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電力技術
微波站大地網接地電阻檢測裝置
時間：2023-02-28
中試控股技術研究院魯工為您講解： 微波站大地網接地電阻檢測裝置
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
（一）中試控股詳細講解加壓觀察法
加壓觀察法是對故障相和地之間加壓，觀察定子繞組是否有放電聲和火花或輕微煙縷。這種方法僅適用于接地電阻接近于零且接地部位在定子端部的情況。定子繞組接地部位在槽部有時能觀察到，大多數情況下不能觀察到，因為槽部定子繞組被槽楔擋住了。若要打掉定子槽楔觀察。則工作量太大。即使全部打掉槽楔也可能觀察不到，因為下層被擋住了不好觀察或很難觀察到火花。
（二）中試控股詳細講解分割法
分割法是將有接地故障的相從并頭套處分割成兩半，用搖表檢測每一半的絕緣電阻，絕緣電阻較低的一半即為有接地故障。再將有接地故障的一半繞組分割成兩半，依次類推，直到檢測出接地故障為止。
該方法的缺點是要將定子繞組從并頭套處解開，會耽誤工期，甚至工期往往不允許，且不能準確確定接地故障點位置。對于汽輪發電機，定子槽一般為幾十甚至上百槽，用該方法可能要解開若干個并頭套才能找到定子繞組接地故障位置。對于水輪發電機，一般為幾十至幾百槽，如TS1280/150-68型發電機定子槽為500多槽。要用分割法準確尋找發電機定子繞組接地故障，可能要解開幾十個甚至更多的并頭套才能找到接地故障。這對于大修中的發電機既不能保證工期也不經濟。
燙開和焊接這些并頭套需要較長的時間，并頭套的焊接一般采用銀焊，銀焊條是很貴的，在焊好后尚需檢查焊接質量，然后還需將并頭套包扎，包扎并頭套也要浪費大量的絕緣材料。對于定子繞組為水內冷的發電機，定子并頭套的焊接相當困難，在焊接時既要保證接頭焊接質量，又不能將線圈冷卻水管堵塞，焊好后除檢查接頭焊接質量外，尚需作水壓試驗檢查繞組內冷卻水管是否暢通。
（三）直流電橋法
直流電橋法測量發電機定子繞組接地故障的原理如下圖所示。
直流電橋法測量發電機定子繞組接地故障原理接線
直流電橋法測量發電機定子繞組接地故障原理接線
將電橋的測量端子X1和X2分別接往定子故障相的首端和尾端，故障相兩側的定子繞組構成電橋的兩臂，用可調電阻箱構成電橋的另兩臂，外施直流電源。當電橋平衡時，則有
R2Xr＝R1（L－X）r
式中 X——從定子繞組首端至故障點的距離(m)；
L ——每相定子線圈總長度(m)；
R1、R2——電橋橋臂電阻(Ω)；
r——定子繞組每米長度的電阻(Ω/m)；
Rg——接地電阻(Ω)。
所以
X＝R1/（R1＋R2）?L
用直流電橋法計算確定的故障位置與實際故障位置或多或少總有偏差，通常只能判斷故障點的大概位置。這種方法只能稱“粗測”，為找到確切的故障點位置，必須采用直觀確定故障點位置的方法進行“細測”，這就是故障定位。
（四）開口變壓器法尋找定子繞組接地故障
1．開口變壓器法原理
該方法是在發電機定子繞組接地相對地施加交流電壓，用開口變壓器跨接在定子槽相鄰的齒上，軸向移動開口變壓器，通過測量開口變壓器繞組感應電勢的變化來判斷定子組接地故障位置。
開口變壓器法測試原理如下圖所示。
開口變壓器測試原理圖
開口變壓測試原理圖
在開口變壓器上繞制線圈，當定子繞組中通以交流電流時，便會在定子鐵芯中產生磁通，該磁通流經槽齒、鐵軛和空氣隙閉合，因為空氣隙的磁阻較大，故該磁通較小。但當開口變壓器置于定子鐵芯槽齒上構成閉合回路時，流經槽齒、鐵軛和開口變壓器鐵芯閉合的磁通就大，該磁通在開口變壓器線圈上便感應電勢。
該電勢大小與定子繞組通過的電流密切相關，當定子繞組未發生接地故障時，開口變壓器在定子線槽上沿軸向移動時，同槽的感應電勢應基本一致。當線槽中線圈存在接地點時，則同一槽中的上下層線圈總電流在接地點處就要發生變化，閉合回路的磁通也要發生相應變化。用該方法逐槽檢查，便可確定定子繞組接地點位置。
一、接地電阻測試儀
接地電阻測試儀適用于測量各種電力系統，電氣設備，避雷針等接地裝置的電阻值。亦可測量低電阻導體的電阻值和土壤電阻率。本儀表工作由手搖發電機、電流互感器、滑線電阻及檢流計等組成，全部機構裝在塑料殼內，外有皮殼便于攜帶。附件有輔助探棒導線等，裝于附件袋內。其工作原理采用基準電壓比較式。
使用前檢查測試儀是否完整，測試儀包括如下器件。
1、接地電阻測試儀一臺
2、輔助接地棒二根
3、導線5m、20m、40m各一根
二、接地電阻設置要求：
a. 交流工作接地，接地電阻不應大于4Ω；
b. 安全工作接地，接地電阻不應大于4Ω；
c. 直流工作接地，接地電阻應按計算機系統具體要求確定；
d. 防雷保護地的接地電阻不應大于10Ω；
e. 對于屏蔽系統如果采用聯合接地時，接地電阻不應大于1Ω。
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。
（一）中試控股詳細講解加壓觀察法
加壓觀察法是對故障相和地之間加壓，觀察定子繞組是否有放電聲和火花或輕微煙縷。這種方法僅適用于接地電阻接近于零且接地部位在定子端部的情況。定子繞組接地部位在槽部有時能觀察到，大多數情況下不能觀察到，因為槽部定子繞組被槽楔擋住了。若要打掉定子槽楔觀察。則工作量太大。即使全部打掉槽楔也可能觀察不到，因為下層被擋住了不好觀察或很難觀察到火花。
（二）中試控股詳細講解分割法
分割法是將有接地故障的相從并頭套處分割成兩半，用搖表檢測每一半的絕緣電阻，絕緣電阻較低的一半即為有接地故障。再將有接地故障的一半繞組分割成兩半，依次類推，直到檢測出接地故障為止。
該方法的缺點是要將定子繞組從并頭套處解開，會耽誤工期，甚至工期往往不允許，且不能準確確定接地故障點位置。對于汽輪發電機，定子槽一般為幾十甚至上百槽，用該方法可能要解開若干個并頭套才能找到定子繞組接地故障位置。對于水輪發電機，一般為幾十至幾百槽，如TS1280/150-68型發電機定子槽為500多槽。要用分割法準確尋找發電機定子繞組接地故障，可能要解開幾十個甚至更多的并頭套才能找到接地故障。這對于大修中的發電機既不能保證工期也不經濟。
燙開和焊接這些并頭套需要較長的時間，并頭套的焊接一般采用銀焊，銀焊條是很貴的，在焊好后尚需檢查焊接質量，然后還需將并頭套包扎，包扎并頭套也要浪費大量的絕緣材料。對于定子繞組為水內冷的發電機，定子并頭套的焊接相當困難，在焊接時既要保證接頭焊接質量，又不能將線圈冷卻水管堵塞，焊好后除檢查接頭焊接質量外，尚需作水壓試驗檢查繞組內冷卻水管是否暢通。
（三）直流電橋法
直流電橋法測量發電機定子繞組接地故障的原理如下圖所示。
直流電橋法測量發電機定子繞組接地故障原理接線
直流電橋法測量發電機定子繞組接地故障原理接線
將電橋的測量端子X1和X2分別接往定子故障相的首端和尾端，故障相兩側的定子繞組構成電橋的兩臂，用可調電阻箱構成電橋的另兩臂，外施直流電源。當電橋平衡時，則有
R2Xr＝R1（L－X）r
式中 X——從定子繞組首端至故障點的距離(m)；
L ——每相定子線圈總長度(m)；
R1、R2——電橋橋臂電阻(Ω)；
r——定子繞組每米長度的電阻(Ω/m)；
Rg——接地電阻(Ω)。
所以
X＝R1/（R1＋R2）?L
用直流電橋法計算確定的故障位置與實際故障位置或多或少總有偏差，通常只能判斷故障點的大概位置。這種方法只能稱“粗測”，為找到確切的故障點位置，必須采用直觀確定故障點位置的方法進行“細測”，這就是故障定位。
（四）開口變壓器法尋找定子繞組接地故障
1．開口變壓器法原理
該方法是在發電機定子繞組接地相對地施加交流電壓，用開口變壓器跨接在定子槽相鄰的齒上，軸向移動開口變壓器，通過測量開口變壓器繞組感應電勢的變化來判斷定子組接地故障位置。
開口變壓器法測試原理如下圖所示。
開口變壓器測試原理圖
開口變壓測試原理圖
在開口變壓器上繞制線圈，當定子繞組中通以交流電流時，便會在定子鐵芯中產生磁通，該磁通流經槽齒、鐵軛和空氣隙閉合，因為空氣隙的磁阻較大，故該磁通較小。但當開口變壓器置于定子鐵芯槽齒上構成閉合回路時，流經槽齒、鐵軛和開口變壓器鐵芯閉合的磁通就大，該磁通在開口變壓器線圈上便感應電勢。
該電勢大小與定子繞組通過的電流密切相關，當定子繞組未發生接地故障時，開口變壓器在定子線槽上沿軸向移動時，同槽的感應電勢應基本一致。當線槽中線圈存在接地點時，則同一槽中的上下層線圈總電流在接地點處就要發生變化，閉合回路的磁通也要發生相應變化。用該方法逐槽檢查，便可確定定子繞組接地點位置。
一、接地電阻測試儀
接地電阻測試儀適用于測量各種電力系統，電氣設備，避雷針等接地裝置的電阻值。亦可測量低電阻導體的電阻值和土壤電阻率。本儀表工作由手搖發電機、電流互感器、滑線電阻及檢流計等組成，全部機構裝在塑料殼內，外有皮殼便于攜帶。附件有輔助探棒導線等，裝于附件袋內。其工作原理采用基準電壓比較式。
使用前檢查測試儀是否完整，測試儀包括如下器件。
1、接地電阻測試儀一臺
2、輔助接地棒二根
3、導線5m、20m、40m各一根
二、接地電阻設置要求：
a. 交流工作接地，接地電阻不應大于4Ω；
b. 安全工作接地，接地電阻不應大于4Ω；
c. 直流工作接地，接地電阻應按計算機系統具體要求確定；
d. 防雷保護地的接地電阻不應大于10Ω；
e. 對于屏蔽系統如果采用聯合接地時，接地電阻不應大于1Ω。
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