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電力技術
水火電廠大地網接地阻抗檢測裝置
時間：2023-02-28
中試控股技術研究院魯工為您講解： 水火電廠大地網接地阻抗檢測裝置
ZSDW-5A大地網接地電阻測試儀
參考標準：DL/T 475-2017
ZSDW-5A大地網接地電阻測試儀用來做什么試驗的：用于精確測量大型接地網接地阻抗、接地電阻、接地電抗、場區地表電位梯度、接觸電位差、接觸電壓、跨步電位差、跨步電壓、轉移電位、接地引下線導通電阻、土壤電阻率等接地特性參數的軟硬件系統。采用逐點變頻，抗干擾極強，能在強干擾環境下準確測得工頻50Hz下的數據。系統輸出功率大（2-20KW），電壓高(0-1000V)，輸出電流大（0-50A），不會引起測試時接地裝置的電位過高，同時它還具有極強的抗干擾能力，故可以在不停電的情況下進行測量
方案一：打地樁
1、在機房附近把4根或更多2.5m的角鋼（45mm*45mm）沿直線打入地下離地面80cm處、每根角鋼相距2m
2、用扁鋼（30mm*3mm）將4根角鋼串聯焊接在一起
3、用鍍鋅扁鋼（30mm*3mm）焊接有角鋼的任意角作為地線引線引上墻面2m處
4、電阻測試儀測量地網阻值小于等于4歐姆,否則,加樁或用田字格加以解決
5、用25mm平方的銅芯線與地網引線通過銅線鼻接牢引入室內
6、接入信號避雷器地線和靜電地線.
方案二：埋紫銅板
1、機房附近挖250cm*150cm*300cm的深坑,坑底灑一些氯化鈉,埋入紫銅板（1500mm*600mm*3mm）.坑深以見水為準,但至少大于200cm
2、把扁鋼（30mm*3mm）和紫銅板用銅焊錫焊接在一起,引出地面作引線
3、把鍍鋅扁鋼和扁鋼引線焊接在一起,引出墻面2m處
4、測試儀測量地網阻值小于等于4歐姆
5、用25mm平方的銅芯線與地網引線通過銅線鼻接牢引入室內
6、接入信號避雷器地線和靜電地線
問題8：絕緣電阻和接地電阻的區別?
絕緣電阻：絕緣物在規定條件下的直流電阻.絕緣電阻是電氣設備和電氣線路基本的絕緣指標.對于低壓電氣裝置的交接試驗,常溫下電動機、配電設備和配電線路的絕緣電阻不應低于5MΩ(對于運行中的設備和線路,絕緣電阻不應低于1MΩ/kV).低壓電器及其連接電纜和二次回路的絕緣電阻一般不應低于1MΩ；在比較潮濕的環境不應低于0.5MΩ；二次回路小母線的絕緣電阻不應低于10MΩ.I類手持電動工具的絕緣電阻不應低于2MΩ。
接地電阻：就是電流由接地裝置流入大地再經大地流向另一接地體或向遠處擴散所遇到的電阻,它包括接地線和接地體本身的電阻、接地體與大地的電阻之間的接觸電阻以及兩接地體之間大地的電阻或接地體到無限遠處的大地電阻.接地電阻大小直接體現了電氣裝置與“地”接觸的良好程度,也反映了接地網的規模。
問題9：接地電阻不合格怎么辦？
在山區做接地線比較容易遇到此種情況，一般的做法是：打雙接地體，或挖坑加鹽和木炭，在掩埋接地樁。或根據系統要求另作接地地網或在原有接地系統中增加地網。
問題10：接地網的電阻不合規定有何危害？
接地網起著工作接地和保護接地的作用,當接地電阻過大則:
(1）發生接地故障時,使中性點電壓偏移增大,可能使健全相和中性點電壓過高,超過絕緣要求的水平而造成設備損壞。
(2）在雷擊或雷電波襲擊時,由于電流很大,會產生很高的殘壓,使附近的設備遭受到反擊的威脅,并降低接地網本身保護設備(架空輸電線路及變電站電氣設備）帶電導體的耐雷水平,達不到設計的要求而損壞設備。
接地裝置的特性參數大都與土壤潮濕程度密切相關，因此接地裝置的狀況評估和驗收測試應盡量在干燥季節和土壤未凍結時進行，不應在雷、雨、雪中或雨、雪后立即進行。通過實際的測量，為整改地網裝置提供可靠依據，對變電站接地網接地狀況提出整改優化方案，使接地網接地電阻符合要求，從而有效防止設備絕緣損壞造成的跨步電壓造成人員傷害或設備的進一步損壞。起到保證電氣設備的安全運行，為變電站工作人員創造一個安全可靠的工作環境的作用。現在常用的接地電阻測量方法有三種：變頻法、電流電壓表法（即三極法）、接地電阻器法。
變頻法測量接地電阻的方法介紹
中試控股詳細講解現場采用三極法測量接地電阻時，常利用一條停運的10KV或35KV線路中的兩相作電流導線和電壓導線。這種做法存在兩個問題：
1.當電極采用直線布置時，由于兩引線平行且距離又長，存在互感，使電壓導線上產生感應電壓，影響測量精度。而電極采用三角形布置時，雖能減少引線間的互感影響，但卻要同時停運兩條線路，當現場只能提供一條低壓架空線時，三極法就遇到了不可克服的困難。
2.是地中干擾電流，主要是地中工頻電流的影響。
3.測量電壓用的電壓輔助極埋設點與實際零電位的偏差也會造成一定的影響。
采用變頻法，可以在準確測量接地電阻值的同時，解決以上問題。
一、接地電阻的要求
類1：一般情況下，接地裝置的接地電阻應符合下式要求：
R≤2000/I （式1）
式中：R——考慮到季節變化的Zui大接地電阻，Ω；
I——計算用的流經接地裝置的入地短路電流，A
公式（1）計算用流經接地裝置的入地短路電流，采用接地裝置、外短路時，經接地裝置流入地中的Zui大短路電流對稱分量Zui大值，該電流應按5~10年發展后的系統Zui大運行方式確定，并應考慮系統中各接地中性點間的短路電流分配，以及避雷線中分走的接地短路電流。
類2：當接地裝置的接地電阻不符合式1要求時，可通過技術經濟比較增大接地電阻，但不得大于5Ω，且應符合以下要求：
1.為防止轉移點位引起的危害，對可能將接地網的高電位引向廠、所外或將低電位引向廠、所內的設施，應采取隔離措施。
2.考慮短路電流非周期分量的影響，當接地網點位升高時，發電廠、變電所內3~10kV閥式避雷器不應動作或動作后應承受被賦予的能量。
3.應核算接觸電位差和跨步電位差。
二、測量方法
采用變頻法測量時，其接線原理圖如下：
變頻法測量接地電阻的原理接線圖
中試控股詳細講解變頻法測量的原理接線圖
電壓線與電流線夾角為30°，可避免互感的影響。還可用隔離變壓器阻斷電網與測試儀的點聯系。試驗電流約為1~3A，簡單輕便。在測量中，電流極接地電阻不大于12Ω。電流、電壓極均距測量點1500m（直線距離）以上。
三、注意事項
1.電壓級分別在3個不同位置時測得的視在電阻變化情況應與電壓級引線距離變化趨勢保持一致。
2.正常情況下，測得的接地網阻值應與歷史數據比較接近，且與根據地網面積和土壤電阻率的估算值接近。
電流電壓表法（即三極法）測量接地電阻的方法介紹
一、測試原理
對較為復雜的接地電極，尤其是大面積接地網，電流電壓法是適用的測試方法。接線圖如下：
用電流電壓法測接地電阻接線示意圖
ZSDW-5A大地網接地電阻測試儀
參考標準：DL/T 475-2017
ZSDW-5A大地網接地電阻測試儀用來做什么試驗的：用于精確測量大型接地網接地阻抗、接地電阻、接地電抗、場區地表電位梯度、接觸電位差、接觸電壓、跨步電位差、跨步電壓、轉移電位、接地引下線導通電阻、土壤電阻率等接地特性參數的軟硬件系統。采用逐點變頻，抗干擾極強，能在強干擾環境下準確測得工頻50Hz下的數據。系統輸出功率大（2-20KW），電壓高(0-1000V)，輸出電流大（0-50A），不會引起測試時接地裝置的電位過高，同時它還具有極強的抗干擾能力，故可以在不停電的情況下進行測量
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ZSDW-5A大地網接地電阻測試儀
前在電力系統中，大地網接地電阻測試儀的測試目前主要采用工頻大電流三極法測量。為了防止電網運行時產生的工頻干擾，提高測量結果的準確性，絕緣預防性試驗規程規定：工頻大電流法的試驗電流不得小于30A。由此，就出現了試驗設備笨重，試驗過程復雜，試驗人員工作強度大，試驗時間長等諸多問題。
大地網接地電阻測試儀（中試控股集團），采用了新型變頻交流電源，并采用了微機處理控制和信號處理等措施，很好的解決了測試過程中的抗干擾問題，簡化了試驗操作過程，提高了測試結果的精度和準確性，大大降低了試驗人員的勞動強度和試驗成本。
本儀器適用于測試各類接地裝置的工頻接地阻抗、接觸電壓、跨步電壓、等工頻特性參數以及土壤電阻率。可測變電站地網（4Ω）、水火電廠、微波站（10Ω）、避雷針（10Ω）多用機型。本儀器采用異頻抗干擾技術，能在強干擾環境下準確測得工頻50Hz下的數據。測試電流最大5A，不會引起測試時接地裝置的電位過高，同時它還具有極強的抗干擾能力，故可以在不停電的情況下進行測量。
二、性能特點
1、測量的工頻等效性好。測試電流波形為正弦波，頻率僅與工頻相差為5Hz，使用45Hz 和55Hz 兩種頻率進行測量。
2、抗干擾能力強。本儀器采用異頻法測量，配合現代軟硬件濾波技術，使得儀器具有很高的抗干擾性能，測試數據穩定可靠。
3、精度高。基本誤差僅0.005Ω，可用來測量接地阻抗很小的大地網。
4、功能強大。可測量電流樁，電壓樁，接地電阻，跨步電壓，接觸電壓。
5、操作簡單。全中文菜單式操作，直接顯示出測量結果。
6、布線勞動量小，無需大電流線。
三、技術指標
1、測量范圍：0～150Ω（含電流樁阻抗）
2、分 辨 率：0.001Ω
3、測量誤差：±（讀數×2％+0.002Ω）
4、最大輸出電壓：AC 400V(45Hz、55Hz，雙頻，正弦波)
5、最大輸出電流：AC 5A(45Hz、55Hz，雙頻，正弦波)
6、電流輸出檔位：共9檔。
7、抗干擾能力：抗工頻50Hz電壓10V
8、土壤電阻率測量范圍：0-999.9Ω/M，精度：±2%，分辨率：0.01Ω/M
9、測量線要求：電流線銅芯截面積≥1.5mm2
電壓線銅芯截面積≥1.0mm2
10、供電電源：AC 220V±10％，50Hz
11、外形尺寸：440×350×210mm3
12、儀器重量：30kg
ZSDW-5A大地網接地電阻測試儀適用于測試各類接地裝置的工頻接地阻抗、接觸電壓、跨步電壓、等工頻特性參數以及土壤電阻率。本儀器采用異頻抗干擾技術，能在強干擾環境下準確測得工頻50Hz下的數據。測試電流大5A，不會引起測試時接地裝置的電位過高，同時它還具有極強的抗干擾能力，故可以在不停電的情況下進行測量。
測量的工頻等效性好。測試電流波形為正弦波，頻率僅與工頻相差為5Hz，使用45Hz 和55Hz 兩種頻率進行測量；抗干擾能力強。異頻大地網接地電阻測試儀采用異頻法測量，配合現代軟硬件濾波技術，使得儀器具有很高的抗干擾性能，測試數據穩定可靠；精度高。基本誤差僅0.005Ω，可用來測量接地阻抗很小的大型地網；功能強大。可測量電流樁，電壓樁，接地電阻，跨步電壓，接觸電壓；操作簡單。全中文菜單式操作，直接顯示出測量結果；布線勞動量小，無需大電流線。
方案一：打地樁
1、在機房附近把4根或更多2.5m的角鋼（45mm*45mm）沿直線打入地下離地面80cm處、每根角鋼相距2m
2、用扁鋼（30mm*3mm）將4根角鋼串聯焊接在一起
3、用鍍鋅扁鋼（30mm*3mm）焊接有角鋼的任意角作為地線引線引上墻面2m處
4、電阻測試儀測量地網阻值小于等于4歐姆,否則,加樁或用田字格加以解決
5、用25mm平方的銅芯線與地網引線通過銅線鼻接牢引入室內
6、接入信號避雷器地線和靜電地線.
方案二：埋紫銅板
1、機房附近挖250cm*150cm*300cm的深坑,坑底灑一些氯化鈉,埋入紫銅板（1500mm*600mm*3mm）.坑深以見水為準,但至少大于200cm
2、把扁鋼（30mm*3mm）和紫銅板用銅焊錫焊接在一起,引出地面作引線
3、把鍍鋅扁鋼和扁鋼引線焊接在一起,引出墻面2m處
4、測試儀測量地網阻值小于等于4歐姆
5、用25mm平方的銅芯線與地網引線通過銅線鼻接牢引入室內
6、接入信號避雷器地線和靜電地線
問題8：絕緣電阻和接地電阻的區別?
絕緣電阻：絕緣物在規定條件下的直流電阻.絕緣電阻是電氣設備和電氣線路基本的絕緣指標.對于低壓電氣裝置的交接試驗,常溫下電動機、配電設備和配電線路的絕緣電阻不應低于5MΩ(對于運行中的設備和線路,絕緣電阻不應低于1MΩ/kV).低壓電器及其連接電纜和二次回路的絕緣電阻一般不應低于1MΩ；在比較潮濕的環境不應低于0.5MΩ；二次回路小母線的絕緣電阻不應低于10MΩ.I類手持電動工具的絕緣電阻不應低于2MΩ。
接地電阻：就是電流由接地裝置流入大地再經大地流向另一接地體或向遠處擴散所遇到的電阻,它包括接地線和接地體本身的電阻、接地體與大地的電阻之間的接觸電阻以及兩接地體之間大地的電阻或接地體到無限遠處的大地電阻.接地電阻大小直接體現了電氣裝置與“地”接觸的良好程度,也反映了接地網的規模。
問題9：接地電阻不合格怎么辦？
在山區做接地線比較容易遇到此種情況，一般的做法是：打雙接地體，或挖坑加鹽和木炭，在掩埋接地樁。或根據系統要求另作接地地網或在原有接地系統中增加地網。
問題10：接地網的電阻不合規定有何危害？
接地網起著工作接地和保護接地的作用,當接地電阻過大則:
(1）發生接地故障時,使中性點電壓偏移增大,可能使健全相和中性點電壓過高,超過絕緣要求的水平而造成設備損壞。
(2）在雷擊或雷電波襲擊時,由于電流很大,會產生很高的殘壓,使附近的設備遭受到反擊的威脅,并降低接地網本身保護設備(架空輸電線路及變電站電氣設備）帶電導體的耐雷水平,達不到設計的要求而損壞設備。
接地裝置的特性參數大都與土壤潮濕程度密切相關，因此接地裝置的狀況評估和驗收測試應盡量在干燥季節和土壤未凍結時進行，不應在雷、雨、雪中或雨、雪后立即進行。通過實際的測量，為整改地網裝置提供可靠依據，對變電站接地網接地狀況提出整改優化方案，使接地網接地電阻符合要求，從而有效防止設備絕緣損壞造成的跨步電壓造成人員傷害或設備的進一步損壞。起到保證電氣設備的安全運行，為變電站工作人員創造一個安全可靠的工作環境的作用。現在常用的接地電阻測量方法有三種：變頻法、電流電壓表法（即三極法）、接地電阻器法。
變頻法測量接地電阻的方法介紹
中試控股詳細講解現場采用三極法測量接地電阻時，常利用一條停運的10KV或35KV線路中的兩相作電流導線和電壓導線。這種做法存在兩個問題：
1.當電極采用直線布置時，由于兩引線平行且距離又長，存在互感，使電壓導線上產生感應電壓，影響測量精度。而電極采用三角形布置時，雖能減少引線間的互感影響，但卻要同時停運兩條線路，當現場只能提供一條低壓架空線時，三極法就遇到了不可克服的困難。
2.是地中干擾電流，主要是地中工頻電流的影響。
3.測量電壓用的電壓輔助極埋設點與實際零電位的偏差也會造成一定的影響。
采用變頻法，可以在準確測量接地電阻值的同時，解決以上問題。
一、接地電阻的要求
類1：一般情況下，接地裝置的接地電阻應符合下式要求：
R≤2000/I （式1）
式中：R——考慮到季節變化的Zui大接地電阻，Ω；
I——計算用的流經接地裝置的入地短路電流，A
公式（1）計算用流經接地裝置的入地短路電流，采用接地裝置、外短路時，經接地裝置流入地中的Zui大短路電流對稱分量Zui大值，該電流應按5~10年發展后的系統Zui大運行方式確定，并應考慮系統中各接地中性點間的短路電流分配，以及避雷線中分走的接地短路電流。
類2：當接地裝置的接地電阻不符合式1要求時，可通過技術經濟比較增大接地電阻，但不得大于5Ω，且應符合以下要求：
1.為防止轉移點位引起的危害，對可能將接地網的高電位引向廠、所外或將低電位引向廠、所內的設施，應采取隔離措施。
2.考慮短路電流非周期分量的影響，當接地網點位升高時，發電廠、變電所內3~10kV閥式避雷器不應動作或動作后應承受被賦予的能量。
3.應核算接觸電位差和跨步電位差。
二、測量方法
采用變頻法測量時，其接線原理圖如下：
變頻法測量接地電阻的原理接線圖
中試控股詳細講解變頻法測量的原理接線圖
電壓線與電流線夾角為30°，可避免互感的影響。還可用隔離變壓器阻斷電網與測試儀的點聯系。試驗電流約為1~3A，簡單輕便。在測量中，電流極接地電阻不大于12Ω。電流、電壓極均距測量點1500m（直線距離）以上。
三、注意事項
1.電壓級分別在3個不同位置時測得的視在電阻變化情況應與電壓級引線距離變化趨勢保持一致。
2.正常情況下，測得的接地網阻值應與歷史數據比較接近，且與根據地網面積和土壤電阻率的估算值接近。
電流電壓表法（即三極法）測量接地電阻的方法介紹
一、測試原理
對較為復雜的接地電極，尤其是大面積接地網，電流電壓法是適用的測試方法。接線圖如下：
用電流電壓法測接地電阻接線示意圖
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- 三年質保,一年包換,三個月試用
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