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電力技術
大型地網變頻接地阻抗特性測定儀
時間:2023-03-03
中試控股技術研究院魯工為您講解: 大型地網變頻接地阻抗特性測定儀
ZSDW-5A大型地網接地電阻測試儀
參考標準:DL/T 475-2017
ZSDW-5A大型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大型地網接地電阻測試儀

系統參數
電源電壓:AC220V或380V,50Hz
輸出功率: 10KW(2KW~20KW可選,可定制)
輸出電壓:0~600V或 1000V(可定制)
測試輸出電流:0~50A
頻率調節范圍:45~65Hz
步進頻率:1Hz
抗干擾能力:通頻帶±0.3Hz,衰減>80dB/Hz
測量范圍:0.001~1000Ω
分辨率:1mΩ
測量精度:1.0級
使用環境溫度:-20℃~+50℃
測試菜單
1.測量方式: 儀器可以選擇五種測量方式,即“地網”, “電流樁”, “電壓樁”,“接地”,“電壓”.前三種的作用分別是測量地網阻抗,電流樁阻抗,電壓樁阻抗.一般情況下做實驗的時候應選擇“地網”來測量大地網的阻抗.而當用戶要求測量電流樁或電壓樁阻抗的時候可以選擇后直接測量. “接地”的作用是測量接地電阻和土壤電阻率。默認線長20米。也可以修改線長?!半妷骸钡淖饔檬菧y量跨步電壓,接觸電壓等參數。(注意,“電壓”需要配相應的電極)。
2.頻率選擇: 儀器可以選擇兩種測量頻率,即“變頻”和 “定頻”.在現場做實驗時候,一定要選擇“變頻”來做實驗,這樣測量能夠消除現場的電磁場干擾. “定頻”方式只是在實驗室里面做實驗的時候才能使用. “變頻”采用的是45Hz和55Hz雙變頻來測量. 而“定頻”采用的是嚴格50Hz來測量。
3.電流選擇: 儀器提供5種測量電流. 即“1A”,“2A”,“3A”,“4A”,“5A”.根據電流樁阻抗的大小來選擇測試電流.一般情況下,使用5A電流即可。
4.自動打印: 當光標在電流上時候,按一下“確認”鍵,在屏幕左下角會出現或消失打印機小符號,代表選擇或取消自動打印功能.當選擇自動打印時候,測試完畢,儀器自動打印結果.當取消自動打印時候,如果想打印結果,需要手動打印結果。
5.手動打印: 儀器測試完畢,按 鍵可以在“print”,“quit”之間選擇.如果選擇“print”,按一下“確認”鍵,就會打印結果.如果選擇“quit”, 按一下“確認”鍵,就會返回初始界面。

大地網接地電阻在異頻條件下的測試分析
在測量接地設備時,由于各種干擾,例如不平衡的零序電流和射頻,測試結果的誤差較大。尤其是大地網接地電阻阻抗通常很小(通常小于0.5Ω)。干擾引起的相對誤差較大。為了減少現場干擾的影響,目前主要使用兩種方法,一種是增加測試電流,另一種是使用不同頻率的方法。第一種方法是增加測試。電流用于增加信號電壓和信號電流,從而提高信噪比并減少測量誤差。由于使用了較大的測試電流,此方法非常麻煩。
介紹了一種測量大地網接地電阻的方法。在測試電流頻率和系統電源頻率的條件下,該方法可以獲得穩定可靠的測量結果。分析了外部干擾的來源和特征,并結合了模擬測試和現場。對測量結果進行研究,討論了測試電流頻率以及測量導線布置對測試結果的Z,R和X的影響。
大地網接地電阻測試儀中試控股采用工頻電流法和異頻電流法測量,前者是傳統方法,工頻測試電流,測試電源容量,電流線截面積大,設備笨重,過去十年中應用的跨頻測量測試電流頻率范圍約為40-250Hz。由于測試頻率更接近于電源頻率,因此測量儀器在硬件和軟件上的技術難度更大,因此大多數異頻測試儀器的測試頻率都遠離50Hz,異頻測試結果和工頻測試。結果的等效性值得關注。首先,開發了一種獨特的硬件和軟件抗干擾方法,
操作步驟和方法
1.儀器通過測量接地設備的電位上升與流入接地設備的電流的比值來測量接地阻抗。
2.異頻恒流電源可以輸出頻率為45Hz或55Hz的正弦波測試電流,輸出頻率由微計算機系統控制,輸出被隔離,并通過儀表板上的E和C端子輸出。電壓放大器很高。輸入阻抗放大器放大P1和P2兩端的電壓,并將其發送到濾波器。電流放大器放大從電流互感器獲得的電流信號,中試控股并將其發送到濾波器,濾波器用于濾除干擾信號,僅允許45Hz,而A / D轉換器使用55Hz信號將電壓和電流信號轉換為數字信號,以供微機系統分析。
3.用戶開始測量接地阻抗后,儀器首先打開異頻電源,以使輸出頻率為45Hz。電流穩定后,微計算機系統通過A / D轉換器獲得電壓和電流波形數據,并進行數字濾波以計算電壓V45和電流I45及其相位差,進一步計算阻抗Z45,電阻分量R45和電抗分量X45。然后,開關頻率間電源的輸出頻率為55Hz,經過相同的步驟,可以計算出阻抗Z55和電阻分量。R55和電抗分量X55。以Z45和Z55的平均值作為工頻接地阻抗Z50,最后,關閉異頻電源并通過LCD屏幕顯示測量結果,因此,在測量阻抗時,儀器會測量兩個電壓輸入端子P1和P2。電源的電壓與輸出電流之比。

ZSDW-5A大型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。


ZSDW-5A大型地網接地電阻測試儀

1、全觸摸超大液晶顯示器
操作簡單,儀器配備了高端的全觸摸液晶顯示屏,超大全圖形操作界面,每過程都非常清晰明了,操作人員不需要額外的專業培訓就能使用。輕輕觸摸一下就能完成整個過程的測量,是目前非常理想的智能型測量設備。
2、變頻技術、精準測量
抗干擾能力強,由儀器內部自帶變頻電源模塊提供儀器測量輸出電源,頻率可變為45Hz或55Hz,并采用數字濾波技術,有效地避開了現場各種工頻干擾信號,使儀器實現高精度、準確可靠的測量。
3、DSP高速處理器
精準快速,儀器內部采用專業的DSP快速數字信號處理器作為處理核心,在保證測量數據精準的前提下,大大的提升了儀器本身的運算處理能力。
4、全過程智能測控
儀器在內部高性能處理核心的強力支持下,對整個測量過程當中的電流輸出、電壓采集以及頻率變換等一系列復雜的運算步驟,快速自動的完成。儀器可以自動判斷電流回路的阻抗,并據此自動調節異頻電源的輸出電流值(額定輸出電流為5A),無須人為干預,即可自動完成測試任務。儀器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。
5、海量存儲數據
儀器內部配備有日歷芯片和大容量存儲器,能將檢測結果按時間順序保存,隨時可以查看歷史記錄,并可以打印輸出。
6、pc機數據處理
儀器所測量的數據可以通過U盤導出,然后在pc機上用儀器配套的軟件查閱和管理相關數據。

ZSDW-5A大型地網接地電阻測試儀地網接地電阻的測量主要采用工頻大電流三極法。地面電阻測試儀,采用新型變頻交流電源,并采用微機處理控制和信號處理等措施,很好地解決了測試過程中的防干擾問題,簡化了測試操作過程,提高了測試結果的準確性和準確性,大大降低了測試人員的勞動強度和測試成本。

該儀器適用于各種接地裝置的工頻接地阻抗、接觸電壓、階躍電壓、工頻特性參數和土壤電阻率的測試。
該儀器采用不同頻率的抗干擾技術,能夠在強干擾環境下準確測量50hz 工頻以下的數據。測試電流最大5a,不會造成測試接地裝置電位過高,同時它還具有很強的抗干擾能力,因此可以測量無電源故障。
接地電阻測試儀的主要特點:
        1、測量的工頻等效性好。測試電流的波形為正弦波,頻率與電源頻率相差僅5Hz。45Hz和55Hz兩種頻率用于測量。
        2、抗干擾能力強。本儀器可以采用異頻法測量,配合我們現代軟硬件濾波處理技術,使得儀器發展具有很高的抗干擾性能,測試分析數據安全穩定可靠。
        3、精度高?;拘畔⒄`差僅0.005Ω,可用來進行測量系統接地阻抗影響很小的大地網。
        4、強大??蓽y量電流樁、電壓樁、地面電阻器、步進電壓、接觸電壓。
        5、操作簡單。所有中文菜單操作都可以直接顯示測量結果。
        ZSDW-5A大型地網接地電阻測試儀是大家在做高壓電力試驗,尤其是在野外進行試驗的是,經常需要用到的設備,因此不論是在選擇設備,還是在使用設備的時候,都需要格外注意。











跨步電壓測量接線圖



   在離接地裝置較遠處打一個地樁作為電流極,該電流極離接地裝置邊緣的距離仍取為接地裝置最大對角線長度D的4倍以上。


   用導線將儀器面板的C 端子與電流極可靠連接。再用導線將儀器的E 端子接至設備的接地引下線。


   儀器的P1、P2端子分別接至模擬人腳的電極Pc、Pd,該電極可采用包裹濕布的直徑為20cm 的金屬圓盤,并壓上重物。兩電極中心距離為1 米。


   儀器P1與P2端子間并聯等效人體電阻Rm,一般取Rm=1.5KΩ.檢測接線無誤后,接通儀器電源,選擇執行“接地阻抗測量”,設置好測試電流,儀器開始測量,測量完畢,可從液晶屏上讀取到阻抗值Z。


   最后根據下式計算出跨步電壓Uk:


Uk=Z* Is


   式中Is 為被測接地裝置內系統單相接地故障電流。上述測量中,若儀器電壓輸入端不并聯等效人體電阻Rm,則所得結果為跨步電位差。


4. 土壤電阻率測試
   使用本儀器,可以采用單極法或者四極法來測量土壤電阻率。下面以四極法為例來說明。測量土壤電阻率的接線如圖7所示。


 


圖7 四極法測量土壤電阻率接線圖


   圖中,a 為電流極與電位極的間距,b 為兩電位極的間距,h 為電極埋設深度。當a=b 時即為溫納法。為了計算方便,請讓電極間距a、b 遠大于埋設深度h,一般應滿足a、b>10h。


   測試電極宜采用直徑不小于1.5cm 的圓鋼或25mm×25mm×4mm 的角鋼,其長度均不小于40cm。


 發電站接地設計的可靠性不僅影響著整個變電站各種電氣設備的安全及正常運行, 還關系著站內工作人員的人身安全因此要想保證發電站運行的安全性, 關鍵在于提高發電站接地設計的可靠性。而發電站的接地電阻值是發電站接地系統的重要技術指標是衡量接地系統有效性和安全性的重要參數之一。準確測量接地電阻值對接地網安全性評價具有非常重要的意義。為了保證發電站的安全和可靠運行要求接地電阻值盡可能低。水力發電站大地網接地電阻的測量, 由于涉及范圍大她形地貌的影響環境干擾源比較多始準確測量帶來較大的難度。


(一)接地電阻的計算原理


  工頻接地電阻是按通過接地體的電流為工頻電流,求得的接地電阻。一般在不特別指名時,接地電阻均指工頻接地電阻。




  接地電阻測量的原理如圖1 所示,在土壤中埋設兩個接地體A 和B,AB 之間有一定的距離,當電流經接地體和大地構成回路時,則在接地體周圍就產生電壓降,電位分布具有以下特點:


  離接地體A、B 越遠,電位差越低,在遠到一定程度時,電位差趨近于零,形成零電位區CD。此時,各點電壓與電流之間的關系為:


  UAB=UAC+UDB=I(RA+RB) (1)


  式中:


  UAB———外施于接地體 A、B間的電壓;


  UAC———A、C間的電壓降;


  UDB———D、B間的電壓降;


  I———外施電壓產生的總電流;


  RA、RB———分別為接地體 A和B的接地電阻。


  用上述原理可求得A 和B 接地體的接地電阻:


  RA= UAC/I (2)


  RA= UDB/I (3)


  為了能正確求得UAC 和UDB 必須要有明確的零電位區,而零電位區越小,就越難正確測得UAC和UDB。零電位區的大小與接地體A 和B 的距離有關,因此A 和B 的距離的正確選擇,是這種測量方法的關鍵。另外,接地體通過電流后,形成的電位分布還與接地體的形狀、尺寸和埋設深度等條件有關,這些都應在進行測量工作時予以注意。目前,現場常用的接地電阻測量方法有電流電壓表法、補償法和電橋法等,在實際測量中普遍采用補償法(0.618 法)測試接地電阻進行工作。

 

 

 

 

 

 

 

 

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