大型地网接地电阻异频测量分析

    BOWR-5A大型地网接地电阻测试仪适用于测试各类接地装置的工频接地阻抗、接触电压、跨步电压、等工频特性参数以及土壤电阻率.本仪器采用异频抗干扰技术,能在强干扰环境下准确测得工频50Hz下的数据.测试电流最大5A,不会引起测试时接地装置的电位过高,同时它还具有极强的抗干扰能力,故可以在不停电的情况下进行测量.

 

    目前国内接地装置的测试工作比较薄弱,一些关键的技术观念比较模糊,技术手段落后.针对上述现状,我国制订了最新行业标准DL/T475-2006和国家标准GB/T17949.1-2000.新标准对旧标准做了很多重要改变.

 

    在对接地装置进行测量时,由于受不平衡零序电流以及射频等各种干扰,使得测试结果产生很大的误差.特别是大型接地网的接地阻抗一般很小(一般在0.5Ω以下),干扰带来的相对误差更大.为了降低现场干扰的影响,目前采用的方法主要有两种,一种是增大测试电流,一种是使用异频法.第一种方法是通过加大测试电流来加大信号电压和信号电流,从而提高信噪比,减小测量误差.这种方法由于采用了很大的测试电流(DL/T475-2006标准推荐不宜小于50A),使得设备非常笨重,且布线劳动强度很大,耗时耗力.

 

    介绍一种地网接地电阻异频测量方法,该方法在试验电流频率与系统工频相当的条件下,可获得稳定可信的测量结果.分析了外界干扰的来源及特点,结合模拟试验和现场实测结果,研究讨论试验电流频率以及测量引线的布置方式对测试结果的Z,R和X的影响.

 

    测量地网接地电阻有工频电流法和异频电流法.前者是传统方法,工频试验电流、试验电源容量、电流线截面都大,设备笨重.近十年来应用的异频测量法试验电流的频率范围约在40-250Hz.因试验频率越近工频,测量仪器在硬、软件上的技术难度越大,故多数异频测试仪器的试验频率远离50Hz,异频测试结果与工频测试结果的等效性令人关心.先研究出一种独特的硬、软件抗干扰方法,使试验频率与工频相当接近,可获得稳定可信的测量结果.

 

    操作步骤和方法

 

    1、仪器通过测量接地装置的电位升高与流入接地装置的电流之比来测量接地阻抗.

 

    2、异频恒流电源可输出频率为45Hz或55Hz的正弦波测试电流,输出频率受微电脑系统控制.其输出经过隔离后通过仪器面板上的E、C两个端子输出.电压放大器为一个高输入阻抗放大器,它将P1、P2两端的电压放大后送给滤波器.电流放大器将从电流互感器取得的电流信号进行放大后送给滤波器.滤波器用于滤除干扰信号,只允许45Hz和55Hz信号通过.A/D转换器用于将电压和电流信号转换为数字信号以便微电脑系统进行分析处理.

 

    3、用户启动接地阻抗测量后,仪器首先开启异频电源使之输出频率为45Hz的电流,待电流稳定之后,微电脑系统通过A/D转换器取得电压和电流波形数据,进行数字滤波后计算出电压V45和电流I45及其相位差,再进一步计算出阻抗Z45、电阻分量R45和电抗分量X45.然后,切换异频电源的输出频率为55Hz,经过同样的步骤后可计算出阻抗Z55、电阻分量R55和电抗分量X55.取Z45 和Z55的平均值作为工频接地阻抗Z50.最后,关闭异频电源,通过液晶屏显示测量结果.因此阻抗测量时,仪器测量的是两电压输入端P1、P2之间的电压与电源输出电流之比.

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