接地电阻测试的新方法--异频法

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

直流电源逆变系统调频电压AFC选频数据采样工频接地电阻DSP数值运算

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，

STARTDISPLAYLCD显示屏C2P2HSCHANGESELECTP1ESC1ERSRE20mRH20mRH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“RE 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RE值的出现为结束。读出测量值RE，并按“DISPLAY”键可依次读出探头电阻RS和辅助接地极电阻RH。

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。

STARTDISPLAYLCD显示屏C2P2HSCHANGESELECTP1ESC1ERSRE20mRH20mRH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