接地电阻测试的新方法--异频法
异频法测量大型地网接地阻抗问题探讨
异频法测量大型地网接地阻抗问题探讨大型地网是变电站实际建设过程中非常重要的一项工作，对于变电站的安全稳定运行具有积极的意义，如何对其接地阻抗进行精准测量也是目前研究的主要方向。
在本文中，将就异频法测量大型地网接地阻抗问题进行一定的研究与探讨。
标签：大型地网异频法接地阻抗1 概述在变电站建设的过程中，接地系统是非常重要的一个环节，而其中接地网的接地电阻则是一项关键的技术指标。
在我们实际工作的过程中，如何以一种有效、准确的方式对接地电阻进行测量则成为了工作人员最为关注的一项问题。
而对于大型接地网来说，由于其面积较大，且地网中往往会存在一股较大的谐波电流以及零序电流干扰，就使得传统的测量方式难以对其进行精准的测量。
而异频法就可以在对大型地网接地阻抗进行精准测量的同时良好的解决这些干扰问题。
2 异频法测试接地阻抗目前，我们对接地阻抗进行测试的方式主要为电位降法。
而在实际测量的过程中，由于极化现象的影响，使我们不能够使用直流电流对地网进行测试，因而在传统接地阻抗测量的过程中，我们对于接地装置进行测试的电流通常都是较易获取的工频交变测试电流，这种电流虽然获取较为容易，但是在实际应用的过程中也较容易被干扰。
这是因为在地面以及接地装置中，都不可避免的会存在一定量的零序电流等，部分干扰电流会以回流的方式进入到回路之中，从而对我们最终电流的读数产生一定的影响。
而为了能够对此种情况所产生的数据差异进行尽可能的减少，我们则会以增大测试电流的方式进行，从而以测试电流值增大的方式使电路中原有的电流值得到减少，并在增大信噪比的基础上降低干扰。
但是，随着测试电流的增大也会使周围人群受伤害的危险程度增大，这也是我们不愿意看到的一种情况。
而为了能够切实的对上述测量问题进行解决，逐渐提出了一种通过改变电流频率的测试方式来最大程度的减少零序电流以及线路中杂散电流的干扰，也就是异频测量法。
而在这种方式中，同传统方式最为明显的改变就是我们所使用的电流频率发生了一定的改变，从而以频率的改变降低线路中多种电流的干扰，进而提升了我们对电流进行测试的准确性。
接地装置特性参数的异频法测量
误差 的主要原 因。其 中 电压 极测 量 引线 上 的外 界
行 线路 的 干扰 ，使 测 试 结 果 更 为精 确 ；而且 ，使 用 小 电流进 行 测 试 ，设 备 的容 量 和体 积 、测 试 电
缆 可 以做到 很 小 ，便 于 现 场 设备 搬 运 、布线 和 测 试 ；测 试 电流 小 ，安 全 性好 ；可 以 长 时 间 的输 出
电流而 不损 坏设 备和 测试 电缆 ；测试 成本 低 。
由于采用 了很 大 的 测 试 电流 ，需 要 大 容 量 的 升 流
器或 变压 器 ，使 得设 备庞 大 、测 试 电缆 粗且 测 试 线路 长 ，现场 布 线 困 难 、需 要耗 费 大量 人 力 ，导
地装 置特 性参 数 测 试 过 程 的安 全 性 ，推 荐 使 用异
频小 电流 法取 代 较 危 险 的工 频 大 电流 法 ；接 地装 置特 性参 数 的测 试 方 法 由工 频 法 转 向异 频法 ，使 测试 过程 避免 地 网杂 散 电流等 的干 扰 ，确 保 测试 结果 的精 确 ，为评 估 接 地 装 置 的运 行 状 况 提 供科 学 的判断 依 据 。其 中 ，异 频 法作 为创 新 性 的 测试 方法 ，其 测试 效 果 、测 试 的准确 性 等得 到 了充分 的验 证 ，已被 国 内外 电 力行 业 认 可 ，并 逐 渐 取代 传统 的工 频大 电流 法 。 使用 异 频 小 电流 法 测 试 接 地 装 置 特性 参 数 ，
２ 测试 方 法
２ １ 工频大 电流 法 ．
目前 ，对 接地 装 置 运行 状 况 的测 量 主 要 有 两
种测 试方 法 ：传 统 的工 频 大 电 流法 和创 新 的 异 频
大地网接地电阻测试中异频法技术探讨
大地网接地电阻测试中异频法技术探讨作者：刚波张新军来源：《科技风》2018年第23期摘要：此次研究通过简单阐述大地网接地电阻测试中的异频法技术原理，分析了工频大电流法测试大地网接地电阻过程中抗干扰能力弱的问题。
并且根据检测实例，证明了异频法在大地网接地电阻测试中的有效运用，探索了检测频率与检测引线布线方法对检测结果造成的影响，借此有效处理大地网干扰电流问题。
关键词：大地网；接地电阻；测试；异频法技术在防雷系统里面，接地装置的接地电阻是比较关键的技术指标。
怎么有效检测接地电阻是相关工作人员关注的一大问题。
大地网接地因为其规模大、地网只能够由很大的工频零序电流与谐波电流干扰，一般施工工频大电流法和多种派生检测方式，都没有从根源上处理大地网干扰电流问题。
运用异频法接地电阻，可以有效处理抗干扰等各方面的问题。
一、大地网接地阻抗测试中异频法技术原理现如今，比较常用的接地阻抗检测方式就是电位降法。
检测过程中设定一个电流极C与电位极P，接地装置是G，而电流极C与电位极P分布在一条直线或者是三角形排列。
把已经知道的检测电流I注入接地装置G之中，经过检测接地装置及电位极P间的电压U，接着代进公式R等于U/I，就可以将接地阻抗计算出来了。
经过前后移动P极和G极两者间的距离dGP，进而获取到不一样的R值及U值。
将R值当作纵轴，dGP值就是横轴画出变化曲线。
曲线平坦位置处对应的接地阻抗值是接地装置的接地阻抗真值。
这个时候的P极所处区域就是零电位点，而这个时候的R值就是接地装置G的正确接地阻抗值。
因为极化现象的出现，无法也不会通过直流电流检测地网。
运用以往的方式开展接地电阻检测的过程中，注入接地装置G里面的检测电流通常使用最易于得到的工频交变测量电流50赫兹，可是容易被干扰到。
不管是接地装置本身，还是大地之中，常常会出现一定的工频杂散电流。
在把50赫兹的交变测量电流注入接地体内的过程中，这部分杂散电流与零序电流不但流进检测电流回路，影响到了电流读数，并且还可能在电压回路构成压降，从而直接影响到电压读数，影响到R值的精确度。
异频法测量接地电阻在工程中的应用
图 １ 测 量 原 理 图
弦波 ，为 了保证 测试 的准确 性 ，测试 频率 与工频 不
能相 差太远 ，且 测试 电流 的波形 应为 正弦波 （ 他 其 波 形如 方波 含 有 丰 富 的谐波 频 率 ） 。我们 一般 使 用 ４Ｈ ５ ｚ和 ５ Ｈｚ 种频 率进行测 量 。配合现 代软硬 件 ５ 两 滤波 技术 ，增 强抗地 电压干 扰 能力强 ，测试 数据 稳 定 可 靠 。 ３ Ｖ 工 频 干 扰 电压 带 来 的 误 差 不 大 于 ０ ００ ２ ．０ Ｑ。异 频法 由于 采用 的测试 电流 较小 ， 因此 设 备 小巧 ，布线 劳动 强度也 大大减 轻 。 由于 具有测 试
要干扰 与信 号 同频 ， 法从根 本上 消除干 扰 的影 响 。 无
１ ． 异 频 法 ２
异频法 是通 过 改变测试 电流 的频 率来 避开 工频 干扰 ， 由于信 号频率 与干扰 频 率不 同，通 过滤 波器
来滤 除干扰 的影 响 ，从而提 高测 量精 度 。异 频法 测 量 的 工 频 等 效 性 好 ， 根 据 国 家 标 准
电阻分量 ， 电抗 分量 。原理 图如 图 １ 所示 。
布线劳动强度很大 ，浪费材力人力 。传统工Байду номын сангаас测量地
网的方法主要存在 以下 问题 。 １ ）设 备非常 笨重 ，且布线 劳动 强度 很大 ，耗 时
耗力 。无法 从根 本消 除干扰 信号 的影 响。 ２ ）需要隔 离变压器 及其 他辅 助器材 多 ，由于主
产品与解决方案
异 频 法 测 量 接 地 电阻在 工 程 中的应 用
李 小 威
（ 国核 工业 第二 四建 设有 限公 司，福建 福 清 中 ３０ １ ） ５３ ８
基于异频法的大型接地网接地电阻测试研究
562008年第4期基于异频法的大型接地网接地电阻测试研究浙江电力ZHE J IANG E LECT RIC POWERStud y on Measurin g G roundin g R esistance of Lar g e G roundin gG rid B ased on N on Pow er Fre q uenc y Method马明,王文敏,陈达,黄友滔(温州电业局,浙江温州325000)摘要:用工频大电流法测量大型地网接地电阻时抗干扰能力不足。
介绍了异频法测量接地电阻的原理和测试频率的选择方法,结合测试实例,验证了异频法的有效性,并分析了测试频率和测试引线布线方式对测试结果的影响。
关键词:异频法;大型接地网;接地电阻;测试;工频大电流法中图分类号:T M 862文献标识码:B文章编号:1007-1881(2008)04-0056-03在变电站接地系统中,接地网的接地电阻是重要的技术指标。
如何准确而有效地测量接地电阻一直是工程技术人员关注的问题。
大型接地网由于其面积大、地网中存在较大的工频零序电流和谐波电流干扰,通常采用的工频大电流法及各种派生的测量方法,均未从根本上解决地网干扰电流等问题[1]。
而采用异频法测量接地电阻,则可较好地解决抗干扰问题,对500kV 变电站接地网接地电阻进行的实测证明了这一点。
1工频大电流法的原理及其不足为了减小大地网工频零序电流的影响,通常采用工频大电流法,并结合倒相法测量大型接地网接地电阻。
工频大电流法就是加大注入地网的工频电流,通过测量注入电流和地网电位升来计算接地电阻。
通过加大注入接地网的工频电流的方法提高信噪比。
电力行业标准中要求测试电流不小于30A 。
假设接地电阻为0.5Ω,工频电流即使达到50A ,接地网的电位升也仅有25V ,与干扰电压处于同一数量级(曾测到干扰电压约为20V ),说明信噪比不高。
实际上,试验电流一般很难达到30A 。
浅析大地网接地电阻测试中异频法技术
浅析大地网接地电阻测试中异频法技术摘要：在防雷系统中，大地网接地电阻测试使用最为广泛的是工频大电流法进行测量。
此类测试方法具备过程复杂繁琐，测试人员工作强度大，测试耗费时间长、抗干扰能力你差等弊端。
为了有效解决大地网接地电阻测试过程中的抗干扰问题，简化测试流程，降低测试人员工作强度，提升测试结果的精度以及准确性，就需要采取一种更为高效的测试技术。
基于此，本文提出异频法技术用于大地接地电阻测试，此类技术方法操作便捷，并且抗干扰性强。
在文中首先介绍了异频法技术特点以及工作原理,并且结合检测实例,证明异频法技术在大地网接地电阻测试中的应用效果，以供同行共同交流。
关键词：大地网接地电阻测试；工频大电流法；异频法技术引言随着科技的不断发展进步，防雷系统越来越完善，防雷装置包含接闪器、引下线、接地装置、浪涌保护器（SPD）、综合布线等各个部分，而防雷系统接地装置的接地电阻选值直接关乎于防雷系统是否可以稳定、可靠运行。
所以科学准确的检测出防雷装置的接地电阻值就显得十分必要，接地电阻值是评估防雷装置系统是否可靠的关键指标之一。
然而，在经济快速发展的大形势下，许多企业、厂区、车站等场所建设规模越来越大，接地装置全都连接在一起形成大地网，大地网中通常涉及到工频续流、高频电磁信号、散杂电流等，所以在接地电阻测试过程中极易出现工频、高频干扰问题，这导致大地网的接地电阻测试若想获取准确的测试值变得十分棘手[1]。
工频大电流法是过去大地网接地电阻测试使用最为广泛的测试技术方法，此类测试方法具备过程复杂繁琐，测试人员工作强度大，测试耗费时间长、抗干扰能力差等弊端。
为了有效解决大地网接地电阻测试过程中的抗干扰问题，简化测试流程，降低测试人员工作强度，提升测试结果的精度以及准确性，就需要采取一种更为高效的测试技术。
本文提出异频法技术用于大地接地电阻测试，此类技术方法操作便捷，并且抗干扰性强，值得在大地网电阻测试中推广应用。
本文重点围绕大地网接地电阻测试中异频法技术进行探讨。
接地电阻的测量方法
接地电阻的测量方法接地电阻是指接地系统对接地电流的阻抗，是评价接地系统性能的重要指标。
合格的接地电阻能够有效地保护设备和人员的安全，因此对接地电阻的测量方法有着严格的要求。
本文将介绍几种常见的接地电阻测量方法，以及它们的特点和适用范围。
一、直接测量法。
直接测量法是最为常见和直接的接地电阻测量方法。
它通过使用接地电阻测试仪，将测试钳夹在接地体上，然后进行测量。
这种方法简单直接，适用于一般的接地系统。
但是在复杂的场地或者接地系统较大的情况下，直接测量法的测量结果可能不够准确。
二、电流-电压法。
电流-电压法是一种比较精确的接地电阻测量方法。
它通过在接地系统中注入一定的电流，然后测量接地电压，从而计算出接地电阻。
这种方法适用于各种类型的接地系统，尤其是在复杂场地或者接地系统较大的情况下，具有较好的测量精度。
三、频率扫描法。
频率扫描法是一种新型的接地电阻测量方法，它通过改变测量电流的频率，从而得到接地系统在不同频率下的阻抗特性。
通过分析这些阻抗特性，可以得到更加准确的接地电阻值。
频率扫描法适用于复杂的接地系统，能够更加全面地评估接地系统的性能。
四、多点测量法。
多点测量法是一种在接地系统不均匀的情况下比较适用的测量方法。
它通过在接地系统的不同位置进行多次测量，然后综合分析得到接地电阻的整体情况。
这种方法能够有效地发现接地系统中的不均匀性，对于复杂的接地系统具有较好的适用性。
在进行接地电阻的测量时，需要注意以下几点：1. 在选择测量方法时，要根据实际情况和要求来确定最合适的方法；2. 在测量前要对测量仪器进行校准，确保测量的准确性；3. 在测量过程中要注意安全，避免因为操作不当造成意外；4. 对于测量结果要进行合理的分析和处理，得出准确的结论。
综上所述，接地电阻的测量方法有多种，每种方法都有其适用的场景和特点。
在进行接地电阻测量时，需要根据具体情况选择合适的方法，并严格按照要求进行操作，以确保测量结果的准确性和可靠性。
异频法接地电阻测试仪
异频法接地电阻测试仪
异频法接地电阻测试仪基本原理：
采用中央处理器、大规模集成电路等先进技术组成自动化测试设备，操作过程全自动化，并能通过面板配置的微型打印机打印试油试验数据，该设备与普通仪表及同类型仪器相比具有试验稳定性好，精度高，并具有良好的操作性，该设备在试油操作中有多种试验运行方式,主要特点:
1.全自动试验方式:连续6次试验，自动求平均值，通过面板打印机来打印出6次试验数据及平均数。
2. 单次自动试验方式:自动完成1次试验，并打印出单次试验数据。
采用交流可逆电机按3千伏/秒的匀速带动调压器经升压变压器升压，当油样被击穿时，保护系统自动切断升压供电回路，同时保护电路给系统提供一个中断信号，系统响应后执行试油击穿程序，其主要操作内容:
1.四位数码管以连续8次闪烁显示，提示试油击穿;
2.记录试验数据;
3.程控自动执行回零操作。
回零后，根据试验次数识别是否再进行下一个试验操作周期或自动退出试验状态。
异频法接地电阻测试仪维护保养：
1.仪器的维修,护理和调整应由专业人员进行.
2.本仪器户内外均可使用,但应避开雨淋,腐蚀气体,尘埃过浓,高温或阳光直射等场所使用.
3.油杯应保持清洁,再停用期间应盛有干燥合格的绝缘油,保持油杯不受潮.
4.电极再连续使用达一个月后,应进行一次检查,检验电极间隙有无变化,用放大镜观察电极表面有无发暗现象,若有此现象,则应用绸布擦拭电极表面,并重新调整电极间隙,使之符合要求.。
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接地电阻测试的新方法--异频法
摘要：本文介绍了异频法测量地网接地电阻的基本工作原理，以及相对传统测试方法的优点，并通过实际测试数据进一步验证了异频法测量地网接地电阻的实用性。
关键词：接地电阻异频法测试
1 引言
变电站的接地网连接着全站的高低压电气设备的接地线，低压用电系统接地、电缆屏蔽接地、监控系统设备接地，以及变电站维护检修时的一些临时接地。
接地网有工作接地、保护接地、防雷电和防静电接地等多项用途，它是维护变电站安全可靠运行，保障运行人员和电气设备安全运行的根本保证和重要措施。
随着用电容量的不断扩大，接地故障后短路电流增大，地网经过较长时间的运行，可能会发生较严重的锈蚀。
接地网的好坏（接地电阻值）直接影响变电站设备的安全运行，因此，变电站接地网接地电阻的测试工作显得尤为重要。
对变电站接地网接地电阻的测量主要采用的是传统的工频大电流法，这里，以使用的SATURN GEOxC接地电阻测试仪为例，为大家介绍一种新的接地电阻测试方法--异频法。
2 异频法基本工作原理
异频法测量接地电阻的原理框图如图1所示。
异频法采用异频功率源，按照电流—电压法在94—128Hz频率范围内，采用94Hz、105Hz、111Hz、128Hz四个测量频率，依靠内置AFC频率自动跟踪
图1 异频法测量接地电阻原理框图
系统自动选择测量频率，产生不同于工频的测量电流信号，从而避开干扰的频率。
异频电流信号注入被测地网辅助电流极，从被测地网辅助电压极取得该测量电流通过时产生的异频电压信号，异频电流、电压测量信号经DSP数字信号处理器计算、分析，得到异频电流信号和电压测量信号的基波分量的实部和虚部，采用硬件和软件设备通过公式计算出被测地网工频下的接地阻抗和接地电阻，并由显示装置显示测量计算的最后结果。
3 异频法的优点
相比于传统的工频大电流法来说，异频法具有明显的优点：
a、采用异频小电流测试，只需能通过5A电流的小导线即可，极大地减少了导线成本，降低了布线时的劳动强度。
b、在线测量，被测接地体无需与负载断开，测试时只向地网注入异于工频的电流，对变电站的安全运行不产生任何影响。
c、采用AFC自动测试频率控制技术，自动测试干扰电压、干扰频率，自动抗线圈绕组间的内部干扰及被测线路的外部干扰，最大程序保证了测量精度，具有极强的抗干扰能力。
d、采用异频法除可测量各类接地电阻外，还可以测量土壤的接
地电阻系数等参数。
4 测量实例
SATURN GEOxC接地电阻测试仪（如图2）是瑞士LEM集团于2003年推出的产品，已在电力、广电、电信、石油、铁路等系统得到了广泛采用。
图2 SATURN GEOxC接地电阻测试仪
SATURN GEOxC接地电阻测试仪测试接地电阻有3极法和4极法等，下面简单介绍一下该仪器的使用方法。
4.1 3极法
3极法测量接地电阻的接线图如图3所示。
将两个辅助极配置好，
H
图 3 接地电阻的3极法测量接线图
将中央旋转开关旋转到“R E 3pole”档，根据LCD显示屏上所给的信息进行连线，当显示屏上有图标闪烁时，表示对应的连线不正确或不完善。
按“START”键，此时，所有相关的参数进入自动测试程序，并以R E值的出现为结束。
读出测量值R E，并按“DISPLAY”键可依次读出探头电阻R S和辅助接地极电阻R H。
此仪表也可人工选择频率进行测量，连线完毕在按“START”键之前，按“DISPLAY”键，进入控制流程，“DISPLAY”“CHANGE”“SELECT”三个键组合可改变或设置测试参数，可选的测量频率有94Hz、105Hz、111Hz、128Hz四个，参数设置完成后按“START”键进行测量。
4.2 4极法
4极法测量接地电阻的接线图如图4所示。
其测量过程和3极法一样，这里就不再赘述。
H
图4接地电阻的4极法测量接线图
4.3 测量实例
SATURN GEOxC接地电阻测试仪采取固定频率的异频测量，避开了外来的工频干扰，能够准确的得到接地电阻值。
以往常用的
ZC-8接地电阻仪测量时易受到外部干扰，特别是有大功率发射机在播音时测量结果不稳定，需要在停机时间才能进行测量。
表1是两种仪器测的各配电室的接地电阻值。
从数据上看，使用ZC-8接地电阻仪测试数据偏大，原因是测试电流太小，不能满足测试要求。
实践证明，使用SATURN GEOxC接地电阻测试仪测试所得数据较为准确、合理。
表1 两种不同仪器测试数据比较
表2是使用SATURN GEOxC接地电阻测试仪测得新建变电站接地系统在各频率下的接地电阻值。
从表中可以看出，接地电阻值在各频率下的测试结果基本一致，与使用频率无关。
表2 变电站接地系统各频率下测试数据
5 结束语
总之，异频法测量地网的接地电阻，无论从使用操作上还是测量数据的准确度上都比以往的传统方法有了很大的改进，其抗干扰能力强的特点尤其适合在大功率广播电台推广使用。
当然，作为一项新的试验技术，在实践的过程中仍需要不断积累经验并逐步改进，使之日臻完善。