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电力技术
大型接地网导通电阻测试装置
时间:2023-02-27

中试控股技术研究院鲁工为您讲解: 大型接地网导通电阻测试装置

 ZSDW-5A大地网接地电阻测试仪

参考标准:DL/T 475-2017
ZSDW-5A大地网接地电阻测试仪用来做什么试验的:用于精确测量大型接地网接地阻抗、接地电阻、接地电抗、场区地表电位梯度、接触电位差、接触电压、跨步电位差、跨步电压、转移电位、接地引下线导通电阻、土壤电阻率等接地特性参数的软硬件系统。采用逐点变频,抗干扰极强,能在强干扰环境下准确测得工频50Hz下的数据。系统输出功率大(2-20KW),电压高(0-1000V),输出电流大(0-50A),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

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ZSDW-5A大地网接地电阻测试仪

一、大地网接地电阻测试仪厂家仪器概述
目前在电力系统中,大型地网的接地电阻的测试目前主要采用工频大电流三极法测量。为了防止电网运行时产生的工频干扰,提高测量结果的准确性,绝缘预防性试验规程规定:工频大电流法的试验电流不得小于30A。由此,就出现了试验设备笨重,试验过程复杂,试验人员工作强度大,试验时间长等诸多问题。
大地网接地电阻测试仪,采用了新型变频交流电源,并采用了微机处理控制和信号处理等措施,很好的解决了测试过程中的抗干扰问题,简化了试验操作过程,提高了测试结果的精度和准确性,大大降低了试验人员的劳动强度和试验成本。
本仪器是测量地网接地电阻和接地点之间的接地导通的专用仪器。仪器采用变频抗干扰技术,不需大电流测量,能在变电站强干扰环境下测得50Hz的准确数据,测量结果由大屏幕液晶显示,自带微型打印机可打印输出。仪器能同时测量接地阻抗和接地电阻,更能真实反映地网的实际特性。
二、大地网接地电阻测试仪厂家性能特点
1、测量的工频等效性好。测试电流波形为正弦波,频率仅与工频相差zui小 0.25Hz,zui大为5Hz。可用于50hz或60hz两种频率进行测量。
2、抗干扰能力强。本仪器采用异频法测量,配合现代软硬件滤波技术,使得 仪器具有很高的抗干扰性能,测试数据稳定可靠。
3、测量精度高。基本误差仅0.005Ω,可用来测量接地阻抗很小的大地网。
4、功能强大。可测量电流桩,电压桩,地网阻抗、接地电阻,接地导通、土 壤电阻率等。
5、操作简单。全中文菜单式操作,直接显示出测量结果。
6、布线劳动量小,无需大电流线。
7、安全可靠。仪器具有接地保护,限流和限压保护,声光报警等功能,以确保试验人员和设备的安全。
三、大地网接地电阻测试仪厂家技术指标
1、测量范围:0~5000Ω(含电流桩阻抗)
2、分 辨 率:0.001mΩ
3、测量误差:±(读数×2%+0.005Ω)
4.抗工频50Hz 电压干扰能力:10V
5、测试电流波形:正弦波
6、测试电流频率:单频:40-70Hz 分辨率0.01Hz 随意设置
                 双频:50±0.25Hz 到 50±5.0Hz 步进0.25Hz
                       60±0.25Hz 到 60±5.0Hz 步进0.25Hz
7、zui大输出电流:5A
8、zui大输出电压:400V
9、测量线要求: 电流线铜芯截面积≥1.5mm2
电压线铜芯截面积≥1.0mm2
10、供电电源:AC220V±10%,50Hz
11、外形尺寸:440×350×210
12、仪器重量:18kg
四、大地网接地电阻测试仪厂家仪器原理
大地网接地电阻测试仪厂家仪器原理
图1测量原理示意图
1、R0 回路电阻大约5~200Ω 
2、Rx 测试电阻大约0~200Ω 
3、Rf 标准电阻 
4、测量电流线D:长度为地网对角线长度的3~5倍;线径:≥1.5mm2
5、测量电压线1:长度为0.618D;线径: ≥1.0mm2
6、测量电压线2: 接被测地网
7、测量接地线:  接被测地网。



ZSDW-5A大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。


异频地网接地阻抗测试仪接地网异频测量技术
异频测量法的主要优点在于其试验电流的频率避开了50Hz的工频而采用45Hz与55Hz两种不同的频率,因此就比较容易实现仅仅提取指定频率的信号进行分析,从根本上消除干扰的影响。
虽然异频接地电阻测试仪采用了先进的技术路线,但必须有配套的硬件技术和软件分析技术为支撑,才可能达到预期的技术效果。否则,从复杂的干扰环境中提取幅值不大的异频电流和电压信号的难度是很大的。
异频地网接地阻抗测试仪的主要技术特点体现在:
1)变频电源模块,输出电源连续可调频率十分稳定(频率为45Hz和55Hz);
2)强劲的硬件支持,采用专业级的高速数字信号处理芯片,运算速度快、精度高;
3)采用先进的数字滤波软件技术,测量数据精度有保证。
正是由于以上技术优势,才使MOEN-1016F型异频接地阻抗测试仪在应用中表现出其优良的性能,它能彻底剔除各种外界干扰信号(包括工频、谐波、高频、以及直流分量等成分),从而大大提高了接地网测试的精度。
现场应用和试验室考核结果表明,即使在强干扰电压和干扰电流情况下,其测量结果仍具有很好的复现性,测试误差远远小于DL/T845.2 中对准确度为1级的测试仪的误差限值。 
 异频地网接地阻抗测试仪的测量内容包括地网的接地阻抗Z、纯电阻分量R和纯感抗分量X,以供测试人员进行技术分析,研究不同的布线方式下测量结果的差异。
异频接地阻抗测试仪的试验电流频率与工频相当接近,其测试结果可视为地网工频特性参数。

异频地网接地阻抗测试仪工频电流法测量误差的主要原因
工频电流法是传统方法,在的接地网测量项目,由于外界工频电磁干扰并不是特别强,再加上新建工程条件下我国电力系统中沿用了数十年,而且至今仍在使用,特别是对于新建变电站或发电厂的布线工作比较容易实施(例如采用反向布线和夹角布线)。但对于运行中的变电站和发电厂,采用工频电流法测量接地网过程中的误差问题就显得格外突出,主要原因是:外界工频电磁场以及地中零序性质的电流等所产生效果与工频试验电流所产生效果相比,已经达到无法忽视(但又无法剔除)的程度。例如,实际现场中,即使在施加试验电流为零的情况下,较长的电压线上外界干扰电压(工频为主要成分)已经达到数伏,假若地网接地电阻为0.2欧姆的话,20A信号试验电流所产生的信号电压降也仅4V。
倒相法、三相电流测试法等抗干扰措施在理论上可以消除外界工频干扰的影响,但长期实践经验表明,其效果并不理想,测量数据的复现性差,难以得到满意的测量结果。究其原因,此类抗干扰措施的假设前提条件是:外界干扰是纯正的工频信号,且在测试期间保持稳定不变。显然,实际系统情况并非如此。因此,测量误差主因往往难以判定。
总之,由于工频电流法的试验电流的频率与外界工频干扰的频率相同,同频率的外界工频干扰信号难以被剔除,再加上干扰信号中的谐波、高频和直流等成分的影响,必然导致测量结果出现误差。

扩建站新敷设的接地网与主网连通后,是否需要重新测量整个接地网的接地电阻?如何测量?
接地电阻测试方法
一、接地电阻测试要求:
a. 交流工作接地,接地电阻不应大于4Ω;
b. 安全工作接地,接地电阻不应大于4Ω;
c. 直流工作接地,接地电阻应按计算机系统具体要求确定;
d. 防雷保护地的接地电阻不应大于10Ω;
e. 对于屏蔽系统如果采用联合接地时,接地电阻不应大于1Ω
二、接地电阻测试仪
接地电阻测试仪适用于测量各种电力系统,电气设备,避雷针等接地装置的电阻值。亦可测量低电阻导体的电阻值和土壤电阻率。
三、接地电阻测试仪简介
1、工作原理
便携式数字接地电阻测试仪摒弃传统的人工手摇发电工作方式,采用先进的中大规模集成电路,应用DC/AC变换技术将三端钮、四端钮测量方式合并为一种机型的新型接地电阻测量仪。
工作原理为由机内DC/AC变换器将直流变为交流的低频恒流,经过辅助接地极C和被测物E组成回路,被测物上产生交流压降,经辅助接地极P送入交流放大器放大,再经过检波送入表头显示。借助倍率开关,可得到三个不同的量限:0~2Ω,0~20Ω,0~200Ω。
2、使用范围
本表适用于电力、邮电、铁路、通信、矿山等部门测量各种装置的接地电阻以及测量低电阻的导体电阻值;本表还可测量土壤电阻率及地电压。
3、主要特点
结构上采用高强度铝合金作为机壳,电路上为防止工频、射频干扰采用锁相环同步跟踪检波方式并配以开关电容滤波器,使仪表有较好的抗干扰能力。
采用DC/AC变换技术将直流变为交流的低频恒定电流以便于测量。
允许辅助接地电阻在0~2KΩ(RC),0~40KΩ(RP)之间变化,不致于影响测量结果。
本仪表不需人工调节平衡,3(1/2)位LCD显示,除测地电阻外,还可测低电阻导体电阻、土壤电阻率以及交流地电压。
如若测试回路不通表头显示“1”代表溢出,符合常规测量习惯。

注:

   1、E――接被测量地网;
   2、P1――接被测量地网;
   3、P2――接测量电压线(其长度取电流线长度的0.618倍);
   4、C――接测量电流线(其长度取地网对角线长度的4~5倍);
   三、测试注意事项及意义
   接地装置的特性参数大都与土壤的潮湿程度密切相关,因此接地装置的状况评估和验收测试应尽量在干燥季节和土壤未冻结时进行进行,不应在雷、雨、雪中或雨、雪后立即进行。通过实际的测量,为我们整改提供可靠的依据。对变电站接地网接地状况,提出整改优化方案,使接地网的接地电阻符合要求,从而有效的防止设备绝缘损坏造成的跨步电压造成人员伤害或设备的进一步损坏。起到保证电气设备的安全运行,为变电站工作人员创造一个安全可靠的工作环境的作用。


1输变电系统接地网需要防蚀保护
   随着对电力输变电系统的安全性要求的提高,对接地网的性能和安全运行的要求也越来越严格,对接地体材料的耐腐蚀性和热稳定性的要求也越来越高。由于资源和经济等原因,我国接地网所用材料主要为碳钢。接地网的腐蚀源于普通碳钢在腐蚀性土壤环境中的电化学腐蚀以及电网设备运行中的泄流电流造成的腐蚀。腐蚀使接地网材料表面生成氧化物,截面积减小或甚至断裂,造成接地性能不良和热稳定性恶化,危及设备及人身安全。因此缓解接地网金属材料腐蚀,保证接地网接地性能的稳定性,延长接地网使用寿命,是输变电系统安全生产上要解决的课题。我国输变电系统变电站有许多是建在具有中等以上腐蚀性的土壤中,碳钢接地网的腐蚀十分普遍,据某省的调查统计,其中严重腐蚀的超过13。一些地区的输变电系统接地网的使用寿命仅有10年,腐蚀严重的3~4年就出现接地网或引下线腐蚀断裂。而且在这过程中因腐蚀发展使接地电阻增大而恶化接地网的接地性能。氧化锌避雷器测试仪集直流高压电源、测量、控制系统为一体,将全部元器件浓缩在一个机箱内,体积小,重量轻,可携带到任何地方使用
   为防止接地网锈蚀影响接地性能,目前通常采用扩大接地体截面;使用镀锌钢材料;使用降阻剂、混凝土包裹等方法。也有想用导电涂料表面涂装等方法。
   采用镀锌钢材料,试验表明,在输变电设备接地网有泄流电流的影响时,其耐蚀性能与普通碳钢相比,提高不多,不能明显改善接地网的防蚀性能。
   使用降阻剂时,如果其降阻是由于含有强导电性的盐份起作用,则会增加对接地网的腐蚀性。
采用导电涂料表面涂装的方法由于对导电涂料的导电性能和理化性能要求高,中试控股昂贵,施工难度大,使用寿命有限。
经过多年的努力,我们对已在运行的接地网研究采用加电化学防蚀技术保护;对新建接地网,可采用耐蚀性能优良的非铜质NAS材料或加电化学防蚀技术保护的方法。
   接地网实施电化学保护后,其腐蚀受到了抑制,电化学保护效果良好。在我们的工程实践中保护度达90以上,可使原接地网使用寿命延长1倍以上。
   经过实验室试验及变电站现场埋置试验,开发筛选出的非铜质金属材料NAS在盐碱性、弱碱性和酸性土壤中,均表现出具有良好的耐蚀性能,比普通碳钢延长使用寿命2倍以上。
   2接地网应用电化学保护方法防蚀 
   电化学阴极保护技术是控制和减缓接地网金属腐蚀的极有效而又很经济、省事的方法。可用于老、新接地网的防蚀保护,使原接地网使用寿命延长1倍以上,并且防止了因腐蚀而劣化接地性能。实践表明,对接地网实施电化学保护具有投资不大、施工快捷、运行稳定,保护效果良好。
   电化学保护技术防蚀的原理是基于金属腐蚀的电化学理论,为了缓解金属在电解质(水、土壤等)中表面阳极区的溶解(腐 蚀),人为地由外部向地下腐蚀的接地网金属提供阴极直流电流的方法,在被保护金属表面微阳极区叠加与局部腐蚀电流方向相反的电流,使金属电化学电位降低(阴极极化),迫使金属表面的阳极区消失或转变为阴极,因此从根本上降低金属的腐蚀倾向和腐蚀速率,减少金属的溶解,达到抑制接地网碳钢土壤腐蚀的效果。
   在实际工程应用上,根据金属腐蚀电极过程动力学原理和碳钢在接地网土壤中的实测极化曲线及实际工程应用经验可知,从外部把阴极电流输入接地网系统时无须将碳钢的电位极化到活泼的阳极区的开路电位,只须根据现场接地网结构和土壤理化及电学性能将碳钢的电化学电位阴极极化一定的幅度,碳钢在土壤中的腐蚀速率就有明显的下降,局部腐蚀倾向和程度明显减轻,保护效果显著,减缓金属的腐蚀达到满足接地网防蚀的要求。
   根据外部提供阴极电流的方式的不同,阴极保护方法可分为牺牲阳极法和外加电流法两种。
牺牲阳极法是用一种更活泼的金属或合金与被保护的金属连接在一起,靠该合金不断地腐蚀溶解产生的电流来保护被保护的金属。可用作牺牲阳极的材料有锌合金,镁合金,铝合金等。这种方法不需要外部电源,但须在变电所地下埋设数量较多的牺牲阳极块,并且需定期更换。若土壤电阻率大,则因牺牲阳极金属能输出的电流很小而无法采用。

 

 

 

 

 

 

 

 

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