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地网设备比武项目大型地网变频接地特性测量原理 概述传统的接地阻抗工频测试方法因测试信号与干扰信号同频（均为50Hz），所以测试数据容易受到干扰，误差较大。新型的大型地网变频接地特性测量系统，其原理是在地网中注入一个变频信号（如48Hz和52Hz），然后用选频万用表排除干扰针对该频率进行测量，以达到准确测量的目的。地网变频接地特性测量系统一般由变频电源（变频信号源），耦合变压器和选频电压电流表三部分组成，有的产品结构上把三者装在一个机箱内，集合成一台仪器，但原理一致。输出变频信号是为了是避开50Hz的干扰信号，以达到在复杂强干扰信号下准确测量的目的。对于测试仪器来说，变频本身不是目的，只是一个技术手段，在强干扰环境下消除其它频率干扰的影响，准确测量出变频后的微弱电压电流信号，才是我们的最终目的。成套系统中，变频信号源技术相对较成熟，其主要作用是产生一个可变频率的正弦波信号源，其主要区别在于功率大小，其它技术指标区别不大，属于被测量部分。选频万用表的主要作用是在强干扰信号下，通过复杂的软硬件系统和海量的数据运算，分离出微弱的变频正弦波信号，并对其进行准确测量，是成套系统中唯一计量、出数据部分。选频电压电流测量是成套系统能否达到排除干扰、准确测量这个最终目的的核心关键部分，也是成套系统中难度最高、最复杂的核心技术，选频抗干扰能力决定了测量准确性。地网设备比武项目比武分为两部分：实验室精度检测；现场实测数据比对。实验室精度检测，仪器的精确度的准确性是现场测试数据读取准确性的前提。DL/T475-2006上也明文列出对大型地网测试仪器的要求“选用专门仪器，仪器分辨率为1毫欧，准确度不低于1.0级”。（即：分辨率不高于毫欧级，准确度不低于百分之一，即100V干扰读数必须1V ）仪器精确度无问题的情况下，进行第二大部分现场实测比武。第一部分 实验室精度检测一、产品外观比对1、各部件分别拍照留存2、各厂家仪器功能简述二、仪器精度的对比1、用第三方仪器（简单的可用某一万用表作为标准源），校验各厂家设备的精确度；2、取一标准电阻，对仪器进行接地阻抗的测试。3、对各厂家仪器与标准源测量范围内逐点校验比对，（常用校验值0V，100mV， 10V，100V，200V）（即与某一标准源进行比对）4、对仪器直接注入工频干扰，然后偏频1Hz，比抗干扰能力。（100mV， 10V，100V，200V）第二部分 现场实测数据比对一、接地阻抗的测量对比1、直线法（改变电流极前后距离；对地网注入工频干扰、高频干扰或特定某一频率干扰；改变输出功率电流大小的情况下、改变频率分别测量比对数值）2、夹角法（改变电流极数量；对地网注入工频干扰、高频干扰或某一频率干扰；改变输出功率电流大小的情况下、改变频率分别测量比对数值）二、接触电压、跨步电压的测量1、选取特定的若干个测量点，分别在对地注入不同频率、不同电流的情况下对选定的几个点进行测量。2、对地网注入工频干扰、高频干扰或者特定的某一频率进行干扰。在此情况下选频测量。三、土壤电阻率的测量1、单级法2、温纳法（对其中两个桩垂直方向注入干扰）14比武数据记录附表试验日期： 2011年 月 日 温度： 湿度： 试验人员： 试验地点： 设计值：土壤电阻率最大允许值= m，设计值= m，短路电流I= kA 接触电压最大允许U接= V 跨步电压最大允许U跨= V表1：精度对比参与厂家评比项目精度对比（常用测试频率逐点与某标准源比对电流值）F=45Hz 设定 A I钳= A F=46Hz 设定 A I钳= AF=47Hz 设定 A I钳= AF=48Hz 设定 A I钳= AF=49Hz 设定 A I钳= AF=50Hz 设定 A I钳= AF=51Hz 设定 A I钳= AF=52Hz 设定 A I钳= AF=53Hz 设定 A I钳= AF=54Hz 设定 A I钳= AF=55Hz 设定 A I钳= AF=45Hz 设定 A I钳= AF=46Hz 设定 A I钳= AF=47Hz 设定 A I钳= AF=48Hz 设定 A I钳= AF=49Hz 设定 A I钳= AF=50Hz 设定 A I钳= AF=51Hz 设定 A I钳= AF=52Hz 设定 A I钳= AF=53Hz 设定 A I钳= AF=54Hz 设定 A I钳= AF=55Hz 设定 A I钳= A测量模拟电阻0.2实测（特定四个频率测量）F=50Hz 设定 A I钳= A Z=R= F=45Hz 设定 A I钳= A Z=R= F=55Hz 设定 A I钳= A Z=R= F=48Hz 设定 A I钳= A Z=R= F=52Hz 设定 A I钳= A Z=R= F=49Hz 设定 A I钳= A Z=R= F=50Hz 设定 A I钳= A Z=R= 平均值：（即50Hz等效值） 设定 A Z=R= F=50Hz 设定 A I钳= A Z=R= F=45Hz 设定 A I钳= A Z=R= F=55Hz 设定 A I钳= A Z=R= F=48Hz 设定 A I钳= A Z=R= F=52Hz 设定 A I钳= A Z=R= F=49Hz 设定 A I钳= A Z=R= F=50Hz 设定 A I钳= A Z=R= 平均值：（即50Hz等效值） 设定 A Z=R= 设定10mV标准在45Hz55Hz逐点校验F=45Hz 实测U= mV 偏差值 mV F=48Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=49Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=50Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=51Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=52Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=55Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=45Hz 实测U= mV 偏差值 mV F=48Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=49Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=50Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=51Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=52Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=55Hz 实测U= mV 偏差值 mV设定100mV标准在45Hz55Hz逐点校验F=45Hz 实测U= mV 偏差值 mV F=48Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=49Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=50Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=51Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=52Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=55Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=45Hz 实测U= mV 偏差值 mV F=48Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=49Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=50Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=51Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=52Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=55Hz 实测U= mV 偏差值 mV标准源0mV实测：实测：设定1V标准在45Hz55Hz逐点校验F=45Hz 实测U= mV 偏差值 mV F=48Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=49Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=50Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=51Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=52Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=55Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=45Hz 实测U= mV 偏差值 mV F=48Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=49Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=50Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=51Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=52Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=55Hz 实测U= mV 偏差值 mV设定10V标准在45Hz55Hz逐点校验F=45Hz 实测U= mV 偏差值 mV F=48Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=49Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=50Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=51Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=52Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=55Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=45Hz 实测U= mV 偏差值 mV F=48Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=49Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=50Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=51Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=52Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=55Hz 实测U= mV 偏差值 mV设定100V标准在45Hz55Hz逐点校验F=45Hz 实测U= mV 偏差值 mV F=48Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=49Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=50Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=51Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=52Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=55Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=45Hz 实测U= mV 偏差值 mV F=48Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=49Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=50Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=51Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=52Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=55Hz 实测U= mV 偏差值 mV设定200V标准在45Hz55Hz逐点校验F=45Hz 实测U= mV 偏差值 mV F=48Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=49Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=50Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=51Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=52Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=55Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=45Hz 实测U= mV 偏差值 mV F=48Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=49Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=50Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=51Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=52Hz 实测U= mV 偏差值 mVF=55Hz 实测U= mV 偏差值 mV表2：选频抗干扰能力对比参与厂家评比项目输出功率（kw）最大输出电压/电流抗干扰方式4060Hz步进1Hz 任意变频抗干扰能力（标称值）选频表对仪器注入50Hz 10mV干扰F=45Hz U实= VF=48Hz U实= VF=49Hz U实= VF=50Hz U实= VF=51Hz U实= VF=52Hz U实= VF=55Hz U实= VF=45Hz U实= VF=48Hz U实= VF=49Hz U实= VF=50Hz U实= VF=51Hz U实= VF=52Hz U实= VF=55Hz U实= V对仪器注入100mV干扰F=45Hz U实= VF=48Hz U实= VF=49Hz U实= VF=50Hz U实= VF=51Hz U实= VF=52Hz U实= VF=55Hz U实= VF=45Hz U实= VF=48Hz U实= VF=49Hz U实= VF=50Hz U实= VF=51Hz U实= VF=52Hz U实= VF=55Hz U实= V对仪器注入1V干扰F=45Hz U实= VF=48Hz U实= VF=49Hz U实= VF=50Hz U实= VF=51Hz U实= VF=52Hz U实= VF=55Hz U实= VF=45Hz U实= VF=48Hz U实= VF=49Hz U实= VF=50Hz U实= VF=51Hz U实= VF=52Hz U实= VF=55Hz U实= V对仪器注入10V干扰F=45Hz U实= VF=48Hz U实= VF=49Hz U实= VF=50Hz U实= VF=51Hz U实= VF=52Hz U实= VF=55Hz U实= VF=45Hz U实= VF=48Hz U实= VF=49Hz U实= VF=50Hz U实= VF=51Hz U实= VF=52Hz U实= VF=55Hz U实= V对仪器注入100V干扰F=45Hz U实= VF=48Hz U实= VF=49Hz U实= VF=50Hz U实= VF=51Hz U实= VF=52Hz U实= VF=55Hz U实= VF=45Hz U实= VF=48Hz U实= VF=49Hz U实= VF=50Hz U实= VF=51Hz U实= VF=52Hz U实= VF=55Hz U实= V对仪器注入200V干扰F=45Hz U实= VF=48Hz U实= VF=49Hz U实= VF=50Hz U实= VF=51Hz U实= VF=52Hz U实= VF=55Hz U实= VF=45Hz U实= VF=48Hz U实= VF=49Hz U实= VF=50Hz U实= VF=51Hz U实= VF=52Hz U实= VF=55Hz U实= V总结：抗干扰抑制能力表3：接地阻抗的测量对比参与厂商评比项目测量模拟电阻0.2设定10A I钳= AZ=R= 设定10A I钳= AZ=R= 直线法/夹角法测量（无干扰）电流极电阻：ZC= RC= 电压极电阻：ZP= RP= 接地阻抗：F= Hz ZX= m RX= mF= Hz ZX= m RX= mF= Hz ZX= m RX= mF= Hz ZX= m RX= m平均值（50Hz等效值）ZX= m RX= m电流极电阻：ZC= RC= 电压极电阻：ZP= RP= 接地阻抗：F= Hz ZX= m RX= mF= Hz ZX= m RX= mF= Hz ZX= m RX= mF= Hz ZX= m RX= m平均值（50Hz等效值）ZX= m RX= m直线法测量（直线法电压极向内移动5% dCG）电流极电阻：ZC= RC= 电压极电阻：ZP= RP= 接地阻抗：F= Hz ZX= m RX= mF= Hz ZX= m RX= mF= Hz ZX= m RX= mF= Hz ZX= m RX= m平均值（50Hz等效值）ZX= m RX= m电流极电阻：ZC= RC= 电压极电阻：ZP= RP= 接地阻抗：F= Hz ZX= m RX= mF= Hz ZX= m RX= mF= Hz ZX= m RX= mF= Hz ZX= m RX= m平均值（50Hz等效值）ZX= m RX= m直线法测量（直线法电压极向外移动5% dCG）电流极电阻：ZC= RC= 电压极电阻：ZP= RP= 接地阻抗：F= Hz ZX= m RX= mF= Hz ZX= m RX= mF= Hz ZX= m RX= mF= Hz ZX= m RX= m平均值（50Hz等效值）ZX= m RX= m电流极电阻：ZC= RC= 电压极电阻：ZP= RP= 接地阻抗：F= Hz ZX= m RX= mF= Hz ZX= m RX= mF= Hz ZX= m RX= mF= Hz ZX= m RX= m平均值（50Hz等效值）ZX= m RX= m直线法/夹角法测量（对地网注入工频50HZ干扰）电流极电阻：ZC= RC= 电压极电阻：ZP= RP= 接地阻抗：F= Hz ZX= m RX= mF= Hz ZX= m RX= mF= Hz ZX= m RX= mF= Hz ZX= m RX= m平均值（50Hz等效值）ZX= m RX= m电流极电阻：ZC= RC= 电压极电阻：ZP= RP= 接地阻抗：F= Hz ZX= m RX= mF= Hz ZX= m RX= mF= Hz ZX= m RX= mF= Hz ZX= m RX= m平均值（50Hz等效值）ZX= m RX= m直线法/夹角法测量（对地网注入高频干扰）电流极电阻：ZC= RC= 电压极电阻：ZP= RP= 接地阻抗：F= Hz ZX= m RX= mF= Hz ZX= m RX= mF= Hz ZX= m RX= mF= Hz ZX= m RX= m平均值（50Hz等效值）ZX= m RX= m电流极电阻：ZC= RC= 电压极电阻：ZP= RP= 接地阻抗：F= Hz ZX= m RX= mF= Hz ZX= m RX= mF= Hz ZX= m RX= mF= Hz ZX= m RX= m平均值（50Hz等效值）ZX= m RX= m直线法/夹角法测量（对地网 注入特定频率干扰F= Hz）电流极电阻：ZC= RC= 电压极电阻：ZP= RP= 接地阻抗：F= Hz ZX= m RX= mF= Hz ZX= m RX= mF= Hz ZX= m RX= mF= Hz ZX= m RX= m平均值（50Hz等效值）ZX= m RX= m电流极电阻：ZC= RC= 电压极电阻：ZP= RP= 接地阻抗：F= Hz ZX= m RX= mF= Hz ZX= m RX= mF= Hz ZX= m RX= mF= Hz ZX= m RX= m平均值（50Hz等效值）ZX= m RX= m表4：跨步电压、接触电压及其最大值测量原始数据记录对比注入接地网的电流为 A，频率 Hz，系统入地短路电流 A，路径： 参与厂商测试点变压器前第一点（东西）跨步电位值U(mV)I= A U= Mv 换算值 V工频干扰后 U= Mv高频干扰后 U= MvF= Hz 干扰U= Mv跨步电位值U(mV)I= A U= Mv 换算值 V工频干扰后 U= Mv高频干扰后 U= MvF= Hz 干扰U= Mv变压器前第一点（南北）跨步电位值U(mV)I= A U= Mv 换算值 V工频干扰后 U= Mv高频干扰后 U= MvF= Hz 干扰U= Mv跨步电位值U(mV)I= A U= Mv 换算值 V工频干扰后 U= Mv高频干扰后 U= MvF= Hz 干扰U= Mv变压器前第一点（西南）跨步电位值U(mV)I= A U= Mv 换算值 V工频干扰后 U= Mv高频干扰后 U= MvF= Hz 干扰U= Mv跨步电位值U(mV)I= A U= Mv 换算值 V工频干扰后 U= Mv高频干扰后 U= MvF= Hz 干扰U= Mv大门口（南北）跨步电位值U(mV)I= A U= Mv 换算值 V