[實(shí)用新型]變頻接地電阻測(cè)量?jī)x

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200920139443.3
• 申請(qǐng)日: 2009-07-16
• 公開（公告）號(hào): CN201508392U
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡國(guó)清;陳世光
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福建省普華電子科技有限公司
• 主分類號(hào): G01R27/20
• 分類號(hào): G01R27/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于電子儀器，涉及地網(wǎng)接地電阻的測(cè)量?jī)x器，特別是一種變頻接地電阻測(cè)量?jī)x。

背景技術(shù)

當(dāng)前，接地電阻測(cè)量主要采用注入電流法，即測(cè)量注入地網(wǎng)的電流和地網(wǎng)電壓來計(jì)算接地電阻。運(yùn)行中的發(fā)變電站，流過大地網(wǎng)的系統(tǒng)不平衡電流在地網(wǎng)上產(chǎn)生干擾電壓可達(dá)7～8V。實(shí)際測(cè)量時(shí)往往從提高測(cè)量電路信噪比入手，即采用加大注入電流、減小干擾信號(hào)與測(cè)量信號(hào)比值和在測(cè)量結(jié)果計(jì)算中去除干擾信號(hào)等方法來提高測(cè)量的準(zhǔn)確度。但對(duì)于以系統(tǒng)電源作為試驗(yàn)電源的方法，不能從根本上消除干擾電壓的影響。常規(guī)測(cè)量方法也難以消除電流與電壓及引線間的互感，而且其測(cè)量整套設(shè)備體積龐大，給現(xiàn)場(chǎng)操作人員帶來了很多不便。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種可消除地網(wǎng)干擾電壓與引線互感電壓影響，以及不受系統(tǒng)電源影響的準(zhǔn)確度高的變頻接地電阻測(cè)量?jī)x。

本實(shí)用新型的目是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

變頻接地電阻測(cè)量?jī)x，是由采樣電路、信號(hào)放大電路、A/D轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)、變頻電源、濾波選頻電路、上位機(jī)組成，其中：由單片機(jī)控制變頻電源同時(shí)控制濾波選頻器，變頻電源向地網(wǎng)注入電流，這時(shí)采樣電路取得電流采樣和電壓采樣信號(hào)，采樣信號(hào)經(jīng)信號(hào)線檢測(cè)與信號(hào)放大后，通過濾波選頻，進(jìn)入A/D轉(zhuǎn)換器，最后通過單片機(jī)實(shí)現(xiàn)測(cè)量結(jié)果的直接顯示和打印。

由于本實(shí)用新型使用儀器自帶的變頻電源，地網(wǎng)干擾經(jīng)過選頻濾波被消除，因而測(cè)量結(jié)果不受系統(tǒng)電源的影響；不會(huì)因地網(wǎng)是否在運(yùn)行或干擾信號(hào)的存在而受到影響，所以測(cè)量精度高。另外結(jié)構(gòu)先進(jìn)合理，可直接顯示和打印地網(wǎng)的接地電阻值。

附圖說明

圖1本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)框圖

圖2被測(cè)地網(wǎng)采樣連接示圖

圖3測(cè)量前地網(wǎng)干擾信號(hào)的頻譜圖

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)闡述。

參照?qǐng)D1，本變頻接地電阻測(cè)量?jī)x主要由采樣電路、信號(hào)放大電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)、變頻電源、濾波選頻電路、上位機(jī)組成，其采樣電路包括電流采樣和電壓采樣。其中變頻電源的功率是400V×5A；信號(hào)放大器采用2132；A/D轉(zhuǎn)換器有24位高精度的AD7658；單片機(jī)采用ADUC7026；上位機(jī)通信用RS232。由單片機(jī)控制變頻電源同時(shí)控制濾波選頻器，變頻電源向地網(wǎng)注入電流，這時(shí)采樣電路取得電流采樣和電壓采樣信號(hào)，采樣信號(hào)經(jīng)信號(hào)線檢測(cè)與信號(hào)放大后，通過濾波選頻，進(jìn)入A/D轉(zhuǎn)換器，最后通過單片機(jī)實(shí)現(xiàn)測(cè)量結(jié)果的直接顯示和打印。

參照?qǐng)D2，圖中G為地網(wǎng)，P為電壓極、C為電流極、S為變頻電源。由單片機(jī)控制變頻電源S向地網(wǎng)注入電流I，這時(shí)采樣電路電流傳感器變一次電流為二次電流取得電流采樣i，同時(shí)測(cè)量地網(wǎng)電壓取得電壓采樣U，不計(jì)干擾電壓時(shí)接地電阻R_G＝U/I。采樣時(shí)中性點(diǎn)入地的零序電流等產(chǎn)生的干擾信號(hào)與有用信號(hào)疊加在一起被采集。通常采用相位鑒別和頻率鑒別去除干擾，但接地測(cè)量時(shí)，干擾信號(hào)頻譜很寬，相位難以確定，而有用信號(hào)頻率是已知的，所以頻率識(shí)別和提取有用信號(hào)最為簡(jiǎn)單。因此，本儀器采用在40赫茲和60赫茲的頻率下各測(cè)一下，由高精度濾波選頻電路過濾測(cè)量信號(hào)，去除干擾信號(hào)。最后計(jì)算的值折算到50赫茲下再除以2，提高測(cè)量精度。

參照?qǐng)D3，此圖按圖2的線路，在福州西郊220KV的變電站進(jìn)行地網(wǎng)實(shí)驗(yàn)，為測(cè)量前地網(wǎng)干擾信號(hào)的頻譜圖，由圖可見地網(wǎng)干擾信號(hào)一般在50赫茲和150赫茲附近幅度最大，在35赫茲以下和60～110赫茲之間趨于零。

參照上列各圖，變頻測(cè)量法使用儀器自帶的變頻電源，地網(wǎng)干擾經(jīng)過選頻濾波被消除，因而測(cè)量結(jié)果不受系統(tǒng)電源的影響；不會(huì)因地網(wǎng)是否在運(yùn)行或干擾信號(hào)的存在而受到影響。變頻法利用頻譜技術(shù)首先測(cè)量地網(wǎng)干擾信號(hào)頻譜，控制測(cè)試電源頻率使之工作在未受干擾或者干擾較小的頻段上(實(shí)踐證明一般用40Hz和60Hz就足夠滿足要求了)，再采用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，可從測(cè)量結(jié)果中拾取電壓電流的同相分量，消除引線互感和地網(wǎng)自感的影響，直接顯示測(cè)量出來的地網(wǎng)接地電阻值。

接地電阻變頻測(cè)量的關(guān)鍵是數(shù)字濾波與信號(hào)處理技術(shù)，數(shù)字濾波用極點(diǎn)法和傅立葉變換法相結(jié)合的算法，使系統(tǒng)選頻率濾波既有更高地精度。本系統(tǒng)采用4個(gè)步驟完成測(cè)量：

1、當(dāng)所有的線接好的情況下，先不加任何電源輸出，直接先測(cè)量地網(wǎng)存在的40赫茲和60赫茲干擾信號(hào)，并把此干擾信號(hào)所帶來測(cè)量誤差存在RAM中，當(dāng)做固定誤差。