專利名稱：一種測量地網(wǎng)接地電阻的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及高電壓技術(shù)領(lǐng)域，特別是用于發(fā)電廠和變電站等大型地網(wǎng)接地電阻測量裝置。
背景技術(shù)：
電力系統(tǒng)干擾(尤其是工頻及諧波)常會引起較大的測量誤差，有時甚至導(dǎo)致錯誤的判斷。特別是在發(fā)電廠和變電站這樣的電磁環(huán)境中，排除電力系統(tǒng)干擾是極其困難的。對于大型地網(wǎng)接地電阻測量來說，干擾所引起的測量誤差已大大超過了工程允許的范圍。如何有效地排除電力系統(tǒng)干擾，是電力測試技術(shù)的重要研究課題。
目前，對接地網(wǎng)的接地電阻的測量技術(shù)主要有以下幾種方法1)大電流法；2)異頻測量方法；3)變頻測量方法。大電流法是一種傳統(tǒng)的測量方法，其試驗電流為工頻，由于外界工頻干擾的存在，導(dǎo)致較大的測量誤差；另一方面，由于所用電流太大，要求電流極測量引線的截面較大，試驗電源容量很大，設(shè)備笨重，造價高，也使得現(xiàn)場測試不易實施。異頻法和變頻法采用異于工頻的試驗電流，其測量裝置由異頻試驗電源和測量分析儀兩部分構(gòu)成。異頻測量裝置采用固定頻率(例如40Hz和60Hz)，變頻測量裝置的試驗頻率可調(diào)(例如70Hz～250Hz)，其目的是為了避開外界工頻干擾以提高測量精度。
現(xiàn)有的接地電阻測量裝置，通常是由具有試驗電流通道和地網(wǎng)電壓降通道的模擬信號調(diào)制電路、A/D轉(zhuǎn)換器、工控機(jī)、顯示器、控制面板組成；它只能用于異頻試驗電流或者變頻試驗電流的條件，其功能是單一的。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種測量地網(wǎng)接地電阻的裝置，它可以同時適用于工頻試驗電流和變頻試驗電流，且所用試驗電流小。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種地網(wǎng)接地電阻測量裝置，它包含模擬信號調(diào)制電路、A/D轉(zhuǎn)換器、工控機(jī)、顯示器、控制面板；模擬信號調(diào)制電路的信號輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器的信號輸入端聯(lián)接，A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端與工控機(jī)聯(lián)接，工控機(jī)上設(shè)有顯示器和控制面板；模擬信號調(diào)制電路具有三個獨立的模擬信號輸入通道，分別為試驗電流通道、地網(wǎng)電壓降通道、系統(tǒng)工頻電壓通道；三個通道均含有電磁隔離型傳感器。
本實用新型測量裝置的模擬信號調(diào)制電路具有三個獨立的模擬信號輸入通道，分別用來測量試驗電流信號，地網(wǎng)電壓降信號以及系統(tǒng)工頻電壓信號。三個通道均設(shè)有電磁隔離型傳感器，即電流傳感器、地網(wǎng)電壓降傳感器、系統(tǒng)工頻電壓傳感器。
測量裝置的工作原理是，首先對三路輸入信號進(jìn)行模擬信號調(diào)制，并進(jìn)行同步的A/D轉(zhuǎn)換，獲得三路信號的數(shù)字波形。然后分析檢測試驗電流信號和系統(tǒng)工頻電壓信號的頻率，兩信號頻率相同時，執(zhí)行工頻測量程序；兩信號頻率不同時，則執(zhí)行異頻測量程序。
本實用新型測量裝置的使用方法為a、按《電力設(shè)備接地技術(shù)設(shè)計規(guī)程》的要求布置電流極和電壓極；b、調(diào)節(jié)試驗電源的輸出電壓，向被測地網(wǎng)注入適當(dāng)大小的試驗電流；c、打開測量裝置的電源開關(guān)，數(shù)秒后顯示測量結(jié)果。
測量結(jié)果的顯示內(nèi)容試驗電流的頻率f，試驗電流值I，地網(wǎng)電壓降U，以及I和U之間的相角差φ。
當(dāng)試驗電流的頻率不為工頻時，工控機(jī)按異頻測量程序計算出接地阻抗Z和接地電阻R。Z和R即為測量結(jié)果。
當(dāng)試驗電流的頻率為系統(tǒng)工頻時，應(yīng)用雙矢量分析法，可以消除外界工頻干擾所引起測量誤差，從而保證接地電阻的測量精度。其方案如下a、向地網(wǎng)注工頻試驗電流I1，I1為10A±30％，由測量裝置測得試驗電流I1、地網(wǎng)電壓降U1、以及I1和U1之間的相角差Φ1；b、然后調(diào)節(jié)試驗電流為I2，I2的大小是I1的1.5-2.0倍，由測量裝置測得試驗電流I2、地網(wǎng)電壓降U2、以及I2和U2之間的相角差Φ2；c、工控機(jī)按數(shù)學(xué)公式計算出接地電阻值，數(shù)學(xué)公式為R=U2cosΦ2-U1cosΦ1I2-I1]]>，公式中R為地網(wǎng)接地電阻。


圖1為本實用新型測量裝置結(jié)構(gòu)框圖圖2為本實用新型的使用原理框圖具體實施方式
如圖1所示的本實用新型實施例，它包含模擬信號調(diào)制電路、A/D轉(zhuǎn)換器、工控機(jī)、顯示器、控制面板；模擬信號調(diào)制電路的信號輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器的信號輸入端聯(lián)接，A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端與工控機(jī)聯(lián)接，工控機(jī)上設(shè)有顯示器和控制面板；模擬信號調(diào)制電路上設(shè)有三個獨立的模擬信號輸入通道，分別為試驗電流通道、地網(wǎng)電壓降通道、系統(tǒng)工頻電壓通道。
試驗電流I通道的模擬電路由WBI411D電流傳感器，運算放大器，低通濾波器和程控放大器構(gòu)成，各部件的連接順序為WBI411D電流傳感器，運算放大器，低通濾波器，程控放大器。
地網(wǎng)電壓降U測量通道的模擬電路由WBV411E電壓傳感器，運算放大器，低通濾波器和程控放大器構(gòu)成，各部件的連接順序為WBV411E電壓傳感器，運算放大器，低通濾波器和程控放大器。
系統(tǒng)工頻電壓E測量通道的模擬電路由WBV411E電壓傳感器，運算放大器和低通濾波器構(gòu)成，各部件的連接順序為WBV411E電壓傳感器，運算放大器，低通濾波器。
以上三個獨立的模擬信號輸入通道的低通濾波器的截止頻率fP為2KHz。
以上模擬電路的輸出(即試驗電流通道和地網(wǎng)電壓降通道的程控放大器、系統(tǒng)工頻電壓通道的低通濾波器的輸出)連接A/D轉(zhuǎn)換電路，A/D轉(zhuǎn)換電路對三路信號進(jìn)行同步轉(zhuǎn)換，獲得被測信號的數(shù)字波形。測量分析程序?qū)?shù)字波形進(jìn)行分析計算，由液晶顯示器顯示測量結(jié)果，由控制面板實現(xiàn)人機(jī)對話。
按《電力設(shè)備接地技術(shù)設(shè)計規(guī)程》的要求布置電流極和電壓極，電流極和電壓極的布置如圖2所示。
權(quán)利要求1.一種測量地網(wǎng)接地電阻的裝置，它包含模擬信號調(diào)制電路、A/D轉(zhuǎn)換器、工控機(jī)、顯示器、控制面板；模擬信號調(diào)制電路的信號輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器的信號輸入端聯(lián)接，A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端與工控機(jī)聯(lián)接，工控機(jī)上設(shè)有顯示器和控制面板；其特征在于模擬信號調(diào)制電路具有三個獨立的模擬信號輸入通道，分別為試驗電流通道、地網(wǎng)電壓降通道、系統(tǒng)工頻電壓通道；三個通道均含有電磁隔離型傳感器。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于系統(tǒng)工頻電壓通道的模擬電路由電磁隔離型傳感器，運算放大器，低通濾波器構(gòu)成，各部件的連接順序為電磁隔離型傳感器，運算放大器，低通濾波器。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于低通濾波器的截止頻率為2KHz。
專利摘要本實用新型涉及一種測量地網(wǎng)接地電阻的裝置,它包含模擬信號調(diào)制電路、A/D轉(zhuǎn)換器、工控機(jī)、顯示器、控制面板;模擬信號調(diào)制電路的信號輸出端與A/D轉(zhuǎn)換器的信號輸入端聯(lián)接,A/D轉(zhuǎn)換器的輸出端與工控機(jī)聯(lián)接,工控機(jī)上設(shè)有顯示器和控制面板;模擬信號調(diào)制電路具有三個獨立的模擬信號輸入通道,分別為試驗電流通道、地網(wǎng)電壓降通道、系統(tǒng)工頻電壓通道;三個通道均含有電磁隔離型傳感器。本實用新型可以同時適用于工頻試驗電流和變頻試驗電流,且所用試驗電流小。
文檔編號G01R27/20GK2514353SQ0125200
公開日2002年10月2日 申請日期2001年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月28日
發(fā)明者陳鵬云, 劉晉, 吳伯華 申請人:國家電力公司華中公司技術(shù)中心