。4.2工频电流电压表法测量的不足之处9使用工频电流电压表法测量接地电阻时，由于受不平衡零序电流以及射频等各种干扰，使得测试结果产生很大的误差。另外外界环境对测试结果也影响较大，特别是在气候多雨、空气潮湿，地形多山、土壤电阻率不均匀的地方，使用工频电流电压表法测量存在很