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電力技術
變頻大地網接地阻抗試驗成套裝置
時間：2023-03-04
中試控股技術研究院魯工為您講解： 變頻大地網接地阻抗試驗成套裝置
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
變電所的接地形式按其用途可分為工作接地、保護接地、防雷接地及防靜電接地四種接地方式。每種接地方式布置是否規范、合理，不僅對站內人身和設備的安全造成影響，同時也可能對整個電網安全運行帶來危害，因此變電所的接地設計顯得非常重要。筆者從事變電所設計工作多年，認為在變電所接地設計中應注意以下幾個方面：
一、工作接地設計方面
變電所的工作接地主要指主變壓器中性點和站用變低壓側中性點的接地。1、對于主變壓器，為防止在有效接地系統中出現孤立不接地系統并產生較高的工頻過電壓的異常運行工況，根據《防止電力生產重大事故的二十五項重點要求》中17.7、17.9條規定要求，110kV~220kV變壓器中性點應有兩根與主接地網不同地點連接的接地引下線，主變中性點應加裝間隙并聯氧化鋅避雷器進行保護。且當主變中性點絕緣的沖擊耐受電壓≤185kV時，還應在間隙旁并聯金屬氧化物避雷器，間隙距離及避雷器參數配合要進行校核。2、變電所站用變通常選用△/yn，d11接線組別的變壓器，為保證站用變低壓出線漏電保護能正確動作，從而避免設備漏電對人身造成傷害，因此站用變低壓系統的接地系統應結合站用變低壓側出線斷路器漏電保護原理進行選擇，由于目前站用變低壓側出線通常采用帶四極漏電保護的斷路器，即漏電保護動作電流取三相火線和中性線（零）線產生的不平衡電流，為此低壓接地系統中性線和保護線應分開，故站用變低壓接地只可采用TN-S、TT系統。
二、 保護接地方面
保護接地按被保護對象性質可分為一次設備保護接地和二次設備保護接地。一次設備保護接地指變壓器、高壓配電裝置金屬外殼及高壓電力電纜外皮進行接地; 二次設備保護接地指互感器二次繞組、低壓配電、保護、控制屏（柜、箱）、二次端子箱及低壓配電箱外殼等進行接地。這里應注意的問題: 1、為保證一次設備保護接地的可靠性，對變壓器及高壓配電裝置金屬部分均采用雙接地引下與不同的主網接地點進行連接，對可移動的配電裝置高壓配電柜門采用25mm2多股軟銅線進行接地。若電抗器置于戶內樓面布置時，為避免沿樓面鋼筋形成電磁環流，對影響范圍內的樓面鋼筋間搭接點應用橡皮隔開。2、二次設備保護接地除二次裝置金屬外殼需可靠接地外，為避免由于連接在接地網不同接地點間出現的電位差造成保護的誤動作故障發生，所有互感器的二次回路只能采用一點接地:（1）對于電流互感器的二次回路一般在配電裝置附近經端子排接地，但對于有幾組電流互感器連接在一起的保護裝置（如母差保護），則應在保護屏上經端子排接地; （2）電壓互感器的二次回路，則利用控制室的零相小母線的一點接入地網。同理，控制保護屏上的保護接地也應先全部連接后再經一點接入主接地網。
三、 雷電保護接地方面
雷電保護接地指為雷電保護裝置（避雷針、避雷線和避雷器等）向大地泄放雷電流而設的接地。為此變電所構架避雷針（帶）和避雷器不僅應采用雙引下接地方式，并敷設2~3根放射狀水平接地極與主網相連，以達到加強對雷電流的分流作用。
四、 防靜電接地方面
現有微機保護的抗靜電干擾能力較差，外界的干擾可能使微機保護發生誤動，因此變電所防靜電接地設計就顯得猶為重要。防靜電接地目的主要對保護室進行屏蔽處理，并使所有保護裝置的接地處于同一等電位接地網上。實施途徑: （1）在控制室四周墻壁內加裝鋼板網，并連接在一起與地網相連，從而對室內的保護設備進行屏蔽; （2）控制室內地網采用—22*4銅排敷設成網格，各保護屏的專用接地采用25mm2的多股軟銅線與銅網相連，銅網最終以一點主接地網相連。同時為方便繼電保護試驗，往往在控制室墻角預留1-2個銅排接地端子。
淺談變電站接地網接地電阻測試的原理方法及意義
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小（一般在0.5Ω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：
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應為被試接地裝置最大對角線長度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—被試接地裝置最大對角線長度；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；
圖1電位降法測試接地裝置的接地阻抗
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
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
110KV變電站大地網接地電阻的測試方法
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30安培。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。
ZSDW-5A型大型地網接地電阻測試儀，可測變電站地網（4Ω）、水火電廠、微波站（10Ω）、避雷針（10Ω）多用機型，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。
本儀器適用于測試各類接地裝置的工頻接地阻抗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。測試電流最大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。。
二、功能特點
1、測量的工頻等效性好。測試電流波形為正弦波，頻率僅與工頻相差為5Hz，使用45Hz 和55Hz 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、精度高。基本誤差僅0.005Ω，可用來測量接地阻抗很小的大型地網。
4、功能強大。可測量電流樁，電壓樁的接地電阻，地網的接地電阻，導通電阻,土壤電阻率,測量跨步電壓和接觸電壓。
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。
三、技術指標
1、阻抗測量范圍：0～5000Ω 分辨率：0.001mΩ
測量誤差：±（讀數×2％+0.005Ω）
2、電壓測量范圍：0～450V 最大分辨率：0.001V
測量誤差：±(讀數×2%+0.005V)
3、測試電流波形：正弦波
4、測試電流頻率：45、50、55、60、65Hz單頻
45/55Hz、55/65Hz、47.5/52.5Hz自動雙變頻
5、輸出電流：1、2、3、4、5A 最大輸出電壓：400V
6、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
7、供電電源：AC180～270V，50/60Hz
大型地網接地電阻測試儀儀器概述
目前在電力系統中，大型地網的接地電阻測試儀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30安培。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。
大型地網接地電阻測試儀可測變電站地網（4Ω）、水火電廠、微波站（10Ω）、避雷針（10Ω）多用機型，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。
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。測試電流最大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。
接地引下線導通測試儀是什么設備
接地引線導通測試儀是一種接地裝置中應該接地各種電氣設備之間，接地裝置的各部分及與各設備之間的電氣連接性，即直流電阻值，也稱為電氣導通性。電力設備的接地引下線與地網的可靠、有效連接是設備安全運行的根本保障。接地引下線是電力設備與地網的連接部分，在電力設備的長時間運行過程中，連接處有可能因受潮等因素影響，出現節點銹蝕、甚至斷裂等現象，導致接地引下線與主接地網連接點電阻增大，從而不能滿足電力規程的要求，使設備在運行中存在不安全隱患，嚴重時會造成設備失地運行。接地裝置的地下接地極及其連接部分也可能出現銹蝕、甚至斷裂現象。因此，定期對接地裝置進行電氣完整性測試是很有必要的。
電力行業標準DL/T475-2006《接地裝置特性參數測量導則》規定電氣導通性應選用專門的儀器進行測量，儀器分辨率為1mΩ，準確度不低于1.0級。接地引下線導通測試儀是一種自動化程度很高的便攜式測試儀, 專門用于接地裝置的電氣完整性測試，其各項技術指標均達到或優于相關標準要求。儀器操作簡單方便、精度高、測試速度快，復測性好、讀數直觀，是符合規程要求的理想的專用儀器，大大方便了試驗項目的開展，提高了工作效率。
大地電網測試儀是一種自動化程度很高的便攜式測試儀，用于變電站內各個電力設備接地引下線之間的導通電阻值的測量。儀器采用高性能單片機控制，可實現測試過程智能化，具有體積小，攜帶方便，操作簡單，精度高，測試速度快，復測性好，讀數直觀，是符合規程要求的理想專用儀器。
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。基本信息誤差僅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。可測量電流樁、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。
變電所的接地形式按其用途可分為工作接地、保護接地、防雷接地及防靜電接地四種接地方式。每種接地方式布置是否規范、合理，不僅對站內人身和設備的安全造成影響，同時也可能對整個電網安全運行帶來危害，因此變電所的接地設計顯得非常重要。筆者從事變電所設計工作多年，認為在變電所接地設計中應注意以下幾個方面：
一、工作接地設計方面
變電所的工作接地主要指主變壓器中性點和站用變低壓側中性點的接地。1、對于主變壓器，為防止在有效接地系統中出現孤立不接地系統并產生較高的工頻過電壓的異常運行工況，根據《防止電力生產重大事故的二十五項重點要求》中17.7、17.9條規定要求，110kV~220kV變壓器中性點應有兩根與主接地網不同地點連接的接地引下線，主變中性點應加裝間隙并聯氧化鋅避雷器進行保護。且當主變中性點絕緣的沖擊耐受電壓≤185kV時，還應在間隙旁并聯金屬氧化物避雷器，間隙距離及避雷器參數配合要進行校核。2、變電所站用變通常選用△/yn，d11接線組別的變壓器，為保證站用變低壓出線漏電保護能正確動作，從而避免設備漏電對人身造成傷害，因此站用變低壓系統的接地系統應結合站用變低壓側出線斷路器漏電保護原理進行選擇，由于目前站用變低壓側出線通常采用帶四極漏電保護的斷路器，即漏電保護動作電流取三相火線和中性線（零）線產生的不平衡電流，為此低壓接地系統中性線和保護線應分開，故站用變低壓接地只可采用TN-S、TT系統。
二、 保護接地方面
保護接地按被保護對象性質可分為一次設備保護接地和二次設備保護接地。一次設備保護接地指變壓器、高壓配電裝置金屬外殼及高壓電力電纜外皮進行接地; 二次設備保護接地指互感器二次繞組、低壓配電、保護、控制屏（柜、箱）、二次端子箱及低壓配電箱外殼等進行接地。這里應注意的問題: 1、為保證一次設備保護接地的可靠性，對變壓器及高壓配電裝置金屬部分均采用雙接地引下與不同的主網接地點進行連接，對可移動的配電裝置高壓配電柜門采用25mm2多股軟銅線進行接地。若電抗器置于戶內樓面布置時，為避免沿樓面鋼筋形成電磁環流，對影響范圍內的樓面鋼筋間搭接點應用橡皮隔開。2、二次設備保護接地除二次裝置金屬外殼需可靠接地外，為避免由于連接在接地網不同接地點間出現的電位差造成保護的誤動作故障發生，所有互感器的二次回路只能采用一點接地:（1）對于電流互感器的二次回路一般在配電裝置附近經端子排接地，但對于有幾組電流互感器連接在一起的保護裝置（如母差保護），則應在保護屏上經端子排接地; （2）電壓互感器的二次回路，則利用控制室的零相小母線的一點接入地網。同理，控制保護屏上的保護接地也應先全部連接后再經一點接入主接地網。
三、 雷電保護接地方面
雷電保護接地指為雷電保護裝置（避雷針、避雷線和避雷器等）向大地泄放雷電流而設的接地。為此變電所構架避雷針（帶）和避雷器不僅應采用雙引下接地方式，并敷設2~3根放射狀水平接地極與主網相連，以達到加強對雷電流的分流作用。
四、 防靜電接地方面
現有微機保護的抗靜電干擾能力較差，外界的干擾可能使微機保護發生誤動，因此變電所防靜電接地設計就顯得猶為重要。防靜電接地目的主要對保護室進行屏蔽處理，并使所有保護裝置的接地處于同一等電位接地網上。實施途徑: （1）在控制室四周墻壁內加裝鋼板網，并連接在一起與地網相連，從而對室內的保護設備進行屏蔽; （2）控制室內地網采用—22*4銅排敷設成網格，各保護屏的專用接地采用25mm2的多股軟銅線與銅網相連，銅網最終以一點主接地網相連。同時為方便繼電保護試驗，往往在控制室墻角預留1-2個銅排接地端子。
淺談變電站接地網接地電阻測試的原理方法及意義
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小（一般在0.5Ω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：
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應為被試接地裝置最大對角線長度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—被試接地裝置最大對角線長度；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；
圖1電位降法測試接地裝置的接地阻抗
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
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