【正文】 ?故有： fR ?21064 ?一般取 歐姆， f=50Hz， R4?3184（ ?）， 得到： 4610 Ctg ??3434 1 1 R RCtgR RCC nnX ???? ?同理可得： 三、接地阻抗的測量 電力設(shè)備的接地 : 將設(shè)備的某一部位通過接地線與接地網(wǎng)進(jìn)行可靠的金屬連接。為保證接地阻抗在一定范圍內(nèi)（不同接地類型有不同的要求），一般需要埋設(shè)接地網(wǎng)。接地網(wǎng)由角鋼、圓鋼等構(gòu)成一定的幾何形狀，設(shè)備、接地線和接地網(wǎng)要可靠連接。 電力設(shè)備的接地種類：按照接地目的的不同，可以分為 ?工作接地：指電力系統(tǒng)利用大地作為地線回路的接地，正確的工作接地是電力設(shè)備正常工作的基本條件，如三相四線制中變壓器中性點的接地。 ?保護(hù)接地：指為防止電力設(shè)備的外殼和不帶電的金屬部分因絕緣泄漏或感應(yīng)帶電所進(jìn)行的接地。正確的保護(hù)接地是防止觸電、保護(hù)人身安全的重要措施。 ?防雷接地：指過電壓保護(hù)裝置或戶外設(shè)備的金屬結(jié)構(gòu)的接地，如避雷器的接地、光伏電池組串的金屬框架的接地等。 接地阻抗 ? 接地阻抗： 指電力設(shè)備的接地極與電位為零的遠(yuǎn)處間的阻抗，可以用兩點間的電壓與通過接地裝置流向大地的電流的比值來測量。它反映的是接地裝置對入地電流的阻礙作用的大小。由于接地阻抗的大小對電力系統(tǒng)的正常運行和人身安全有重大影響，所以接地阻抗的測量屬于國家標(biāo)準(zhǔn)強制要求測量項目。 ? 影響接地阻抗大小的因數(shù)： ? 接地體附近土壤電阻率的大小 ? 接地網(wǎng)的幾何參數(shù)和埋入深度 ? 接地線與接地網(wǎng)的金屬連接 伏安法測量接地阻抗的基本原理 在接地極 E和電流極 C之間施加工頻交流電壓 U,就會有電流通過接地極、大地和輔助電流電極構(gòu)成的回路。電流通過接地極向大地四周擴(kuò)散，在接地極附近形成電壓降。 由于電流從接地體向四周發(fā)散，所以距離接地極越近，電流密度越大，電壓降落也最顯著，形成圖 8（ b）所示的電位分布。如果輔助電流極離接地極的距離足夠遠(yuǎn)，就會在它們的中間出現(xiàn)電壓降近視為零的區(qū)域，該區(qū)域的電位分布對應(yīng)圖 8（ b）中電位分布曲線中間平坦的部分。假設(shè)輔助電壓極 P正好位于該區(qū)域，電壓表和電流的讀數(shù)分別為 V、 I，則接地體 E的工頻接地阻抗 Z為： VA接 地 體電 流 極電 壓 極電 流 表電 壓 表交 流 試 驗電 源E CPUUE UC( a )( b )圖 8 (a)接線原理圖 (b)接地體附近電位分布圖 IVZ ?伏安法準(zhǔn)確測量接地阻抗的關(guān)鍵 ? 輔助電壓電極 P必須準(zhǔn)確找到電位為零的區(qū)域。 具體方法是： 在 E、 C足夠遠(yuǎn)（通常大于接地網(wǎng)對角線長度的45倍）的情況下，將輔助電壓極逐步遠(yuǎn)離 E極向C極方向移動，當(dāng)電壓表讀數(shù)基本不變時，該位置就是近視的零電位點。有時為了測準(zhǔn)，則采用變電所的出線，達(dá)到 E、 C兩極距離足夠大。 接地阻抗的測量方法 試驗接線圖：見圖 9 由于一般低壓 220V由一條相線和一條中性線（一火一地）構(gòu)成，若沒有升壓變壓器隔離，則相線端直接接到被測接地裝置上，可能造成電源短路。 接 地 體電 流 極電 壓 極E CPVA升 壓變 壓 器自 耦調(diào) 壓 器圖 9 電壓 電流表法接地阻抗測量試驗接線圖 IVZ?接地阻抗計算 Z——接地阻抗，單位 ?。 V——電壓表測得被測接地電極與電壓輔助電極間電壓，單位 V。 I——流過被測接地電極的電流，單位 A。 接地阻抗測量試驗的電極布置 ? 電極直線布置：一般選電流線 dGC等于 (4～ 5)D， D為接地網(wǎng)最大對角線長度，電壓線 dGP為 左右。測量時還應(yīng)將電壓極沿接地網(wǎng)與電流極連線方向前后移動 dGC的 5%，各測一次。若 3次測得的阻抗值接近，可以認(rèn)為電壓極位置選擇合適。若 3次測量值不接近，應(yīng)查明原因（如電流極、電壓極引線是否太短等）。當(dāng)遠(yuǎn)距離放線有困難時，在土壤電阻率均勻地區(qū)，dGC可取 2D。當(dāng)土壤電阻率不均勻時， dGP可取 3D左右。 ? 電極三角形布置，一般選dGP=dGC=(4～ 5)D，夾角 ?≈30?。測量時也應(yīng)將電壓極前后移動再測 2次，共測 3次。 D電 壓 極P電 流 極CdG PdG CG接 地 網(wǎng)( a )D電 壓 極 P電 流 極 CdG PdG CG接 地 網(wǎng)?接地阻抗測量注意事項 (1)測量應(yīng)選擇在干燥季節(jié)和土壤未凍結(jié)進(jìn)行。 (2)采用電極直線布置測量時，電流線與電壓線應(yīng)盡可能分開，不應(yīng)纏繞交錯。 (3)在變電站進(jìn)行現(xiàn)場測量時，由于引線較長，應(yīng)多人進(jìn)行，轉(zhuǎn)移地點時，不得甩扔引線。 (4)測量時接地阻抗表無指示，可能是電流線斷；指示很大，可能是電壓線斷或接地體與接地線未連接；接地阻抗表指示擺動嚴(yán)重，可能是電流線、電壓線與電極或接地阻抗表端子接觸不良，也可能是電極與土壤接觸不良造成的。 (5)對于運行 10年以上接地網(wǎng)，應(yīng)部分開挖檢查，看是否有接地體焊點斷開、松脫、嚴(yán)重銹蝕現(xiàn)象。曾發(fā)生過變電站接地電阻測量合格而開挖檢查時發(fā)現(xiàn)接地體嚴(yán)重銹蝕的情況。 四、電力設(shè)備局部放電的測量 定義：按照 GB/T73542022(等同 IEC602702022)《 局部放電測量 》 中的定義 ,局部放電是指導(dǎo)體間絕緣僅被部分橋接的電氣放電，這種放電可以在導(dǎo)體附近發(fā)生，也可以不在導(dǎo)體附件發(fā)生。 局放產(chǎn)生的原因：主要是由于絕緣體內(nèi)部或絕緣表面 局部電場特別集中 而引起的，例如固體絕緣體中的小氣泡或其它雜質(zhì)、導(dǎo)體和絕緣體界面上的小金屬毛刺等都會導(dǎo)致局部的電場集中。 危害：早期局放放電水平低，對整體絕緣尚不構(gòu)成嚴(yán)重影響。但長期在工作電壓下的局部放電會伴隨著熱、光和化學(xué)反應(yīng)，逐步侵蝕周圍的絕緣 ,最終產(chǎn)生嚴(yán)重的絕緣缺陷。局部放電量是評估電力設(shè)備絕緣性能的重要質(zhì)量指標(biāo)，局部放電測量試驗是電力設(shè)備絕緣的非常重要的預(yù)防性試驗項目。國標(biāo) GB/T73542022及部標(biāo) DL/T 4172022均對局部放電測量試驗的試驗對象、測量參數(shù)、測量回路等給出具體說明。 局部放電的機理分析 ? 局部放電的基本模型：見圖 11 絕緣體內(nèi)含一小空氣泡 δ，氣泡 δ與固體介質(zhì)的上下 S區(qū)形成串聯(lián)，再與左右 P區(qū)并聯(lián)，等效電路如圖 11(b)所示。 ? 定性分析：設(shè) A為 S區(qū)截面積， ?、 ??為固體介質(zhì)和氣泡的介電常數(shù) δP PSSCPCδCSRPRδRSUA CUA CdD圖 11 含氣泡的絕緣試品及其等效電路 (a) 含一個氣泡的固體絕緣試品 (b)等效電路 。 dAC ????dDACS ??? ， 氣泡 δ的等效電容 S區(qū)固體介質(zhì)的等效電容 局部放電的機理分析 ? 在絕緣試品兩端施加一交流電壓 UAC,電容 Cs和 Cδ串聯(lián)分壓，兩個電容上的電壓比為： )( dDdCCVV SS ?????? ? ?? 氣泡內(nèi)的電場強度 Eδ與 S區(qū)的電場強度 ES之比為： ??????? )/(/dDVdVEESSS? 結(jié)論：氣泡內(nèi)的電場強度就是周圍固體介質(zhì)中的電場強度的 倍，由于常用固體絕緣材料的介電常數(shù) ?是空氣的介電常數(shù) ?δ 的220倍，小氣泡很可能在工作電壓下就會出現(xiàn)局部放電。 氣泡內(nèi)發(fā)生局部放電的過程分析 給試品施加工頻交流電壓，氣泡兩端的電壓如圖 12所示： ? 虛線正弦電壓曲線 表示不出現(xiàn)局部放電氣泡 δ兩端的電壓變化 ? 曲線 表示出現(xiàn)穩(wěn)定的周期性局部放電時氣泡 δ兩端的電壓變化情況 tUδUδ m+ Uδ B Uδ B??UUδ?U??U?圖 12 氣泡內(nèi)發(fā)生局部放電的過程 ??U?U隨后再重復(fù)上升、擊穿后快速下降的循環(huán)，半周期局放循環(huán)次數(shù)取決于氣泡的擊穿電壓 UδB和外加試驗電壓 UAC的大小。氣泡電壓下降幅度△ Uδ反應(yīng)了局部氣體放電電離過程的劇烈程度。因為氣體放電的電離過程會產(chǎn)生正負(fù)離子，這些帶電離子在外電場的作用下分別定向移動到氣泡的上下壁從而形成了一個內(nèi)部反向電場。氣泡內(nèi)的電場是外加電場和這個反向電場疊加的結(jié)果。在半個周波內(nèi)的每一次新的放電，都會在氣泡壁上積累更多的電荷，反向電場也不斷加強，所以就需要更高的外部電壓才能產(chǎn)生新的放電。 Uδ 隨外電壓 UAC上升并達(dá)到氣泡的擊穿電壓 UδB時，氣泡內(nèi)發(fā)生放電， UδB迅速下降到 Uδm， 氣泡放電停止，氣泡電壓的下降幅度為△ Uδ。 局部放電的復(fù)雜性 上述對局部放電放生過程的分析只是基于單氣泡一個定性的分析，而實際的局部放電過程要復(fù)雜得多。 ? 絕緣材料中的氣泡可能會有多個，局部放電點可能會有多個 ? 每個氣泡的起始放電電壓也不一樣，所以放電脈沖不會如圖12那樣整齊。但局部放電基本都發(fā)生在工頻電壓上升途中，并靠近正負(fù)峰值附近。 ? 劇烈的局部放電也可能在 4象限出現(xiàn)，這主要是由于劇烈放電產(chǎn)生大量正負(fù)離子，這些帶點離子在兩氣泡壁間形成過高的內(nèi)部反向電壓足以在外部電壓下降到一定程度后就將氣泡擊穿。 局部放電的主要參數(shù) (1).放電起始電壓 Ui 指局放脈沖參量幅值等于或超過某一規(guī)定的最低值時的施加在絕緣試品上的最低電壓。從以上定義不難看出，絕緣材料內(nèi)微弱的局放是允許的，但為了保證電力設(shè)備安全運行，必須對局部放電水平進(jìn)行定期檢查。 (2).放電熄滅電壓 Ue 當(dāng)所選的局放脈沖參量幅值等于或小于某一規(guī)定的最低值時的最低施加電壓。 (3).視在放電量 q： 在試品兩端瞬時注入一定電荷量，使試品端電壓的變化和由局部放電本身引起的端電壓的變化相同，此注入量即為局部放電的視在電荷量 ,單位為皮庫（ pC）。 由于局部放電發(fā)生在絕緣試品的內(nèi)部，其實際放電量無法測量，但視在放電電荷量 q可以證明與實際放電量之間基本成正比的關(guān)系 ,并且視在放電電荷量總是小于實際放電量。 脈沖電流法局部放電測量的基本回路 DL/T4172022 《 電力設(shè)備局部放電現(xiàn)場測試導(dǎo)則 》 對脈沖電流法推薦了針對不同類型試品的三種檢測回路，如下圖 （ a）、（ b）、（ c）所示 . 三種標(biāo)準(zhǔn)測量回路 （ 1）檢測阻抗 Zm與耦合電容 CK串聯(lián)檢測回路 在試驗電壓下，流經(jīng)試品的電容電流超過檢測阻抗的允許電流，或試品的接地部位固定接地，可采用 圖 13（ a）所示檢測回路?；芈分械?Zf用以衰減來自高壓電源的干擾，并阻止試品局部放電脈沖經(jīng)電源阻抗旁路，從而增加靈敏度。 （ 2）檢測阻抗 Zm與試品 CK串聯(lián)檢測回路 在試驗電壓下，流經(jīng)試品的電容電流符合檢測阻抗的允許電流，試品的接地部位允許不接地，可采用 圖 13（ b）所示檢測回路。 在此回路中檢測阻抗接在試品的低壓側(cè)，試品低壓側(cè)必須與地隔開。有時，試驗變壓器入口電容和高壓引線的雜散電容可起耦合電容 CK的作用，而不需再接專門的耦合電容器。此種接線特別適用于試品電容小于試驗變壓器入口電容和雜散電容的情況。 （ 3）平衡檢測回路 當(dāng)采用圖 13（ a）、（ b）測量回路受到較強外部干擾時，應(yīng)考慮采用 圖13（ c）所示的平衡回路。