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电力技术
变频抗干扰地网接地电阻试验成套装置
时间:2023-03-04
中试控股技术研究院鲁工为您讲解: 变频抗干扰地网接地电阻试验成套装置
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

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


大地网接地电阻测试仪 
主要功能及特点
  1、大地网接地电阻测试仪测量可在设备不停电条件下进行测量,变频技术避免主电网工频干扰
  2、异频小电流(0~50A)测量,注入电流频率(30Hz—70Hz)可调
  3、大功率变频电源保证隔离及尽可能大的电流输出
  4、调频电压电流表采用数字带通滤波器,带有校验装置,确保测量方便准确
  5、高稳定度频率信号源,确保整个测试过程的准确性
  6、大地网接地电阻测试仪可重复测量,提高测量的准确性,节省时间、金钱
  7、具有过高压、过电流、短路及过热警告装置
  8、32位微处理器控制,智能化,操作灵活方便 
  9、低失真干扰,输入/输出完全隔离,安全可靠
  10、独特的瞬时值控制,波形失真度小,控制精度高
  11、动态反应极快,负载0-100%变化时,稳态反应时间<0.1S
  12、无辐射干扰,含谐波成分小,并经特殊处理,不产生干扰
  13、原装进口日本三菱IGBT高频逆变器及机芯,稳定可靠
  14、输出电压:低档:0-200V、高档:0-400V连续可调 
  15、频率范围:30Hz—70Hz   频率步幅:1Hz
  16、频率稳定度:< 180ppm
  17、供电电源 AC180~270V,50/60Hz
大地网接地电阻测试仪功能
  1、地网接地电阻测量
  2、分布电势测量
  3、接触电压测量
  4、跨步电压测量
  5、土壤电阻率测量
大地网接地电阻测试仪(大电流)技术指标
  1、主机技术参数
    1.1 阻抗测量范围:0~1000Ω   分辨率:0.001mΩ  测量误差:±(读数×2%+0.005Ω)
    1.2 测试电流波形:正弦波
    1.3 测试电流频率:30-70Hz ,0.5Hz步进
    1.4 输出电流:0-30A,1A步进     最大输出电压:400V
    1.5 测量线要求: 电流线铜芯截面积≥2.5mm2  电压线铜芯截面积≥1.0mm2
    1.6 供电电源:AC180~270V,50/60Hz
    1.7 外形尺寸:355×335×340mm     仪器重量:18kg
    1.8 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30A,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。
    1.9 测量的工频等效性好。测试电流波形为正弦波,频率与工频相似,可以使用11种 单频或者5中双变频进行测量。其
        中单频49hz,51hz非常接近工频。而49/51Hz双变频的工频等效性更加无限接近工频。
    1.10 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。
    1.11 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。
    1.12 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。外配专用选频表测量跨步电压和
         接触电压,还可测量地表电位梯度,抗干扰能力更强,精度更高。
    1.13 操作简单。全中文菜单式操作,直接显示出测量结果。
    1.14 布线劳动量小,无需大电流线。
  2、选频电压电流表技术参数
    2.1 电压量程:200mv/2V/20V/200V(自动量程切换)
    2.2频率范围:40Hz—70Hz
    2.3 频率步幅:1Hz
    2.4 线性误差:< 2 %
    2.5 典型噪音衰减值:+/-1Hz(25dB)  +/-2Hz(60dB)
    2.6 电源:内置4000mAH可充电锂电
    2.7 重量:3kg

两条输配电线路同名相发生接地时,绝缘监视一相对地电压表指示不平衡,出现接地信号,变电所值班员按规定顺序逐条切断线路时,应注意断开每条线路时,绝缘监视装置三相对地电压表指示的变化,若依次断开线路,三相对地电压指示没有变化,说明线路不是有单相接地故障,是变电所内设备接地。若依次断开线路,三相对地电压指示有变化时,应考虑有两条输配电线路同相发生单相接地(含断线)故障。
接地电阻测试仪是一种用于测量各种接地电阻的仪器,可用于电力,邮电,铁路等单位的日常使用,同时还可用于土壤电阻率的测量。下面中试控股详细介绍
接地电阻测试仪采用异频法测量,并使用了滤波技术来防止工频和射频的干扰,使得仪器具有良好的抗干扰能力
示意图
操作前注意事项:
定时对仪器进行检查并记录检查结果,如仪器运行异常,及时报修。
在测试过程中不能断开或接上被检测的装置,否则易引起火灾等危险危害到测试人员的人身安全。不能随意调节其他按钮,同时建议使用交流稳压电源。
仪器应存放在避免阳光直射,温度适宜,干燥的地方。
用万用表检查用于试验的电流线、电压线和地网线是否有断路现象,同时检查地桩上的铁锈是否清除干净,其埋进深度是否合适(>0.5米),同时检查测试线与地桩的连接是否导通。
测量步骤:
电流测试线和电压测试线按规定的长度(电流测试线与电压测试线的长度比为1:0.618,电流测试线的长度应是地网对角线的3—5倍。)将一端与仪器相接后平行放出。另一端分别接在两支地桩上。
检查连线无误后,接通电源后按测量建开始测量。计算机先实现自检功能,持续时间大约为15秒。
通过键可移动光标至各菜单项,然后通过键选择需要测试的项目。
打开高压允许开关,确认选择后大约5秒后开始测试。
直流系统接地的危害
(1)接地分类:由于直流系统网络连接比较复杂,其接地情况归纳起来有以下种种:按接地极性分为正接地和负接地;按接地种类可分为直接接地,亦称金属接地或全接地和间接接地,亦称非金属接地或半接地;按接地的情况可分为单点接地、多点接地、环路接地和绝缘降低或称片接地。
(2)、正接地可能导致断路器误跳闸由于断路器跳闸线圈均接负极电源,故当发生正接地时可能导致断路的跳闸,如图所示,当图中的A点和B点同时接地,相当时A、B两点通过大地连起来,中间继电器KM必然动作造成断路器的跳闸。同理,当图中的A点和C点同时接地,和图中的A点、D点同时接地均可能造成断路的跳闸。
(3)、负接地可能导致断路器的拒跳闸:如图所示,当图中的B点、E点同时接地,这B、E点通过地连通后,将中间继电器KM短接,此时如果系统发生事故,保护动作,由于中间继电器KM被短接,KM不动作,断路器不会跳开,产生拒动,使事故越级扩大。从以上分析看出,直流系统如果仅仅是一点接地,对二次回路不会造成事故,如果有两点接地,就可能发生断路器误动或拒动。就动作的实际情况看,当直流系统监测回路发出预告信号报警,显示该系统接地,可以断定,直流系统的接地故障已经造成了断路器可能发生误跳或拒跳的事故隐患,应立即排除。



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。













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


如果电位测试线与电流线呈角度放设确实困难,可与之同路径放设,但要保持尽量远的距离。


如果电位将曲线的平坦点难以确定,则可能是受被试接地装置或电流极C的影响,考虑延长电流回路;或者是地下情况复杂,考虑以其他方法来测试和校验。


2、电流—电压表三极法


a)直线法


电流线和电位线同方向(同路径)防设称为三极法中的直线法,示意图2;dcG符合测试回路的布置的要求, dPG通常为(0.5~0.6) dcG.电位极P应在被测接地装置G与电流极C连线方向移动三次,每次移动的距离为dcG的5%左右,当三次测试的结果误差在5%以内即可。


大型接地装置一般不宜采用直线法测试。如果条件所限而必须采用时,应注意使电流线和电位线保持尽量远的距离,以减小互感耦合对测试结果的影响。
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;dPG—电位极与被试接地装置边缘的距离;


图2 电流—电压表三极法接线示意图


b)夹角法


只要条件允许,大型接地装置接地阻抗的测试都采用电流——电位线夹角布置的方式。dcG符合测试回路的布置的要求,一般为4D~5D,对超大型接地装置则尽量远;dPG的长度与dcG相近。接地阻抗可用公式(2)修正.
(2)式中


θ---电流线和电位线的夹角;


Z'--- 接地阻抗的测试值。


如果土壤电阻率均匀,可采用 dcG和 dpG相等的等腰三角形布线,此时使θ 约为30°,dcG=dpG=2D接地修正公式2。
3、接地电阻测试仪法。


图3是接地电阻测试仪测试接地网接地电阻的接线方法;测试原理、布线、要求与三极法类似。


1、E极在使用三极法测量时必须与P1短接起来,但当地网接地电阻很小,当地网接地电阻较小时(≤0.5Ω),为了提高测量精度,减小仪器与地网测量引线电阻及接触电阻对测量结果的影响,可将E.P短路片解开;减小接触电阻引起的误差,需单独引线与地网测试点相连。


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。
变压器局部放电试验典型接地问题的探讨


【摘 要】 通过实例,从低压星形连接的试验回路接地等7个方面探讨了变压器局部放电试验中的接地问题,对现场同类型的试验具有一定的参考作用。


【关键词】 变压器 局部放电试验 接
大型变压器局部放电试验是现场交接试验时的必做项目,试验过程中常涉及到接地问题,如试验设备的接地、被试变压试验回路接地、减少外电场干扰的接地等。可以说,接地线是电力行业的“生命线”,它对保证试验的正确性、人身的安全至关重要。为此,本文对变压器局部放电试验(以下简称局放试验)中常遇到的几个典型接地问题进行了分析探讨。


1 低压星形连接的试验回路接地


后湖变电所的2号变压器接线组别为YN,ao,ynO+dll。是一台220kV自耦变压器,高、中、低压线均采用星形接法。局放试验时,可在两台串联的试验变压器中间接地,见图1。从电位图可见,此时,被试变压器A相绕组x端并不在地电位,而两台试验变压器的A1,x2端处在电位对称位置。当试验回路接地点改在图2所示的被试变压器低压中性点x、y、z处接地时,由于被试变压器各绕组电压不相同(a相绕组为全电压,B相与C相绕组为半电压),试验变压器的X1,A2端则不再是地电位,地电位位于距X2的2/3绕组高度处。当试验电源电压达70kV时,第一台试验变压器高压绕组将承受70×2/3=46.67kV的电压,已超过该变压器高压绕组的耐压水平(第一台试验变为35/0.4kV),所以两台试验变压器串联时不宜采用。


需注意,采用这种试验接线时,不能将试验变压器X1,A2端和被试变压器O端同时接地,否则,必在试验回路中构成上、下两个回路,见图3。由于被测变压器的被试相与非被试相电压的差异,将在试验回路的两接点中产生环流。i,i′的出现会使试验变压器的负担增大,严重时将损坏绝缘。

 

 

 

 

 

 

 

 

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