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電力技術

大型接地網轉移電位測試裝置

時間：2023-02-27

中試控股技術研究院魯工為您講解： 大型接地網轉移電位測試裝置

ZSDW-5A大地網接地電阻測試儀

參考標準：DL/T 475-2017
ZSDW-5A大地網接地電阻測試儀用來做什么試驗的：用于精確測量大型接地網接地阻抗、接地電阻、接地電抗、場區地表電位梯度、接觸電位差、接觸電壓、跨步電位差、跨步電壓、轉移電位、接地引下線導通電阻、土壤電阻率等接地特性參數的軟硬件系統。采用逐點變頻，抗干擾極強，能在強干擾環境下準確測得工頻50Hz下的數據。系統輸出功率大（2-20KW），電壓高(0-1000V)，輸出電流大（0-50A），不會引起測試時接地裝置的電位過高，同時它還具有極強的抗干擾能力，故可以在不停電的情況下進行測量

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ZSDW-5A大地網接地電阻測試儀

一、大地網接地電阻測試儀廠家儀器概述
目前在電力系統中，大型地網的接地電阻的測試目前主要采用工頻大電流三極法測量。為了防止電網運行時產生的工頻干擾，提高測量結果的準確性，絕緣預防性試驗規程規定：工頻大電流法的試驗電流不得小于30A。由此，就出現了試驗設備笨重，試驗過程復雜，試驗人員工作強度大，試驗時間長等諸多問題。
大地網接地電阻測試儀，采用了新型變頻交流電源，并采用了微機處理控制和信號處理等措施，很好的解決了測試過程中的抗干擾問題，簡化了試驗操作過程，提高了測試結果的精度和準確性，大大降低了試驗人員的勞動強度和試驗成本。
本儀器是測量地網接地電阻和接地點之間的接地導通的專用儀器。儀器采用變頻抗干擾技術，不需大電流測量，能在變電站強干擾環境下測得50Hz的準確數據，測量結果由大屏幕液晶顯示，自帶微型打印機可打印輸出。儀器能同時測量接地阻抗和接地電阻，更能真實反映地網的實際特性。
二、大地網接地電阻測試儀廠家性能特點
1、測量的工頻等效性好。測試電流波形為正弦波，頻率僅與工頻相差zui小 0.25Hz，zui大為5Hz?？捎糜?0hz或60hz兩種頻率進行測量。
2、抗干擾能力強。本儀器采用異頻法測量，配合現代軟硬件濾波技術，使得儀器具有很高的抗干擾性能，測試數據穩定可靠。
3、測量精度高。基本誤差僅0.005Ω，可用來測量接地阻抗很小的大地網。
4、功能強大。可測量電流樁，電壓樁，地網阻抗、接地電阻，接地導通、土壤電阻率等。
5、操作簡單。全中文菜單式操作，直接顯示出測量結果。
6、布線勞動量小，無需大電流線。
7、安全可靠。儀器具有接地保護，限流和限壓保護，聲光報警等功能，以確保試驗人員和設備的安全。
三、大地網接地電阻測試儀廠家技術指標
1、測量范圍：0～5000Ω（含電流樁阻抗）
2、分辨率：0.001mΩ
3、測量誤差：±（讀數×2％+0.005Ω）
4.抗工頻50Hz 電壓干擾能力：10V
5、測試電流波形：正弦波
6、測試電流頻率：單頻：40-70Hz 分辨率0.01Hz 隨意設置
雙頻：50±0.25Hz 到 50±5.0Hz 步進0.25Hz
60±0.25Hz 到 60±5.0Hz 步進0.25Hz
7、zui大輸出電流：5A
8、zui大輸出電壓：400V
9、測量線要求：電流線銅芯截面積≥1.5mm2
電壓線銅芯截面積≥1.0mm2
10、供電電源：AC220V±10％，50Hz
11、外形尺寸：440×350×210
12、儀器重量：18kg
四、大地網接地電阻測試儀廠家儀器原理
大地網接地電阻測試儀廠家儀器原理
圖1測量原理示意圖
1、R0 回路電阻大約5～200Ω
2、Rx 測試電阻大約0～200Ω
3、Rf 標準電阻
4、測量電流線D：長度為地網對角線長度的3～5倍；線徑：≥1.5mm2
5、測量電壓線1：長度為0.618D；線徑： ≥1.0mm2
6、測量電壓線2：接被測地網
7、測量接地線：接被測地網。

ZSDW-5A大地網接地電阻測試儀適用于測試各類接地裝置的工頻接地阻抗、接觸電壓、跨步電壓、等工頻特性參數以及土壤電阻率。本儀器采用異頻抗干擾技術，能在強干擾環境下準確測得工頻50Hz下的數據。測試電流大5A，不會引起測試時接地裝置的電位過高，同時它還具有極強的抗干擾能力，故可以在不停電的情況下進行測量。

異頻地網接地阻抗測試儀接地網異頻測量技術
異頻測量法的主要優點在于其試驗電流的頻率避開了50Hz的工頻而采用45Hz與55Hz兩種不同的頻率，因此就比較容易實現僅僅提取指定頻率的信號進行分析，從根本上消除干擾的影響。
雖然異頻接地電阻測試儀采用了先進的技術路線，但必須有配套的硬件技術和軟件分析技術為支撐，才可能達到預期的技術效果。否則，從復雜的干擾環境中提取幅值不大的異頻電流和電壓信號的難度是很大的。
異頻地網接地阻抗測試儀的主要技術特點體現在：
1)變頻電源模塊，輸出電源連續可調頻率十分穩定（頻率為45Hz和55Hz）；
2)強勁的硬件支持，采用專業級的高速數字信號處理芯片，運算速度快、精度高；
3)采用先進的數字濾波軟件技術，測量數據精度有保證。
正是由于以上技術優勢，才使MOEN-1016F型異頻接地阻抗測試儀在應用中表現出其優良的性能，它能徹底剔除各種外界干擾信號（包括工頻、諧波、高頻、以及直流分量等成分），從而大大提高了接地網測試的精度。
現場應用和試驗室考核結果表明，即使在強干擾電壓和干擾電流情況下，其測量結果仍具有很好的復現性，測試誤差遠遠小于DL/T845.2 中對準確度為1級的測試儀的誤差限值。
異頻地網接地阻抗測試儀的測量內容包括地網的接地阻抗Z、純電阻分量R和純感抗分量X，以供測試人員進行技術分析，研究不同的布線方式下測量結果的差異。
異頻接地阻抗測試儀的試驗電流頻率與工頻相當接近，其測試結果可視為地網工頻特性參數。

異頻地網接地阻抗測試儀工頻電流法測量誤差的主要原因
工頻電流法是傳統方法，在的接地網測量項目，由于外界工頻電磁干擾并不是特別強，再加上新建工程條件下我國電力系統中沿用了數十年，而且至今仍在使用，特別是對于新建變電站或發電廠的布線工作比較容易實施（例如采用反向布線和夾角布線）。但對于運行中的變電站和發電廠，采用工頻電流法測量接地網過程中的誤差問題就顯得格外突出，主要原因是：外界工頻電磁場以及地中零序性質的電流等所產生效果與工頻試驗電流所產生效果相比，已經達到無法忽視（但又無法剔除）的程度。例如，實際現場中，即使在施加試驗電流為零的情況下，較長的電壓線上外界干擾電壓（工頻為主要成分）已經達到數伏，假若地網接地電阻為0.2歐姆的話，20A信號試驗電流所產生的信號電壓降也僅4V。
倒相法、三相電流測試法等抗干擾措施在理論上可以消除外界工頻干擾的影響，但長期實踐經驗表明，其效果并不理想，測量數據的復現性差，難以得到滿意的測量結果。究其原因，此類抗干擾措施的假設前提條件是：外界干擾是純正的工頻信號，且在測試期間保持穩定不變。顯然，實際系統情況并非如此。因此，測量誤差主因往往難以判定。
總之，由于工頻電流法的試驗電流的頻率與外界工頻干擾的頻率相同，同頻率的外界工頻干擾信號難以被剔除，再加上干擾信號中的諧波、高頻和直流等成分的影響，必然導致測量結果出現誤差。

擴建站新敷設的接地網與主網連通后，是否需要重新測量整個接地網的接地電阻？如何測量？
接地電阻測試方法
一、接地電阻測試要求：
a. 交流工作接地，接地電阻不應大于4Ω；
b. 安全工作接地，接地電阻不應大于4Ω；
c. 直流工作接地，接地電阻應按計算機系統具體要求確定；
d. 防雷保護地的接地電阻不應大于10Ω；
e. 對于屏蔽系統如果采用聯合接地時，接地電阻不應大于1Ω
二、接地電阻測試儀
接地電阻測試儀適用于測量各種電力系統，電氣設備，避雷針等接地裝置的電阻值。亦可測量低電阻導體的電阻值和土壤電阻率。
三、接地電阻測試儀簡介
1、工作原理
便攜式數字接地電阻測試儀摒棄傳統的人工手搖發電工作方式，采用先進的中大規模集成電路，應用DC/AC變換技術將三端鈕、四端鈕測量方式合并為一種機型的新型接地電阻測量儀。
工作原理為由機內DC/AC變換器將直流變為交流的低頻恒流，經過輔助接地極C和被測物E組成回路，被測物上產生交流壓降，經輔助接地極P送入交流放大器放大，再經過檢波送入表頭顯示。借助倍率開關，可得到三個不同的量限：0~2Ω，0~20Ω，0~200Ω。
2、使用范圍
本表適用于電力、郵電、鐵路、通信、礦山等部門測量各種裝置的接地電阻以及測量低電阻的導體電阻值；本表還可測量土壤電阻率及地電壓。
3、主要特點
結構上采用高強度鋁合金作為機殼，電路上為防止工頻、射頻干擾采用鎖相環同步跟蹤檢波方式并配以開關電容濾波器，使儀表有較好的抗干擾能力。
采用DC/AC變換技術將直流變為交流的低頻恒定電流以便于測量。
允許輔助接地電阻在0~2KΩ（RC），0~40KΩ（RP）之間變化，不致于影響測量結果。
本儀表不需人工調節平衡，3(1/2)位LCD顯示，除測地電阻外，還可測低電阻導體電阻、土壤電阻率以及交流地電壓。
如若測試回路不通表頭顯示“1”代表溢出，符合常規測量習慣。

注：
1、E――接被測量地網；
2、P1――接被測量地網；
3、P2――接測量電壓線（其長度取電流線長度的0.618倍）；
4、C――接測量電流線（其長度取地網對角線長度的4～5倍）；
三、測試注意事項及意義
接地裝置的特性參數大都與土壤的潮濕程度密切相關，因此接地裝置的狀況評估和驗收測試應盡量在干燥季節和土壤未凍結時進行進行，不應在雷、雨、雪中或雨、雪后立即進行。通過實際的測量，為我們整改提供可靠的依據。對變電站接地網接地狀況，提出整改優化方案，使接地網的接地電阻符合要求，從而有效的防止設備絕緣損壞造成的跨步電壓造成人員傷害或設備的進一步損壞。起到保證電氣設備的安全運行，為變電站工作人員創造一個安全可靠的工作環境的作用。

一、概述
近些年來，國內多處變電站因雷擊形成擴大事故，多數與地網接地電阻不合格有關，接地網起著工作接地和保護接地的作用,當接地電阻過大則: 發生接地故障時,使中性點電壓偏移增大,可能使健全相和中性點電壓過高,超過絕緣要求的水平而造成設備損壞。在雷擊或雷電波襲擊時,由于電流很大,會產生很高的殘壓,使附近的設備遭受到反擊的威脅,并降低接地網本身保護設備(架空輸電線路及變電站電氣設備）帶電導體的耐雷水平,達不到設計的要求而損壞設備。同時接地系統的接地電阻是否合格直接關系到變電站運行人員、變電檢修人員人身安全；但由于土壤對接地裝置具有腐蝕作用，隨著運行時間的加長，接地裝置已有腐蝕，影響變電站的安全運行；因此，必須大力加強對地網接地電阻的定期監測；運行中變電站地網接地電阻的測量，由于受系統流入地網電流的干擾以及試驗引線線間的干擾，使測試結果產生較大的誤差。特別是大型接地網接地電阻很?。ㄒ话阍?.5Ω以下），即使細微的干擾也會對測試結果產生很大的影響；如果對地網接地電阻測試不準確，不僅損壞設備，而且會造成諸如地網誤改造等不必要的損失，結合我對接地網接地阻抗測試方法的研究，現總結如下：CVT檢驗用諧振升壓裝置利用串聯諧振的原理，采用了無極手動調感的技術以及節電抗器串聯的方式，使得所需電源、試驗設備體積和重量大幅下降。
二、接地電阻測試原理及方法：
測試接地裝置的接地阻抗時電流極要布置的盡量遠，通常電流極與被試接地裝置邊緣的距離dcG應為被試接地裝置大對角線長度D的4～5倍（平行布線法），在土壤電阻率均勻的地區可取2倍及以上（三角形布線法），電壓引線長度為電流引線長度0.618倍（平線布線法）或等于電流線（三角形布線法）。
1、電位降法
電位降法測試接地裝置的接地阻抗是按圖1布置測試回路，且符合測試回路的布置的要求。
G—被試接地裝置；C—電流極；P—電位極；D—被試接地裝置大對角線長度；dCG—電流極與被試接地裝置邊緣的距離；x—電位極與被試接地裝置邊緣的距離；d—測試距離間隔；
流過被試接地裝置G和電流極C的電流I使地面電位變化，電位極P從G的邊緣開始沿與電流回路呈30°~45°的方向向外移動，每間隔d（50m或100m或200m）測試一次P與G之間的電位差U，繪出U與x的變化曲線。曲線平坦處即為電位零點，與曲線點間的電位即為在試驗電流下被試接地裝置的電位升高U,接地裝置的接地阻抗為：
Z=Um/I
如果電位測試線與電流線呈角度放設確實困難，可與之同路徑放設，但要保持盡量遠的距離。
如果電位將曲線的平坦點難以確定，則可能是受被試接地裝置或電流極C的影響，考慮延長電流回路；或者是地下情況復雜，考慮以其他方法來測試和校驗。
2、電流—電壓表三極法
a）直線法
電流線和電位線同方向（同路徑）防設稱為三極法中的直線法，示意圖2；dcG符合測試回路的布置的要求, dPG通常為(0.5~0.6) dcG.電位極P應在被測接地裝置G與電流極C連線方向移動三次，每次移動的距離為dcG的5％左右，當三次測試的結果誤差在5％以內即可。
大型接地裝置一般不宜采用直線法測試。如果條件所限而必須采用時，應注意使電流線和電位線保持盡量遠的距離，以減小互感耦合對測試結果的影響。
G—被試接地裝置；C—電流極；P—電位極；D—被試接地裝置大對角線長度
dCG—電流極與被試接地裝置邊緣的距離；dPG—電位極與被試接地裝置邊緣的距離；
b)夾角法
只要條件允許，大型接地裝置接地阻抗的測試都采用電流——電位線夾角布置的方式。dcG符合測試回路的布置的要求,一般為4D~5D，對超大型接地裝置則盡量遠；dPG的長度與dcG相近。接地阻抗可用公式（2）修正.

(2)式中
θ---電流線和電位線的夾角；
Z''--- 接地阻抗的測試值。
如果土壤電阻率均勻，可采用 dcG和 dpG相等的等腰三角形布線，此時使θ 約為30°，dcG=dpG=2D接地修正公式2。
3、接地電阻測試儀法。
圖3是接地電阻測試儀測試接地網接地電阻的接線方法；測試原理、布線、要求與三極法類似。
1、E極在使用三極法測量時必須與P1短接起來，但當地網接地電阻很小，當地網接地電阻較小時(≤0.5Ω),為了提高測量精度,減小儀器與地網測量引線電阻及接觸電阻對測量結果的影響,可將E．P短路片解開；減小接觸電阻引起的誤差，需單獨引線與地網測試點相連。