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电力技术
变频大地网接地阻抗试验成套装置
时间：2023-03-04
中试控股技术研究院鲁工为您讲解： 变频大地网接地阻抗试验成套装置
ZSDW-5A大型地网接地电阻测试仪
参考标准：DL/T 475-2017
ZSDW-5A大型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
变电所的接地形式按其用途可分为工作接地、保护接地、防雷接地及防静电接地四种接地方式。每种接地方式布置是否规范、合理，不仅对站内人身和设备的安全造成影响，同时也可能对整个电网安全运行带来危害，因此变电所的接地设计显得非常重要。笔者从事变电所设计工作多年，认为在变电所接地设计中应注意以下几个方面：
一、工作接地设计方面
变电所的工作接地主要指主变压器中性点和站用变低压侧中性点的接地。1、对于主变压器，为防止在有效接地系统中出现孤立不接地系统并产生较高的工频过电压的异常运行工况，根据《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》中17.7、17.9条规定要求，110kV~220kV变压器中性点应有两根与主接地网不同地点连接的接地引下线，主变中性点应加装间隙并联氧化锌避雷器进行保护。且当主变中性点绝缘的冲击耐受电压≤185kV时，还应在间隙旁并联金属氧化物避雷器，间隙距离及避雷器参数配合要进行校核。2、变电所站用变通常选用△/yn，d11接线组别的变压器，为保证站用变低压出线漏电保护能正确动作，从而避免设备漏电对人身造成伤害，因此站用变低压系统的接地系统应结合站用变低压侧出线断路器漏电保护原理进行选择，由于目前站用变低压侧出线通常采用带四极漏电保护的断路器，即漏电保护动作电流取三相火线和中性线（零）线产生的不平衡电流，为此低压接地系统中性线和保护线应分开，故站用变低压接地只可采用TN-S、TT系统。
二、 保护接地方面
保护接地按被保护对象性质可分为一次设备保护接地和二次设备保护接地。一次设备保护接地指变压器、高压配电装置金属外壳及高压电力电缆外皮进行接地; 二次设备保护接地指互感器二次绕组、低压配电、保护、控制屏（柜、箱）、二次端子箱及低压配电箱外壳等进行接地。这里应注意的问题: 1、为保证一次设备保护接地的可靠性，对变压器及高压配电装置金属部分均采用双接地引下与不同的主网接地点进行连接，对可移动的配电装置高压配电柜门采用25mm2多股软铜线进行接地。若电抗器置于户内楼面布置时，为避免沿楼面钢筋形成电磁环流，对影响范围内的楼面钢筋间搭接点应用橡皮隔开。2、二次设备保护接地除二次装置金属外壳需可靠接地外，为避免由于连接在接地网不同接地点间出现的电位差造成保护的误动作故障发生，所有互感器的二次回路只能采用一点接地:（1）对于电流互感器的二次回路一般在配电装置附近经端子排接地，但对于有几组电流互感器连接在一起的保护装置（如母差保护），则应在保护屏上经端子排接地; （2）电压互感器的二次回路，则利用控制室的零相小母线的一点接入地网。同理，控制保护屏上的保护接地也应先全部连接后再经一点接入主接地网。
三、 雷电保护接地方面
雷电保护接地指为雷电保护装置（避雷针、避雷线和避雷器等）向大地泄放雷电流而设的接地。为此变电所构架避雷针（带）和避雷器不仅应采用双引下接地方式，并敷设2~3根放射状水平接地极与主网相连，以达到加强对雷电流的分流作用。
四、 防静电接地方面
现有微机保护的抗静电干扰能力较差，外界的干扰可能使微机保护发生误动，因此变电所防静电接地设计就显得犹为重要。防静电接地目的主要对保护室进行屏蔽处理，并使所有保护装置的接地处于同一等电位接地网上。实施途径: （1）在控制室四周墙壁内加装钢板网，并连接在一起与地网相连，从而对室内的保护设备进行屏蔽; （2）控制室内地网采用—22*4铜排敷设成网格，各保护屏的专用接地采用25mm2的多股软铜线与铜网相连，铜网最终以一点主接地网相连。同时为方便继电保护试验，往往在控制室墙角预留1-2个铜排接地端子。
浅谈变电站接地网接地电阻测试的原理方法及意义
一、概述
近些年来，国内多处变电站因雷击形成扩大事故，多数与地网接地电阻不合格有关，接地网起着工作接地和保护接地的作用,当接地电阻过大则: 发生接地故障时,使中性点电压偏移增大,可能使健全相和中性点电压过高,超过绝缘要求的水平而造成设备损坏。 在雷击或雷电波袭击时,由于电流很大,会产生很高的残压,使附近的设备遭受到反击的威胁,并降低接地网本身保护设备(架空输电线路及变电站电气设备）带电导体的耐雷水平,达不到设计的要求而损坏设备。同时接地系统的接地电阻是否合格直接关系到变电站运行人员、变电检修人员人身安全；但由于土壤对接地装置具有腐蚀作用，随着运行时间的加长，接地装置已有腐蚀，影响变电站的安全运行；因此，必须大力加强对地网接地电阻的定期监测；运行中变电站地网接地电阻的测量，由于受系统流入地网电流的干扰以及试验引线线间的干扰，使测试结果产生较大的误差。特别是大型接地网接地电阻很小（一般在0.5Ω以下），即使细微的干扰也会对测试结果产生很大的影响；如果对地网接地电阻测试不准确，不仅损坏设备，而且会造成诸如地网误改造等不必要的损失，结合我对接地网接地阻抗测试方法的研究，现总结如下：
二、接地电阻测试原理及方法：
测试接地装置的接地阻抗时电流极要布置的尽量远，通常电流极与被试接地装置边缘的距离dcG应为被试接地装置最大对角线长度D的4～5倍（平行布线法），在土壤电阻率均匀的地区可取2倍及以上（三角形布线法），电压引线长度为电流引线长度0.618倍（平线布线法）或等于电流线（三角形布线法）。
1、电位降法
电位降法测试接地装置的接地阻抗是按图1布置测试回路，且符合测试回路的布置的要求。
G—被试接地装置；C—电流极；P—电位极；D—被试接地装置最大对角线长度；dCG—电流极与被试接地装置边缘的距离；x—电位极与被试接地装置边缘的距离；d—测试距离间隔；
图1电位降法测试接地装置的接地阻抗
流过被试接地装置G和电流极C的电流I使地面电位变化，电位极P从G的边缘开始沿与电流回路呈30°~45°的方向向外移动，每间隔d（50m或100m或200m）测试一次P与G之间的电位差U，绘出U与x的变化曲线。曲线平坦处即为电位零点，与曲线点间的电位即为在试验电流下被试接地装置的电位升高U,接地装置的接地阻抗为：
Z=Um/I
ZSDW-5A大型地网接地电阻测试仪
参考标准：DL/T 475-2017
ZSDW-5A大型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
中试控股始于1986年 ▪ 30多年专业制造 ▪ 国家电网.南方电网.内蒙电网.入围合格供应商
ZSDW-5A大型地网接地电阻测试仪
110KV变电站大地网接地电阻的测试方法
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30安培。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。
ZSDW-5A型大型地网接地电阻测试仪，可测变电站地网（4Ω）、水火电厂、微波站（10Ω）、避雷针（10Ω）多用机型，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。
本仪器适用于测试各类接地装置的工频接地阻抗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。。
二、功能特点
1、测量的工频等效性好。测试电流波形为正弦波，频率仅与工频相差为5Hz，使用45Hz 和55Hz 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、精度高。基本误差仅0.005Ω，可用来测量接地阻抗很小的大型地网。
4、功能强大。可测量电流桩，电压桩的接地电阻，地网的接地电阻，导通电阻,土壤电阻率,测量跨步电压和接触电压。
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。
三、技术指标
1、阻抗测量范围：0～5000Ω 分辨率：0.001mΩ
测量误差：±（读数×2％+0.005Ω）
2、电压测量范围：0～450V 最大分辨率：0.001V
测量误差：±(读数×2%+0.005V)
3、测试电流波形：正弦波
4、测试电流频率：45、50、55、60、65Hz单频
45/55Hz、55/65Hz、47.5/52.5Hz自动双变频
5、输出电流：1、2、3、4、5A 最大输出电压：400V
6、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
7、供电电源：AC180～270V，50/60Hz
大型地网接地电阻测试仪仪器概述
目前在电力系统中，大型地网的接地电阻测试仪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30安培。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。
大型地网接地电阻测试仪可测变电站地网（4Ω）、水火电厂、微波站（10Ω）、避雷针（10Ω）多用机型，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。
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。
接地引下线导通测试仪是什么设备
接地引线导通测试仪是一种接地装置中应该接地各种电气设备之间，接地装置的各部分及与各设备之间的电气连接性，即直流电阻值，也称为电气导通性。电力设备的接地引下线与地网的可靠、有效连接是设备安全运行的根本保障。接地引下线是电力设备与地网的连接部分，在电力设备的长时间运行过程中，连接处有可能因受潮等因素影响，出现节点锈蚀、甚至断裂等现象，导致接地引下线与主接地网连接点电阻增大，从而不能满足电力规程的要求，使设备在运行中存在不安全隐患，严重时会造成设备失地运行。接地装置的地下接地极及其连接部分也可能出现锈蚀、甚至断裂现象。因此，定期对接地装置进行电气完整性测试是很有必要的。
电力行业标准DL/T475-2006《接地装置特性参数测量导则》规定电气导通性应选用专门的仪器进行测量，仪器分辨率为1mΩ，准确度不低于1.0级。接地引下线导通测试仪是一种自动化程度很高的便携式测试仪, 专门用于接地装置的电气完整性测试，其各项技术指标均达到或优于相关标准要求。仪器操作简单方便、精度高、测试速度快，复测性好、读数直观，是符合规程要求的理想的专用仪器，大大方便了试验项目的开展，提高了工作效率。
大地电网测试仪是一种自动化程度很高的便携式测试仪，用于变电站内各个电力设备接地引下线之间的导通电阻值的测量。仪器采用高性能单片机控制，可实现测试过程智能化，具有体积小，携带方便，操作简单，精度高，测试速度快，复测性好，读数直观，是符合规程要求的理想专用仪器。
ZSDW-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。
ZSDW-5A大型地网接地电阻测试仪
1、全触摸超大液晶显示器
操作简单，仪器配备了高端的全触摸液晶显示屏，超大全图形操作界面，每过程都非常清晰明了，操作人员不需要额外的专业培训就能使用。轻轻触摸一下就能完成整个过程的测量，是目前非常理想的智能型测量设备。
2、变频技术、精准测量
抗干扰能力强，由仪器内部自带变频电源模块提供仪器测量输出电源，频率可变为45Hz或55Hz，并采用数字滤波技术，有效地避开了现场各种工频干扰信号，使仪器实现高精度、准确可靠的测量。
3、DSP高速处理器
精准快速，仪器内部采用专业的DSP快速数字信号处理器作为处理核心，在保证测量数据精准的前提下，大大的提升了仪器本身的运算处理能力。
4、全过程智能测控
仪器在内部高性能处理核心的强力支持下，对整个测量过程当中的电流输出、电压采集以及频率变换等一系列复杂的运算步骤，快速自动的完成。仪器可以自动判断电流回路的阻抗，并据此自动调节异频电源的输出电流值（额定输出电流为5A），无须人为干预，即可自动完成测试任务。仪器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。
5、海量存储数据
仪器内部配备有日历芯片和大容量存储器，能将检测结果按时间顺序保存，随时可以查看历史记录，并可以打印输出。
6、pc机数据处理
仪器所测量的数据可以通过U盘导出，然后在pc机上用仪器配套的软件查阅和管理相关数据。
ZSDW-5A大型地网接地电阻测试仪地网接地电阻的测量主要采用工频大电流三极法。地面电阻测试仪，采用新型变频交流电源，并采用微机处理控制和信号处理等措施，很好地解决了测试过程中的防干扰问题，简化了测试操作过程，提高了测试结果的准确性和准确性，大大降低了测试人员的劳动强度和测试成本。
该仪器适用于各种接地装置的工频接地阻抗、接触电压、阶跃电压、工频特性参数和土壤电阻率的测试。
该仪器采用不同频率的抗干扰技术，能够在强干扰环境下准确测量50hz 工频以下的数据。测试电流最大5a，不会造成测试接地装置电位过高，同时它还具有很强的抗干扰能力，因此可以测量无电源故障。
接地电阻测试仪的主要特点：
1、测量的工频等效性好。测试电流的波形为正弦波，频率与电源频率相差仅5Hz。45Hz和55Hz两种频率用于测量。
2、抗干扰能力强。本仪器可以采用异频法测量，配合我们现代软硬件滤波处理技术，使得仪器发展具有很高的抗干扰性能，测试分析数据安全稳定可靠。
3、精度高。基本信息误差仅0.005Ω，可用来进行测量系统接地阻抗影响很小的大地网。
4、强大。可测量电流桩、电压桩、地面电阻器、步进电压、接触电压。
5、操作简单。所有中文菜单操作都可以直接显示测量结果。
ZSDW-5A大型地网接地电阻测试仪是大家在做高压电力试验，尤其是在野外进行试验的是，经常需要用到的设备，因此不论是在选择设备，还是在使用设备的时候，都需要格外注意。
变电所的接地形式按其用途可分为工作接地、保护接地、防雷接地及防静电接地四种接地方式。每种接地方式布置是否规范、合理，不仅对站内人身和设备的安全造成影响，同时也可能对整个电网安全运行带来危害，因此变电所的接地设计显得非常重要。笔者从事变电所设计工作多年，认为在变电所接地设计中应注意以下几个方面：
一、工作接地设计方面
变电所的工作接地主要指主变压器中性点和站用变低压侧中性点的接地。1、对于主变压器，为防止在有效接地系统中出现孤立不接地系统并产生较高的工频过电压的异常运行工况，根据《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》中17.7、17.9条规定要求，110kV~220kV变压器中性点应有两根与主接地网不同地点连接的接地引下线，主变中性点应加装间隙并联氧化锌避雷器进行保护。且当主变中性点绝缘的冲击耐受电压≤185kV时，还应在间隙旁并联金属氧化物避雷器，间隙距离及避雷器参数配合要进行校核。2、变电所站用变通常选用△/yn，d11接线组别的变压器，为保证站用变低压出线漏电保护能正确动作，从而避免设备漏电对人身造成伤害，因此站用变低压系统的接地系统应结合站用变低压侧出线断路器漏电保护原理进行选择，由于目前站用变低压侧出线通常采用带四极漏电保护的断路器，即漏电保护动作电流取三相火线和中性线（零）线产生的不平衡电流，为此低压接地系统中性线和保护线应分开，故站用变低压接地只可采用TN-S、TT系统。
二、 保护接地方面
保护接地按被保护对象性质可分为一次设备保护接地和二次设备保护接地。一次设备保护接地指变压器、高压配电装置金属外壳及高压电力电缆外皮进行接地; 二次设备保护接地指互感器二次绕组、低压配电、保护、控制屏（柜、箱）、二次端子箱及低压配电箱外壳等进行接地。这里应注意的问题: 1、为保证一次设备保护接地的可靠性，对变压器及高压配电装置金属部分均采用双接地引下与不同的主网接地点进行连接，对可移动的配电装置高压配电柜门采用25mm2多股软铜线进行接地。若电抗器置于户内楼面布置时，为避免沿楼面钢筋形成电磁环流，对影响范围内的楼面钢筋间搭接点应用橡皮隔开。2、二次设备保护接地除二次装置金属外壳需可靠接地外，为避免由于连接在接地网不同接地点间出现的电位差造成保护的误动作故障发生，所有互感器的二次回路只能采用一点接地:（1）对于电流互感器的二次回路一般在配电装置附近经端子排接地，但对于有几组电流互感器连接在一起的保护装置（如母差保护），则应在保护屏上经端子排接地; （2）电压互感器的二次回路，则利用控制室的零相小母线的一点接入地网。同理，控制保护屏上的保护接地也应先全部连接后再经一点接入主接地网。
三、 雷电保护接地方面
雷电保护接地指为雷电保护装置（避雷针、避雷线和避雷器等）向大地泄放雷电流而设的接地。为此变电所构架避雷针（带）和避雷器不仅应采用双引下接地方式，并敷设2~3根放射状水平接地极与主网相连，以达到加强对雷电流的分流作用。
四、 防静电接地方面
现有微机保护的抗静电干扰能力较差，外界的干扰可能使微机保护发生误动，因此变电所防静电接地设计就显得犹为重要。防静电接地目的主要对保护室进行屏蔽处理，并使所有保护装置的接地处于同一等电位接地网上。实施途径: （1）在控制室四周墙壁内加装钢板网，并连接在一起与地网相连，从而对室内的保护设备进行屏蔽; （2）控制室内地网采用—22*4铜排敷设成网格，各保护屏的专用接地采用25mm2的多股软铜线与铜网相连，铜网最终以一点主接地网相连。同时为方便继电保护试验，往往在控制室墙角预留1-2个铜排接地端子。
浅谈变电站接地网接地电阻测试的原理方法及意义
一、概述
近些年来，国内多处变电站因雷击形成扩大事故，多数与地网接地电阻不合格有关，接地网起着工作接地和保护接地的作用,当接地电阻过大则: 发生接地故障时,使中性点电压偏移增大,可能使健全相和中性点电压过高,超过绝缘要求的水平而造成设备损坏。 在雷击或雷电波袭击时,由于电流很大,会产生很高的残压,使附近的设备遭受到反击的威胁,并降低接地网本身保护设备(架空输电线路及变电站电气设备）带电导体的耐雷水平,达不到设计的要求而损坏设备。同时接地系统的接地电阻是否合格直接关系到变电站运行人员、变电检修人员人身安全；但由于土壤对接地装置具有腐蚀作用，随着运行时间的加长，接地装置已有腐蚀，影响变电站的安全运行；因此，必须大力加强对地网接地电阻的定期监测；运行中变电站地网接地电阻的测量，由于受系统流入地网电流的干扰以及试验引线线间的干扰，使测试结果产生较大的误差。特别是大型接地网接地电阻很小（一般在0.5Ω以下），即使细微的干扰也会对测试结果产生很大的影响；如果对地网接地电阻测试不准确，不仅损坏设备，而且会造成诸如地网误改造等不必要的损失，结合我对接地网接地阻抗测试方法的研究，现总结如下：
二、接地电阻测试原理及方法：
测试接地装置的接地阻抗时电流极要布置的尽量远，通常电流极与被试接地装置边缘的距离dcG应为被试接地装置最大对角线长度D的4～5倍（平行布线法），在土壤电阻率均匀的地区可取2倍及以上（三角形布线法），电压引线长度为电流引线长度0.618倍（平线布线法）或等于电流线（三角形布线法）。
1、电位降法
电位降法测试接地装置的接地阻抗是按图1布置测试回路，且符合测试回路的布置的要求。
G—被试接地装置；C—电流极；P—电位极；D—被试接地装置最大对角线长度；dCG—电流极与被试接地装置边缘的距离；x—电位极与被试接地装置边缘的距离；d—测试距离间隔；
图1电位降法测试接地装置的接地阻抗
流过被试接地装置G和电流极C的电流I使地面电位变化，电位极P从G的边缘开始沿与电流回路呈30°~45°的方向向外移动，每间隔d（50m或100m或200m）测试一次P与G之间的电位差U，绘出U与x的变化曲线。曲线平坦处即为电位零点，与曲线点间的电位即为在试验电流下被试接地装置的电位升高U,接地装置的接地阻抗为：
Z=Um/I
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