大型地網(wǎng)接地電阻異頻測(cè)量方法

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

      目前國(guó)內(nèi)大型地網(wǎng)接地電阻測(cè)試儀的測(cè)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(duì)上述現(xiàn)狀，我國(guó)制訂了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T475-2006和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T17949.1-2000。新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)舊標(biāo)準(zhǔn)做了很多重要改變。

      在對(duì)大型地網(wǎng)接地電阻測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)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(cè)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(lái)的相對(duì)誤差更大。為了降低現(xiàn)場(chǎng)干擾的影響，目前采用的方法主要有兩種，一種是增大測(cè)試電流，一種是使用異頻法。種方法是通過(guò)加大測(cè)試電流來(lái)加大信號(hào)電壓和信號(hào)電流，從而提高信噪比，減小測(cè)量誤差。這種方法由于采用了很大的測(cè)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(cè)試儀異頻測(cè)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(cè)量結(jié)果。分析了外界干擾的來(lái)源及特點(diǎn)，結(jié)合模擬試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)結(jié)果，研究討論試驗(yàn)電流頻率以及測(cè)量引線的布置方式對(duì)測(cè)試結(jié)果的Z,R和X的影響。

      測(cè)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(lái)應(yīng)用的異頻測(cè)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(cè)量?jī)x器在硬、軟件上的技術(shù)難度越大，故多數(shù)異頻測(cè)試儀器的試驗(yàn)頻率遠(yuǎn)離50Hz，異頻測(cè)試結(jié)果與工頻測(cè)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(cè)量結(jié)果。

      操作步驟和方法

      1.儀器通過(guò)測(cè)量接地裝置的電位升高與流入接地裝置的電流之比來(lái)測(cè)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(cè)試電流，輸出頻率受微電腦系統(tǒng)控制。其輸出經(jīng)過(guò)隔離后通過(guò)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(hào)進(jìn)行放大后送給濾波器。濾波器用于濾除干擾信號(hào)，只允許45Hz和55Hz信號(hào)通過(guò)。A/D轉(zhuǎn)換器用于將電壓和電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)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(cè)量后，儀器首先開(kāi)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(guò)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(guò)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(guò)液晶屏顯示測(cè)量結(jié)果。因此阻抗測(cè)量時(shí)，儀器測(cè)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。