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土壤电阻率勘测、分析


第 圆 章 摇 土壤电阻率勘测、分析
土壤电阻率勘测、分析是最基础一环,也是最为关键一环,还是最难一环。 面对一大型变电站接地项目,一般的专家首先关心的是通过何种方式将接地 电阻降至理想值;而顶尖专家首先关心的是如何准确分析好土壤电阻率,搞清大 致分层结构,或者如何勘测更详细的土壤视在电阻率数据。 就一座大型变电站的水平地网而言,只要电阻率分析、选取得准确,那么, 几乎

任何工程师都能轻易计算接地电阻值,采用如下公式即可: 砸 越 园郾 缘 — —土壤电阻率; 式中摇 ρ— 杂— — —地网面积。 ρ 杂 槡 ( 圆鄄 员 )

计算值较实际值略偏大,但误差一般在 员园豫 以内。

接地电阻值计算成 园郾 缘 Ω,导致重大设计差错。

可若电阻率分析不准,如将 缘园园 Ω · 皂 的误作 员园园 Ω · 皂,那么,则会将 缘 Ω 的 非常遗憾的是,当下绝大多数人不具备准确分析土壤视在电阻率的能力,因

此,能一次性设计好准确、到位的接地方案者寥寥无几,很多变电站接地装置往 往需要进行二次甚至三次改造后方能满足要求。 本章或可助绝大多数人掌握两层土壤的分析能力,这通常需要借助数万元的 软件包才能实现。

圆郾 员摇 单极法
接地体( 见图 圆鄄 员 ) ,用接地电阻测量仪测量得到该单极接地体 ρ葬 越 圆 π澡砸 源澡 造灶 凿 ( 圆鄄 圆 )
图 圆鄄 员摇 单极法测量

测量土壤电阻率的单极法是指在被测场地打一单极的垂直

的接地电阻值 砸 ,然后由下式得到等效土壤电阻率:

于 员皂。

系很大,单极接地极的直径 凿 不应不小于 员郾 缘糟皂,长度不应小

单极法测试的准确性和测试电极与土壤接触的紧密程度关

土壤电阻率的示意图

单极法只适用于土壤电阻率比较均匀的场地。换而言之,除非所测区域土壤

第 圆 章摇 土壤电阻率勘测、分析

· 员猿·

电阻率均匀,并且已事先得知,否则单极法几无价值意义。也就是说,单极法的 现实意义几可忽略。

圆郾 圆摇 温纳( 憎蚤灶灶藻则) 四极法
方法,如图 圆鄄 圆 所示。 温纳四极法( 以下简称四极法) 是最常用的方法,也是举世公认的最有效的

图 圆鄄 圆摇 温纳四极法

采用四极法测量时,四个探头沿着一条直线被打进土壤中,相隔等间距 葬,打 入深度为 遭,可测得电阻值 砸 ,而后通过以下公式换算方可得出视在电阻率( 注 意,是视在电阻率值) : 源 π葬砸 圆葬 葬 员垣 原 圆 圆 圆 葬 垣 源遭 葬 垣 遭圆 槡 槡 式中摇 ρ 葬 — — —土壤的视在电阻率( Ω·皂) ; ρ葬 越 砸— — —测量到的电阻( Ω) ; 遭— — —电极的深度( 皂) 。 葬— — —相邻电极之间的距离( 皂) ; ( 圆鄄 猿 )

( 圆鄄 猿 ) 可简化为

ρ 葬 越 圆 π葬砸 阅蕴 辕 栽摇 源苑缘 —圆园园远 《 接 地 装 置 特 性 参 数 测 量 导 则 》 建 议, 葬 ≥ 圆园 遭 时, 式 ρ 葬 越 圆 π葬砸 被测场地土壤中的电流场的深度,即被测土壤的深度,与极间距离 葬 有密切关 为了得到较合理的土壤电阻率的数据,最好改变极间距离 葬,求得视在土壤电

如果 遭 约 约 葬,即在探头仅仅穿透地面一小段距离时,式( 圆鄄 猿 ) 可简化为

系。当被测场地的面积较大时,极间距离 葬 应相应地增大。 阻率 ρ 与极间距离 葬 之间的关系曲线 ρ 越 枣 ( 葬 ) ,极间距离的取值可为 缘 、员园 、员缘 、 圆园 、猿园 、源园皂、…,最大的极间距离 葬 皂葬曾 可取拟建接地装置最大对角线的 圆 辕 猿 。 而 郧月 辕 栽 缘园园远缘 —圆园员员 《 交流电气装置的接地设计规范》 则要求:“ 变电站站

· 员源·

接地设计与工程实践

址的土壤电阻率测量一般最大的极间距为变电站区域的对角线的长度,以反映变 电站工频短路时散流区域的土壤特性。为了测量得到土壤的视在土壤电阻率随极 圆园园 、圆缘园 、猿园园皂…,大致以 缘园皂 的间隔直到最大极间距。 ” 间距的变化特性,测量时的极间距应包括 员 、圆 、缘 、员园 、圆园 、源园 、苑缘 、员园园 、员缘园 、

圆郾 猿摇 视在电阻率

如果所测视在电阻率大致相同,那么,我们可以认为土壤电阻率大致均匀, 视在电阻率的平均值即为土壤的实际电阻率。 如果所测视在电阻率变化较大,那么情况将会复杂得多。 圆郾 猿郾 员摇 两层土壤视在电阻率 对于存在垂直分层的情况,一般可应用图 圆鄄 猿 所示的典型的两层土壤模型。

图 圆鄄 猿摇 典型的两层土壤模型

型情况,四极法所测视在电阻率值为一综合值,表达式如下: ρ 葬 越 ρ员

上层土壤厚度为 泽,电阻率为 ρ员 ;下层土壤无限厚,电阻率为 ρ圆 。对于这种典

?

? 员 垣源 ∑ ? 灶 越员? ?
!

槡?

式中摇 ρ员 — — —上层土壤电阻率; — —下层土壤电阻率; ρ圆 — 泽— — —上层土壤电阻率厚度; 葬— — —电极间距;

泽 圆 员 垣 圆灶 葬 ρ圆 原 ρ员 运越 ρ圆 垣 ρ员

运灶

? 槡?



运灶 泽 源 垣 圆灶 葬

?



? ? ? ?

?

( 圆鄄 源 )

— —实测视在电阻率。 ρ葬 — 由此可见,实际所测视在电阻率 ρ 葬 为一非常复杂的参数,随极间距离 葬 不断 变化。 对于 ρ员 越 缘园 Ω·皂,ρ圆 越 远园园 Ω·皂,泽 越 猿皂 的两层结构,极间距离 葬 分别取 缘 、 员园 、员缘 、圆园 、猿园 、源园皂…,代入式( 圆鄄 源 ) ,则可算得视在电阻率值 ρ葬 分别为 缘远郾 园 、

第 圆 章摇 土壤电阻率勘测、分析

· 员缘·

苑源郾 远 、员园园郾 源 、员圆远郾 圆 、员苑圆郾 苑 、圆员圆郾 缘 Ω· 皂 …。对于这样的两层结构,不同极间距 离所对应的视在电阻率曲线如图 圆鄄 源 所示。

分别为 缘远郾 园 、苑源郾 远 、员园园郾 源 、员圆远郾 圆 、员苑圆郾 苑 、圆员圆郾 缘 Ω · 皂 …,实际上就两层土壤。 非常遗憾的是,很多工程师误认为是多层土壤,每一个不同的视在电阻率对应一 料中也有同样的错误。例如,本书参考文献[ 员圆 ] 指出,一般测得的 ρ葬 值反应的 是 园郾 苑缘 葬 深处的数值。这很离奇,随便一种两层土 壤 都 会 因 此 而 被 误 分 成 很 多 层了。 土壤视在电阻率曲线图,自上往下四条曲线依次描述了如下 源 种理想的两层土壤电 阻率结构: 下层视在电阻率为 愿园园 Ω·皂) ; 图 圆鄄 缘 所示的 源 条曲线是根据式( 圆鄄 源 ) 描绘成而的,每 员 条都是理想的两层 层,如果测得 远 个不同的视在电阻率,则有 远 层土壤。甚至一些有关接地的书籍资

换而言之,当极间距离取 缘 、员园 、员缘 、圆园 、猿园 、源园皂 …,测量得到视在电阻率

图 圆鄄 源摇 缘园 Ω·皂 原 猿皂 原 远园园 Ω·皂 两层土壤的视在电阻率曲线

员 ) 源园园 Ω·皂—缘皂—愿园园 Ω · 皂 ( 即上层视在电阻率为 源园园 Ω · 皂,厚度为 缘皂, 圆 ) 源园园 Ω·皂—缘皂—远园园 Ω·皂; 猿 ) 源园园 Ω·皂—缘皂—圆园园 Ω·皂; 源 ) 源园园 Ω·皂—缘皂—员园园 Ω·皂。 图中 源 条曲线为理想的两层土壤视在电阻率曲线图。也就是说,当你实测视在

电阻率所描绘的曲线图呈类似特征时,一般就两层结构。实测视在电阻率所描绘 最接近。 的曲线图与上述 源 条曲线中的哪一条最接近,则土壤分层结构也与哪一条所反映的

· 员远·

接地设计与工程实践

图 圆鄄 缘摇 源 种理想的两层土壤的视在电阻率曲线

圆郾 猿郾 圆摇 如何解析两层土壤视在电阻率 显然,分析两层土壤模型的计算量相当大,除非借助软件程序,否则,工作 量将是不可想象的。 就目前而言,国内各大电力、水利勘测等设计院大多放弃了两层土壤视在电 阻率的细致分析工作,一般都是凭着经验、感觉大致评估,往往会出现较大的误 差。只有极少数单位可借助先进的软件程序进行准确分析,这样的软件包通常需 助大家实现同样功能( 参看本书第 苑 章) 。 花费数万元购进。而作者提供下载的 耘曾糟藻造 计算表格( “ 视电阻率分析” ) 也能帮 陨耘耘耘 杂贼凿 愿园 —圆园园园 提供的视在电阻率数据,见表 圆鄄 员 。
猿 倍电极间距 员 猿 员缘 圆园 猿园 缘园 缘 电极间距( 皂) 园郾 猿园缘 园郾 怨员缘 员郾 缘圆源 源郾 缘苑猿 远郾 园怨愿 员缘郾 圆源源 怨郾 员源远

表 圆鄄 员摇 陨耘耘耘 杂贼凿 愿园 —圆园园园 提供的视在电阻率数据
视在电阻率 ρ葬 ( Ω·皂) 员苑园郾 苑源 圆远猿郾 源远 圆愿猿郾 园远 圆远怨郾 远苑 圆源苑郾 缘苑 圆园圆郾 员圆 员源源郾 园缘

第 圆 章摇 土壤电阻率勘测、分析

· 员苑·
( 续)

猿 倍电极间距 苑园 怨园

电极间距( 皂) 圆员郾 猿源员 圆苑郾 源猿怨 猿猿郾 缘猿苑 猿怨郾 远猿源 源缘郾 苑猿员

视在电阻率 ρ葬 ( Ω·皂) 员圆园郾 圆愿 员员园郾 远愿 员园远郾 源员 员园源郾 猿源 员园猿郾 员远

员员园 员猿园 员缘园

大限度地逼近实测视在电阻率曲线图,如图 圆鄄 远 所示。

将上述数据输入 耘曾糟藻造 计算表格,调整 泽、ρ员 、ρ圆 ,使模拟视在电阻率曲线图最

图 圆鄄 远摇 耘曾糟藻造 计算表格计算模拟视在电阻率

基本吻合。因此,我们可认为该土壤表层电阻率 猿园园 Ω · 皂,厚度 远郾 员皂,下层电阻 率 员园园 Ω·皂。这与 陨耘耘耘 杂贼凿 愿园 —圆园园园 中所提供的最终结果一致。
杂燥蚤造 悦燥皂责怎贼藻凿 早则燥怎灶凿蚤灶早 责葬则葬皂藻贼藻则泽 憎蚤贼澡 贼憎燥鄄造葬赠藻则 泽燥蚤造 皂燥凿藻造 砸早 Ω·皂 员郾 圆愿 园郾 苑圆 耘 皂 ( 灾) 员圆远 员愿苑 悦燥皂责怎贼藻凿 早则燥怎灶凿蚤灶早 责葬则葬皂藻贼藻则泽 憎蚤贼澡 怎灶蚤枣燥则皂 泽燥蚤造 皂燥凿藻造 砸早 Ω 园郾 愿怨 员郾 园怨 耘皂 ( 灾) 员缘员 员愿缘 耘( 泽 灾) 愿远 员园远

当 泽 越 远郾 员 、ρ员 越 猿园园 、ρ圆 越 员园园 时,理想的模拟视在电阻率与实测视在电阻率

贼赠责藻 员 圆

Ω·皂,Ω·皂 员园园 ,猿园园 ,远郾 员 猿园园 ,员园园 ,远郾 员

ρ员 , ρ圆 , 澡

耘 泽 ( 灾) 愿缘 怨圆

Ω·皂 员缘愿 员怨猿

ρ ( 葬增圆 )

圆郾 源摇 接地地网设计中电阻率分层解析和接地电阻值计算的研究
某 圆圆园噪灾 变电所接地工程可谓某勘测设计院设计史上的一座里程碑。该变电

· 员愿·

接地设计与工程实践

站土壤结构复杂,且有极大的迷惑性,曾导致多家国内单位专家犯错,最终在华 北电力大学等单位的协助下成功降阻。该勘测设计院也因此深刻认识到传统设计 理念中不可避免的重大缺陷,认真改进,加强土壤电阻率的勘测和分析,引入先 进的计算机软件,并专门派人去华北电力大学学习。另外注意与施工方的沟通和 协调,确保先进理念与具体实践的完美结合,之后,该勘测设计院再没出现过类 似问题。下面将详细介绍、分析某 圆圆园噪灾 变电站接地勘测、设计及改进过程,以 地设计从业者有着极强的参考意义。 圆郾 源郾 员摇 概述 准确解析土壤电阻率是变电站接地地网设计的关键所在。如果土壤电阻率分 层情况解析不准确,就不可能准确计算接地网的接地电阻值,从而导致设计差错, 将接地体布置在高电阻率区,最终降阻效果微弱,导致巨额投资浪费。 譬如,就在与该 圆圆园噪灾 变电所不远处,某单位对另一座 圆圆园噪灾 变电所进行改

及其后该勘测设计院所采取的一些变电站接地设计的改进措施。这对国内广大接

造时,打了十多口 员园园皂 的深井和斜井,仅从 源 Ω 降至 猿 Ω,与 园郾 缘 Ω 的目标值相去 济损失。 甚远,导致 苑怨 万合同金额无法收取,而且还影响了变电站的投运,造成了一定经 非常遗憾的是,这种类似案例仍时有发生,导致的重大损失时有所闻,而且 这种损失短期内还无法避免,主要是土壤电阻率的勘测和分析非常费时、复杂且 难度大,一般的设计人员很难做好。面对土壤结构复杂、变化较大的系列视在电 术》 推荐的将测得的视在电阻率 ρ 的值作为 园郾 苑缘 葬 ( 电极间距) 处的真实值来计 算。这样的后果就是多个单位根据同一组土壤电阻率数据设计接地方案时,设计 方案往往各不相同,设计值跟实际值也常存在着较大的差异。 圆郾 源郾 圆摇 秦皇岛某 圆圆园噪灾 变电站工程案例 共取 猿园 个测点,根据不同电极间距测视在电阻率,计算平均值见表 圆鄄 圆 。
电极间距( 皂)

阻率值,国内设计师多采用线性方式取平均值,或者本章参照《 实用电力接地技

站区地网面积为 员猿猿郾 缘皂 伊 员怨园皂。

表 圆鄄 圆摇 秦皇岛某 圆圆园噪灾 变电站视在电阻率 ( 圆园皂 测点)
圆猿郾 员 员 猿苑郾 愿 圆 猿源郾 缘 猿 源愿郾 怨 缘 远远郾 苑 员园

视在电阻率( Ω·皂)

员园猿

员缘

员员圆

圆园

员郾 接地电阻值要求 砸 ≤园郾 缘 Ω

显然,表层电阻率相当理想,可是考虑到电阻率往下呈逐渐升高的趋势,该

勘测设计院还是将 数 据 发 给 多 个 其 他 单 位 的 专 家 以 听 取 意 见,结 果,全 都 认 为

第 圆 章摇 土壤电阻率勘测、分析

· 员怨·

员猿猿郾 缘皂 伊 员怨园皂 的水平地网即可使接地电阻值降至 园郾 缘 Ω。 圆郾 土壤电阻率分层原理解析

但是,后来的实践事实表明,水平地网仅使接地电阻值降至 员郾 猿 Ω。

为什么最终结果跟众多设计者的初始设计计算相差如此之大?关键在于该变

电站下方存在着复杂的土壤分层,各层之间的土壤电阻率差异较大,较难分析, 再加上勘测不到位,所以分析不准就是必然性的了。 下面举例说明。表 圆鄄 猿 给出了一组视在电阻率数据。考虑到目前仍有众多的勘
表 圆鄄 猿摇 一组视在电阻率数据例子
电极间距( 皂) 视在电阻率 ( Ω · 皂) 员 愿园郾 园园苑远 圆 愿园郾 园远园猿 缘 愿园郾 怨园猿源 愿 愿猿郾 源猿缘怨 员园 愿远郾 圆怨远园 员缘 怨苑郾 缘园园怨 圆园 员员猿郾 圆苑园

测设计院习惯只测 圆园皂 甚至更短的电极间距的视在电阻率,故先给出的是 圆园皂 电 极间距的视在电阻率,可估算一下土壤电阻率状况。

其实,除非借助电脑软件,否则,很难估准电阻率状况。

圆园皂 以上电阻率为 愿园 Ω·皂,圆园皂 以下为 员圆园园 Ω·皂。

模拟反演出表 圆鄄 猿 中的数据为一种典型的理想的两层电阻率的系列视在电阻率值, 图 圆鄄 苑 所示为实测视在电阻率与分析土壤电阻率分层情况( 愿园 Ω · 皂 原 圆园皂 原

将式( 圆鄄 源 ) 输入电脑,制成两层土壤的视在电阻率曲线图,通过该曲线图可

员圆园园 Ω·皂) 曲线。平滑曲线为理想的视在电阻率,与表 圆鄄 猿 中的视在电阻率值高 度一致。

图 圆鄄 苑摇 实测视在电阻率与 愿园 Ω·皂 原 圆园皂 原 员圆园园 Ω·皂 标准视在电阻率曲线

图 圆鄄 愿 所示为实测视在电阻率与分析土壤电阻率分层情况( 愿园 Ω · 皂 原 圆园皂 原

· 圆园·

接地设计与工程实践

员愿园园 Ω·皂) 曲线,曲线与表 圆鄄 猿 中的实际视在电阻率值几乎保持一致,仅在 圆园皂 析得到的。在实际中,电阻率往往都是不均匀的,存在着一定的波动,如果曲线 跟实测值之间的误差能像图 圆鄄 愿 所示的这么小,则认为电阻率的分层解析已经比较 精确了。

极间距处,曲线跟实际值之间表现出微小的误差。但这是在完全理想的情况下解

愿园 Ω·皂,圆园皂 以下 为 员愿园园 Ω · 皂。这 样 曲 线 的 下 层 电 阻 率 与 实 际 值 相 差 远园园 Ω ·皂。

不过,图 圆鄄 愿 所示模拟分析出来的土壤分层结构却是,圆园皂 以上视在电阻率为

图 圆鄄 愿摇 实测视在电阻率与 愿园 Ω·皂 原 圆园皂 原 员愿园园 Ω·皂 标准视在电阻率曲线

情况。为此,须增大最大极间距离 葬 皂葬曾 ,以进一步测准 圆园皂 以下的视在电阻率 状况。 上层土壤视在电阻率均值为 ρ 越 愿园 Ω·皂,厚度均值为 凿 越 圆园皂;下层土壤视在电阻 图 圆鄄 怨 中,从上到下 源 根视在电阻率曲线,代表了两层土壤结构的 源 种模型:

因此,即使是最高级的电脑软件,也未必能分析准 圆园皂 下层土壤视在电阻率

阻率曲线我们可以发现,当最大极间距离 葬 皂葬曾 值小于 圆园皂 时,几乎不可能将 源 根 视在电阻率曲线区别开来,此时很难准确解析实际分层土壤视在电阻率。当最大 极间距离 葬 皂葬曾 小于 远园皂 时,源 根视在电阻率曲线仍保持了较大的一致性,如果土壤 水平分层相对均匀,土壤分层状况大致可以解析出来,如果土壤电阻率在水平方 向存在着一定的分层状况或者比较不均匀,那么实测值的波动很容易导致解析值 线已经明显分叉开来,此时土壤的分层解析工作就容易得多,也准确得多。 跟实际分层状况产生较大误差。当最大极间距离 葬 皂葬曾 达到 圆园园皂 时,源 条电阻率曲

率分别为 员愿园园 Ω·皂、员缘园园 Ω·皂、员圆园园 Ω·皂 和 员园园园 Ω · 皂。通过观察 源 根视在电

第 圆 章摇 土壤电阻率勘测、分析

· 圆员·

图 圆鄄 怨摇 实测视在电阻率与 源 种两层土壤模型的电阻率曲线

圆郾 源郾 猿摇 秦皇岛某 圆圆园噪灾 变电站工程案例的进一步分析 者均得出某 圆圆园噪灾 变电站站内水平地网可以降至 园郾 缘 Ω 的原因了。由于初始提供的 至此,我们再回头分析表 圆鄄 圆 给出的土壤视在电阻率,则容易理解众多的设计

圆园皂 内电极间距的视在电阻率最大值仅为 员员圆郾 猿 Ω · 皂,不少专家便以此认为整个 至约 园郾 缘 Ω。

地网的等值电阻率也应该比 员园园 Ω·皂 多一些,故水平地网的接地电阻应该可以降 事实上,仅依靠 圆园皂 内电极间距的视在电阻率值,即使通过高级电脑软件,

仍无法得出此变电站的准确电阻率分层。通过后来的两次进一步勘测,我们发现, 视在电阻率则增至 愿苑怨 Ω·皂 ( 见表 圆鄄 源 ) 。
电极间距( 皂) 电极间距( 皂) 员 圆

在电极间距达到 远园皂 时,视在电阻率渐渐增至 圆猿员 Ω · 皂;电极间距增至 圆园园皂 时,
表 圆鄄 源摇 秦皇岛某 圆圆园噪灾 变电站视在电阻率 ( 圆园园皂 测点)
圆猿郾 员 员猿圆 猿园 猿苑郾 愿 员苑圆 源园 猿源郾 缘 圆园苑 缘园 猿 源愿郾 怨 圆猿员 远园 缘 远远郾 苑 员园园 缘愿源 员园

视在电阻率( Ω·皂) 视在电阻率( Ω·皂)

员园圆郾 怨 员缘园 苑园苑

员缘

员员圆 愿苑怨 圆园园

圆园

如果此时再重估某土壤电阻率,我想应该没有人会认为计算某水平地网的等 效视在电阻率比 员园园 Ω·皂 多一些了。因此,通过增加最大极间距离 葬 皂葬曾 获得更多 深层土壤视在电阻率信息是很必要的: 员 )如果最大极间距离 葬 皂葬曾 过小,那么再高级的电脑软件都无法分析准确。 圆 )只要最大极间距离 葬 皂葬曾 增大到一定距离( 如 阅蕴 源苑缘 —圆园园远 《 接地装置工频 特性参数的测量导则》 推荐的“ 拟建接地装置最大对角线的 圆 辕 猿 ” 甚至更长) ,一

· 圆圆·

接地设计与工程实践

圆郾 源郾 源摇 某勘测设计院的改进措施及启发意义

般的设计师都能通过直观大致判断出深层土壤电阻率值。 不过需要说明的是,在实际工程应用中,由于土石分布高度不均,理想的土 壤分层往往并不存在,只能尽可能地使模拟视在电阻率分层接近实际视在电阻率 分层。 像某 圆圆园噪灾 变电站,当电极间距最长延至 远园皂 时,测量出来的土壤视在电阻 率可反演出来的一近似的三层土壤分层模型,根据此模型计算出来的水平地网接 地电阻比实测值小 员愿郾 远豫 ;当电极间距最长延至 圆园园皂 时,测量出来的土壤视在电 阻率也可反演出一近似的三层土壤分层模型,根据此模型计算出来的水平地网接 地电阻值比实测值小 缘郾 源豫 。显然,后者在更大范围内测量了土壤视在电阻率数 据,结果也更接近实际值,并据此设计计算出深井加斜井的进一步降阻措施。深 井斜井施工完毕后,实测值跟最后的设计值基本一致,为 园郾 远怨 Ω。 在秦皇岛某 圆圆园噪灾 变电站接地工程完成后,某勘测设计院深刻认识到传统接

地理念的缺陷以及现有标准规范的局限( 如 阅蕴 辕 栽 远圆员 —员怨怨苑 《 交流电气装置的接 地》 等均不含土壤电阻率的分层方法) ,并采取了如下改进措施: 员 ) 购进 悦阅耘郧杂 软件包,并专门派人去华北电力大学学习其应用技术以及先 进的设计理念。 圆 ) 进一步强化勘测工作,加大在勘测方面的投入。之前测量时一般只取 圆园皂 的最大电极间距。之后又增加了 圆远皂、猿猿皂 等更多的电极间距,最大电极间距一般 取 圆远园皂。测点数量随着电极间距的增大而适当减少,电极间距超过 圆园皂 后,一般 只测 猿 个点。 猿 ) 注意与施工工程公司的互动,提醒或者建议施工公司( 很多是专业的接地 公司) ,在投标前应作进一步的详细勘测,取得更加详细的视在电阻率数据,从而 将方案修正得更加完善。 此后至今 缘 年多,再无发生过类似某 圆圆园噪灾 变电站的偏差,而且,一般都能 比较准确地一次设计到位。 反观其他设计院,常认为出现较大的设计偏差是常态,甚至认为这是很正常 的事。因此,很多设计院在初始设计时一般只敢考虑一半的预算费用,剩下的一 半留作二次甚至三次改造使用,这显然不及综合了跨步电压、接触电压等多方因 素的一次性成功的设计经济、合理,很容易造成较大的浪费,延误变电站的投产。 之所以发生上述种种弊端的一个重要原因就是缺乏周密的电阻率勘测工作。像在 南方两广地区,很多设计院采用四极法勘测土壤电阻率时,最大电极间距常常只 取 员园皂,一些则干脆放弃了土壤电阻率的四极测量方法,直接根据地勘材料估计, 如此,设计不准就是必然性的了。 因此,作者认为,某勘测设计院在接地方面的改进措施应代表着国内变电站

第 圆 章摇 土壤电阻率勘测、分析

· 圆猿·

接地今后的发展趋势。不过,并非所有的设计院都能购买得起 悦阅耘郧杂 软件包或者 有某勘测 设 计 院 那 样 的 学 习、 深 造 机 会。 事 实 上, 就 接 地 而 言, 也 没 必 要 买 悦阅耘郧杂 软件包,可以通过如下其他方式替代完成: 员 ) 土壤电阻率分析无疑是最难、最关键的一环,不过却可以通过电脑将式 ( 圆鄄 源 ) 编成程序,绘成成曲线图,模拟实测视在电阻率,反演出电阻率分层情况, 这可以通过 酝葬贼造葬遭、悦 语言等多种方法实现。甚至还能通过 耘曾糟藻造 实现,不过这需 要精湛的技巧。本节的几个视在电阻率分层解析图就是通过 耘曾糟藻造 绘制的。另外, 除了电脑软件,还可以通过手工计算来实现,本书参考文献[ 苑 ,员圆 ] 均有介绍, 方法基本一致,读者可以参照。 圆 ) 水平地网和垂直接地体的等值电阻率可通过本书第 猿 章推荐的相关公式进 行计算。水平地网等值电阻率推荐利用式( 猿鄄 员远 ) 进行计算;垂直接地体推荐利 用式 ( 猿鄄 员苑 ) 耀 式( 猿鄄 圆园 ) 进行计算。 圆郾 源郾 缘摇 结论 员 ) 如果需要预先准确设计好变电站地网接地电阻值,则在采用四极法测量土 壤电阻率时,最大电极间距应足够长,建议取“ 拟建接地装置最大对角线的 圆 辕 猿 ” 或者“ 最大对角线长度” 。 圆 ) 四极法所测视在电阻率值与具体深度的实际电阻率值意义截然不同,切不 可采用一些文献中推荐的将实测 ρ 值作为 园郾 苑缘 葬 深处的数值等线性方法进行反演, 而应通过编制视在电阻率曲线图模拟实测视在电阻率的方式来进行反演。 猿 ) 计算变电站地网的接地电阻值时,水平地网、垂直接地体的等值电阻率也 不宜采用线性方式大致估算,而应通过本书参考文献[ 员圆 ] 给出的相关公式进行 计算。

圆郾 缘摇 某 圆圆园噪灾 变电站土壤电阻率测量说明书
考虑到目前国内设计院在处理土壤电阻率的方法多比较粗糙,下面介绍某设 计院典型的土壤电阻率测量说明,供参考。 圆郾 缘郾 员摇 测量概况 依任务书要求,用温纳四极法,测量站址 圆园园皂 伊 圆园园皂 范围内的土壤电阻率 猿园 个点;并提供测量前 圆 周内天气变化情况;在站址范围内均匀分布测量深度为 猿园园皂 的 猿 个点。所以,共完成土壤电阻率测点 猿猿 个。 圆郾 缘郾 圆摇 测量方法 站址土壤电阻率测量方法,参照美国国家岩土试验标准 粤杂栽酝—郧缘苑 《 杂贼葬灶凿葬则凿 栽藻泽贼 酝藻贼澡燥凿 枣燥则 云蚤藻造凿 酝藻葬泽怎则藻皂藻灶贼 燥枣 杂燥蚤造 砸藻泽蚤泽贼蚤增蚤贼赠 哉泽蚤灶早 贼澡藻 宰藻灶灶藻则 云燥怎则 原 耘造藻糟鄄 贼则燥凿藻 酝藻贼澡燥凿 ( 用文纳四极法现场测量土壤电阻率的方法) 》 ,采用“ 温纳四极法” ,

· 圆源·

接地设计与工程实践

按站址面积 圆园园皂 伊 圆园园皂 进行实测土壤电阻率。常规测点的电极间距分别为 园郾 苑 、 员郾 园 、员郾 缘 、圆郾 园 、猿郾 园 、缘郾 园 、员园郾 园 、员缘郾 园 、圆园郾 园皂;根据地形条件布置三个最大供 电极距 粤月 辕 圆 越 源缘园郾 园皂 的土壤电阻率测点,测点电极间距分别为 源郾 园 、愿郾 园 、员远郾 苑 、 猿猿郾 猿 、远远郾 苑 、员猿猿郾 猿 、圆远远郾 远皂。测量电极 酝、 晕 为直径 源皂皂 的紫铜棒,供电电极 粤、月 为直径 员源皂皂 的黄铜棒,数据采集采用 阅阅悦 —缘 电子自动补偿仪。 圆郾 缘郾 猿摇 资料解释 测量成果分析:整个站址常规土壤电阻率测点数值变化范围为 员猿 耀 圆园 Ω · 皂。 各测点不同供电极距的土壤电阻率测量值见表 圆鄄 缘 。
表 圆鄄 缘摇 各测点不同供电极距的土壤电阻率测量值
各测点电阻率数值( Ω·皂) 阅圆 阅猿 阅源 阅缘 阅远 阅苑 阅愿 阅怨 阅员园 阅员员 阅员圆 阅员猿 阅员源 员远郾 缘 阅员缘

工程名称:某 圆圆园噪灾 变电站摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 地表土层:粉土
电极 ( 皂) 园郾 苑 员郾 园 间距 ( 皂) ( 皂) 阅员 员郾 园缘 员郾 缘 粤月 辕 圆 酝晕 辕 圆

园郾 猿缘 员猿郾 苑 员缘郾 猿 员源郾 圆 员圆郾 员 员源郾 苑 员愿郾 圆 员圆郾 愿 员源郾 猿 员缘郾 园 员源郾 愿 员远郾 怨 员苑郾 圆 员源郾 苑 员猿郾 圆

员郾 缘

圆郾 园

圆郾 圆缘

园郾 缘园 员缘郾 缘 员远郾 圆 员远郾 愿 员远郾 源 员缘郾 圆 员远郾 源 员猿郾 圆 员远郾 源 员苑郾 员 员远郾 圆 员苑郾 源 员苑郾 园 员缘郾 源 员源郾 源

猿郾 园

猿郾 园园

园郾 苑缘 员猿郾 怨 员源郾 源 员源郾 怨 员缘郾 圆 员缘郾 缘 员缘郾 猿 员源郾 苑 员缘郾 源 员远郾 苑 员缘郾 缘 员缘郾 猿 员源郾 源 员圆郾 愿 员猿郾 缘

员远郾 圆

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员郾 园园 员圆郾 远 员猿郾 员 员源郾 源 员源郾 猿 员猿郾 源 员源郾 圆 员源郾 员 员猿郾 怨 员源郾 远 员猿郾 怨 员猿郾 远 员圆郾 怨 员猿郾 圆 员圆郾 愿

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苑郾 缘园

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员猿郾 圆

员缘郾 园

员缘郾 园

圆郾 缘园 员远郾 圆 员远郾 苑 员缘郾 苑 员源郾 怨 员缘郾 苑 员远郾 缘 员缘郾 圆 员源郾 怨 员缘郾 缘 员苑郾 源 员远郾 源 员远郾 苑 员苑郾 猿 员远郾 猿

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圆园郾 园

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缘郾 园园 员苑郾 愿 员苑郾 圆 员愿郾 远 员怨郾 圆 圆园郾 源 圆员郾 源 员怨郾 苑 员愿郾 愿 员怨郾 圆 圆园郾 缘 员怨郾 苑 圆园郾 圆 员苑郾 缘 员愿郾 缘

员愿郾 愿

电极 间距 园郾 苑

猿园郾 园

苑郾 缘园 员愿郾 愿 员怨郾 源 圆园郾 缘 圆员郾 缘 圆缘郾 猿 圆苑郾 远 圆员郾 缘 圆圆郾 圆 圆员郾 愿 圆圆郾 猿 圆源郾 缘 圆猿郾 圆 员愿郾 愿 员怨郾 圆 各测点电阻率数值( Ω·皂)

圆员郾 猿

员园郾 园 员苑郾 源 员苑郾 员 员怨郾 远 圆园郾 源 圆员郾 圆 员怨郾 圆 员苑郾 源 员怨郾 源 圆园郾 缘 员怨郾 远 员愿郾 愿 员怨郾 猿 员愿郾 圆 员苑郾 苑

员怨郾 苑

员远郾 源 阅猿园

( 皂) 员郾 园

( 皂) ( 皂) 阅员远 阅员苑 阅员愿 阅员怨 阅圆园 阅圆员 阅圆圆 阅圆猿 阅圆源 阅圆缘 阅圆远 阅圆苑 阅圆愿 阅圆怨 员郾 园缘 员郾 缘

粤月 辕 圆 酝晕 辕 圆

园郾 猿缘 员远郾 猿 员苑郾 圆 员愿郾 圆 员缘郾 源 员源郾 缘 员猿郾 怨 员苑郾 员 员远郾 怨 员苑郾 怨 员远郾 怨 员缘郾 怨 员源郾 猿 员愿郾 缘 员苑郾 园

员郾 缘

圆郾 园

圆郾 圆缘

园郾 缘园 员缘郾 怨 员远郾 员 员苑郾 源 员缘郾 愿 员远郾 远 员源郾 圆 员远郾 源 员缘郾 怨 员远郾 圆 员远郾 圆 员远郾 猿 员源郾 圆 员苑郾 远 员苑郾 圆

员苑郾 圆

猿郾 园

猿郾 园园

园郾 苑缘 员源郾 远 员源郾 源 员缘郾 缘 员远郾 圆 员缘郾 愿 员远郾 苑 员缘郾 猿 员源郾 员 员猿郾 源 员缘郾 源 员缘郾 愿 员远郾 猿 员缘郾 圆 员远郾 员

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源郾 缘园

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员猿郾 愿

员缘郾 园

员缘郾 园

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员远郾 缘

圆园郾 园

圆圆郾 缘

缘郾 园园 圆园郾 缘 员怨郾 远 圆员郾 猿 员愿郾 远 员苑郾 怨 员愿郾 猿 圆园郾 猿 员愿郾 愿 员怨郾 猿 员愿郾 员 员愿郾 圆 圆员郾 缘 圆猿郾 缘 圆员郾 缘

员怨郾 员

猿园郾 园

苑郾 缘园 圆员郾 远 圆圆郾 猿 圆源郾 员 圆园郾 缘 圆员郾 猿 圆圆郾 圆 圆猿郾 圆 圆员郾 源 圆园郾 缘 员怨郾 远 圆园郾 猿 圆圆郾 远 圆远郾 苑 圆源郾 源

圆圆郾 远

员园郾 园 员怨郾 源 圆员郾 圆 员怨郾 远 员苑郾 怨 员怨郾 缘 圆园郾 缘 员怨郾 源 员愿郾 远 员怨郾 苑 员苑郾 圆 员愿郾 源 员怨郾 猿 圆员郾 圆 圆员郾 园

圆猿郾 愿

员愿郾 猿

圆鄄 远 。

最大供电极距 粤月 辕 圆 越 源缘园皂 的各测点土壤电阻率测量值( 悦员 、 悦圆 、 悦猿 ) 见表

第 圆 章摇 土壤电阻率勘测、分析 表 圆鄄 远摇 最大电极距 粤月 辕 圆 越 源缘园皂 的各测点土壤电阻率测量值
酝晕 辕 圆 ( 皂) 圆 源 悦员 悦圆

· 圆缘·

地表土层:粉土摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 ( 单位:Ω·皂)
序号 员 圆 猿 源 缘 远 苑 电极间距( 皂) 粤月 辕 圆 ( 皂) 源 愿 员圆 远 员苑郾 员 员猿郾 圆 员园郾 苑 员远郾 员 圆园郾 缘 圆愿郾 愿 员苑郾 猿 员远郾 怨 员源郾 源 员员郾 源 员苑郾 圆 圆员郾 猿 圆苑郾 苑 员愿郾 远 员缘郾 源 员源郾 缘 员员郾 圆 员远郾 缘 圆园郾 愿 圆缘郾 缘 员苑郾 苑 悦猿

员远郾 苑 猿猿郾 猿 员猿猿郾 猿 圆远远郾 远 远远郾 苑

圆缘 缘园

员园园 圆园园 源缘园

员远郾 苑 猿猿郾 猿 员猿猿郾 猿 远远郾 苑

愿郾 猿

其中,猿园 个测点的布置如图 圆鄄 员园 所示。

图 圆鄄 员园摇 猿园 个测点的布置


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