華意電力是一家專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)接地電阻測試儀的廠家，本公司生產(chǎn)的接地電阻測試儀設(shè)備在行業(yè)內(nèi)都廣受好評，以打造最具權(quán)威的“接地電阻測試儀“高壓設(shè)備供應(yīng)商而努力。

  變電站的接地電阻值是評價(jià)接地網(wǎng)狀態(tài)好壞的重要參數(shù)之一,是保障運(yùn)行人員和電氣設(shè)備安全的重要措施。接地網(wǎng)在施工完成以及運(yùn)行一段時(shí)間后都要測量其接地電阻,以驗(yàn)證其接地電阻值是否在合格的范圍內(nèi),特別是220 kV及以上電壓等級的變電站,測量其接地電阻值更為重要。為解決接地電阻測量時(shí)工頻干擾的問題,以往均采用50 Hz的工頻大電流(通常要求大于30 A)的方式進(jìn)行測量。這種方法有3個(gè)缺點(diǎn):一是輸出大電流所需的設(shè)備即測試變壓器的容量要很大,也就很笨重,不易于攜帶到現(xiàn)場進(jìn)行測量;二是試驗(yàn)人員的工作強(qiáng)度很大,效率低;三是測量結(jié)果受50Hz的工頻干擾比較嚴(yán)重,測量結(jié)果誤差較大。解決工頻干擾的另一種方法是采用非工頻的異頻電流來進(jìn)行測量,這是近年來推廣應(yīng)用的方式之一。2006年10月新頒布實(shí)施的DL/T 475-2006《接地裝置特性參數(shù)測量導(dǎo)則》(以下簡稱《導(dǎo)則》,對測量大型接地裝置的試驗(yàn)做出了規(guī)定:推薦采用異頻電流法進(jìn)行測量,試驗(yàn)電流宜在3～ 20 A,頻率宜在40～60 Hz,異于工頻又盡量接近工頻;如果使用工頻電流測量,試驗(yàn)電流不宜小于50 A。對照《導(dǎo)則》的規(guī)定,目前國內(nèi)外許多廠家生產(chǎn)的異頻接地電阻測試儀遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求。國內(nèi)的測試儀大多采用100 Hz以上的異頻電流進(jìn)行測量,總的輸出功率小,一般幾十到幾百瓦,大多數(shù)儀器輸電阻測試儀遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到《導(dǎo)則》規(guī)定的測量要求,測量結(jié)果誤差大或根本測量不出來。

  為滿足異頻法對接地電阻測量的要求,提高大型地網(wǎng)接地電阻測試的準(zhǔn)確度,課題組研制出新型的大功率接地電阻測試儀,經(jīng)實(shí)驗(yàn)室檢測以及從2006年起在玉林、桂林、河池、南寧、梧州等市供電系統(tǒng)內(nèi)的現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用,該測試儀測量結(jié)果穩(wěn)定、準(zhǔn)確,抗干擾能力強(qiáng),達(dá)到了設(shè)計(jì)要求,完全滿足DL/T 475- 2006《接地裝置特性參數(shù)測量導(dǎo)則》對地網(wǎng)接地電阻測試的要求。

1　大型地網(wǎng)接地電阻測試儀總體功能設(shè)計(jì)

1.1　主要電氣參數(shù)的設(shè)計(jì)

  地網(wǎng)接地電阻的測量方法是電壓電流法。以補(bǔ)償法為例,其試驗(yàn)接線如圖1所示。

  圖1中,B為被測地網(wǎng)的接地體,C為電流極,P為電壓極。電流極C與地網(wǎng)距離為d13,通常d13為地網(wǎng)最大對角線的4～ 5倍。電壓極P與地網(wǎng)距離d12= 0.618d13。在接地體E與電流極C間施加交流電壓U,地網(wǎng)B與電流極C之間有電流I流過,在電壓極P與接地體之間就產(chǎn)生電位差U0,用電流表測量電流I,用電壓表測量電位差U0,則地網(wǎng)接地電阻可依據(jù)公式R= U0/ I計(jì)算出來。可見,1臺地網(wǎng)接地電阻測試儀就應(yīng)當(dāng)包括圖1中所示的交流電源部分、電壓和電流的測量部分及相應(yīng)的控制、顯示等功能,能夠自動計(jì)算出所測地網(wǎng)的電阻值等參數(shù)。圖1所示的接線圖可以簡化為圖2所示的等效電路圖。

  圖2中,R為地網(wǎng)的接地電阻,Rp為電壓極的接地電阻,Rc為電流極的接地電阻,r為電流表接線的電阻。由于電壓表的輸入阻抗RV為兆歐級,所以電壓測量回路對電流回路的分流作用可以忽略不計(jì)。由于輸入阻抗RV為兆歐級,而電壓極的接地電阻Rp僅為百或千歐級,因此Rp對電壓的測量誤差可以忽略不計(jì)。電流回路的阻抗包括被測地網(wǎng)的接地電阻R、引線電阻r、電流極的接地電阻Rc三部分,通常最大的是電流極的接地電阻值,一般在幾十歐姆到幾百歐姆之間,甚至達(dá)上千歐姆。要將電流極的接地電阻降低到幾歐姆是不太可能。如果電流極的接地電阻較大,而又要求輸出較大的測量電流,則要求提高交流電源的輸出電壓。例如,地網(wǎng)接地電阻為1Ψ,電流極的接地電阻為100Ψ,要求輸出測量電流為3 A,則交流電壓必須要求大于300 V,如果交流電源由儀器輸出,則儀器的功率就要求達(dá)900 W以上。如果儀器僅能輸出為幾十伏的電壓,輸出的測量電流也只能是很小的零點(diǎn)幾安培。測量電流太小,其抗干擾能力就很弱,測量結(jié)果有可能產(chǎn)生較大的誤差或根本測不出來。根據(jù)《導(dǎo)則》的要求,異頻法測量接地電阻時(shí)測試電流不應(yīng)小于3 A,要達(dá)到這樣的輸出能力,接地電阻測試儀就要有較大的輸出功率。但如果儀器總功率設(shè)計(jì)得過高,不但會增加儀器的成本,而且儀器就會很重,攜帶和搬運(yùn)很不方便。綜合考慮儀器的性能、體積、重量、成本、價(jià)格等因數(shù),我們設(shè)計(jì)的儀器變頻電源輸出總功率為2 000 W,最大輸出電壓400 V,最大輸出電流為5 A,比《導(dǎo)則》推薦的最低值3 A大一些,這樣能夠保證實(shí)際測試時(shí)輸出的電流在大多數(shù)情況下能達(dá)到3 A。經(jīng)過優(yōu)化,儀器的大功率變頻電源的重量可控制在3 kg,儀器整體重量控制在10 kg以內(nèi)。