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大型地網(wǎng)接地電阻異頻測量方法

      大型地網(wǎng)接地電阻測試儀主要由提供測試電流的異頻電源、電流和電壓測量電路以及微電腦測控系統(tǒng)組成。儀器通過測量接地裝置的電位升高與流入接地裝置的電流之比來測量接地阻抗。

      目前國內(nèi)大型地網(wǎng)接地電阻測試儀的測試工作比較薄弱，一些關(guān)鍵的技術(shù)觀念比較模糊，技術(shù)手段落后。針對上述現(xiàn)狀，我國制訂了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T475-2006和國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T17949.1-2000。新標(biāo)準(zhǔn)對舊標(biāo)準(zhǔn)做了很多重要改變。

      在對大型地網(wǎng)接地電阻測試儀進(jìn)行測量時(shí)，由于受不平衡零序電流以及射頻等各種干擾，使得測試結(jié)果產(chǎn)生很大的誤差。特別是大型接地網(wǎng)的接地阻抗一般很小（一般在0.5Ω以下），干擾帶來的相對誤差更大。為了降低現(xiàn)場干擾的影響，目前采用的方法主要有兩種，一種是增大測試電流，一種是使用異頻法。種方法是通過加大測試電流來加大信號電壓和信號電流，從而提高信噪比，減小測量誤差。這種方法由于采用了很大的測試電流（DL/T475-2006標(biāo)準(zhǔn)推薦不宜小于50A），使得設(shè)備非常笨重，且布線勞動(dòng)強(qiáng)度很大，耗時(shí)耗力。

      介紹一種大型地網(wǎng)接地電阻測試儀異頻測量方法，該方法在試驗(yàn)電流頻率與系統(tǒng)工頻相當(dāng)?shù)臈l件下，可獲得穩(wěn)定可信的測量結(jié)果。分析了外界干擾的來源及特點(diǎn)，結(jié)合模擬試驗(yàn)和現(xiàn)場實(shí)測結(jié)果，研究討論試驗(yàn)電流頻率以及測量引線的布置方式對測試結(jié)果的Z,R和X的影響。

      測量地網(wǎng)接地電阻有工頻電流法和異頻電流法。前者是傳統(tǒng)方法，工頻試驗(yàn)電流、試驗(yàn)電源容量、電流線截面都大，設(shè)備笨重。近十年來應(yīng)用的異頻測量法試驗(yàn)電流的頻率范圍約在40-250Hz。因試驗(yàn)頻率越近工頻，測量儀器在硬、軟件上的技術(shù)難度越大，故多數(shù)異頻測試儀器的試驗(yàn)頻率遠(yuǎn)離50Hz，異頻測試結(jié)果與工頻測試結(jié)果的等效性令人關(guān)心。先研究出一種*的硬、軟件抗干擾方法，使試驗(yàn)頻率與工頻相當(dāng)接近，可獲得穩(wěn)定可信的測量結(jié)果。

      操作步驟和方法

      1.儀器通過測量接地裝置的電位升高與流入接地裝置的電流之比來測量接地阻抗。

      2.儀器內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。異頻恒流電源可輸出頻率為45Hz或55Hz的正弦波測試電流，輸出頻率受微電腦系統(tǒng)控制。其輸出經(jīng)過隔離后通過儀器面板上的E、C兩個(gè)端子輸出。電壓放大器為一個(gè)高輸入阻抗放大器，它將P1、P2兩端的電壓放大后送給濾波器。電流放大器將從電流互感器取得的電流信號進(jìn)行放大后送給濾波器。濾波器用于濾除干擾信號，只允許45Hz和55Hz信號通過。A/D轉(zhuǎn)換器用于將電壓和電流信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號以便微電腦系統(tǒng)進(jìn)行分析處理。

      3.用戶啟動(dòng)接地阻抗測量后，儀器首先開啟異頻電源使之輸出頻率為45Hz的電流，待電流穩(wěn)定之后，微電腦系統(tǒng)通過A/D轉(zhuǎn)換器取得電壓和電流波形數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)字濾波后計(jì)算出電壓V45和電流I45及其相位差,再進(jìn)一步計(jì)算出阻抗Z45、電阻分量R45和電抗分量X45。然后，切換異頻電源的輸出頻率為55Hz，經(jīng)過同樣的步驟后可計(jì)算出阻抗Z55、電阻分量R55和電抗分量X55。取Z45 和Z55的平均值作為工頻接地阻抗Z50。后，關(guān)閉異頻電源，通過液晶屏顯示測量結(jié)果。因此阻抗測量時(shí)，儀器測量的是兩電壓輸入端P1、P2之間的電壓與電源輸出電流之比。