接地装置测试仪抗工频干扰能力测试分析

毕海涛，金 鑫，黄福存，周桂平，田庆阳

（1.国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院，辽宁 沈阳 110006；2.国网辽宁省电力有限公司，辽宁 沈阳 110006）

接地装置测试仪抗工频干扰能力测试分析

毕海涛1，金 鑫1，黄福存1，周桂平1，田庆阳2

（1.国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院，辽宁 沈阳 110006；2.国网辽宁省电力有限公司，辽宁 沈阳 110006）

重点研究了接地装置测试仪抗工频干扰能力测试的方法，通过搭建试验回路，对多个厂家的接地装置测试仪进行了抗工频干扰能力测试，测试结果表明，不少厂家的接地装置测试仪抗工频干扰能力差，不能满足现场测试要求，因此，建议在仪器选购时，对仪器的抗工频干扰能力进行考核。

接地装置；工频干扰；接地电阻；异频法

接地装置是电网的重要保护装置，是保证电力系统安全稳定运行及保障运行人员人身安全的重要措施之一，接地装置的安全性和可靠性一直受到生产和运行部门的高度重视［1］。

目前，对接地装置的状态评估多采用异频法，将干扰电流与测量用信号电流分离出来，使其不进入测量系统，以消除零序电流对接地阻抗测试的影响［2－3］。基于该原理用于接地装置状态评估的试验仪器很多，但各厂家的试验仪器对工频信号抗干扰能力不尽相同，针对这一现象，重点研究了接地装置测试仪抗工频干扰能力测试的方法，并进行了相关的试验及数据分析。

1 抗干扰能力测试的必要性

接地装置状态评估主要是通过测试接地网的接地电阻、电气完整性、场区电位分布、接触电压、跨步电压等现时状态，从而对变电站接地系统进行全面的状态评估分析［4－5］。

采用异频法进行接地网接地电阻测量时，首先对接地网注入一个异频电流，电流在接地网与电流极之间形成回路，得到接地网周围大地表面的一个电位分布。然后选取零电位参考点设置辅助电压极，从辅助电压极取回零电位点的电压信号，即可得到接地网的接地电阻值［6－7］。

在实际测试过程中，由于运行变电站的接地网中叠加了工频电流，如果测试仪器对工频信号的抗干扰能力不强，势必对最终的测试结果产生很大的影响。因此，有必要对接地装置测试仪的抗工频干扰能力进行测试分析。

2 抗工频干扰能力测试方法

针对现场实际接地电阻测试情况，搭建试验回路，对接地装置测试仪接地电阻测量及弱电压信号测量的抗工频干扰能力进行试验分析。

2.1 接地电阻测量抗工频干扰能力试验（模拟接地电阻测量）

现场工频干扰将对接地电阻测量结果带来误差，对工频干扰下接地电阻测量模拟回路如图1所示。

图1 接地电阻测量抗工频干扰模拟试验接线

进行工频干扰下接地电阻测量时，首先将接地电阻测试仪电源输出调到合适频率（非工频）和大小，在工频电压源不投入的情况下，用接地电阻测试仪测试模拟被测接地电阻值，然后工频电压源接通电源，产生干扰信号，观察接地电阻测试仪测试的电阻值，与未加干扰时的测试值进行比较，衡量接地电阻测试仪抗工频干扰性能指标。

2.2 弱电压信号测量抗工频干扰能力试验（模拟跨步电压、接触电压测量）

对接地网进行跨步电压及接触电压测试时，测试电压值均为mV级，而工频干扰信号能达到测试值的几百倍，因此有必要对弱电压信号测量的抗工频干扰能力进行测试，试验接线如图2所示。

图2 弱电压信号测量抗工频干扰模拟试验接线R——可调电阻（调节工频干扰电压大小）

测试时，首先将变频试验电源的输出调到合适频率（非工频）和大小，当隔离变压器未通电时，记录下此时选频电压表测试的电压值（U1）。接通隔离变压器后，通过调节分压电阻大小，可以在电阻Rg上产生不同的工频干扰电压，此时再次记录选频电压表测试的电压值（U2），U2与U1进行比较，衡量选频电压表抗工频干扰性能指标。

3 试验数据分析

分别选取8个不同厂家的接地装置测试仪器，在相同的试验条件下进行测试。

3.1 接地电阻测量抗工频干扰试验

对108 mΩ标准电阻进行测试，将接地电阻测试仪电源输出频率设置为45 Hz，首先在不施加干扰的情况下进行测试，然后接通隔离变压器，施加200倍工频干扰重新进行测试，测试结果如表1所示。

表1 接地电阻测试抗干扰性能试验结果

由试验结果可以看出，有4个厂家的接地电阻测试仪在施加工频干扰后，测试数据与未加干扰时测试数据偏差较大，接地电阻测量抗干扰能力差。

3.2 弱电压信号测试抗干扰性能试验

用选频电压表分别测试1 mV标准电压，将变频试验电源输出频率设置为53 Hz，首先在不施加干扰的情况下进行测试，然后接通隔离变压器施加370倍左右的工频干扰信号，此时可将选频电压表频率调整到50 Hz，测试工频干扰信号大小，然后将选频电压表调整回53 Hz重新进行测试，测试结果如表2所示。

表2 弱电压信号测试抗干扰性能试验结果

由试验结果可以看出，有3个厂家的选频电压表在施加工频干扰后，测试数据与未加干扰时测试数据偏差较大，弱电压信号测试抗干扰能力差。

4 结束语

通过试验分析可以看出，虽然各厂家的接地装置测试仪器都是基于异频法测试原理，但不同厂家的仪器对工频干扰的抑制能力相差很大，因此，建议在仪器选购时，除考虑仪器的准确度等常规性能指标外，还要对仪器的抗工频干扰能力进行考核，确保采购的仪器在现场测试时能得到准确、真实的接地装置特性参数，为变电站设备安全稳定运行及人员的人身安全提供保障。

［1］何金良，曾 嵘.电力系统接地技术［M］.北京：科学出版社，2007.

［2］周文俊，汪 斌.有效消除地网干扰的接地电阻变频测量法［J］.高电压技术，1998，24（3）：51－53.

［3］李澍森.异频法测量大型地网接地电阻的研究［J］.高电压技术，2000，26（3）：37－39.

［4］王东烨，王 勇，王润洲.DL／T 475—2006接地装置特性参数测量导则的主要内容和思想［J］.东北电力技术，2010，31（12）：29－30.

［5］孙立时，李连富，于 永.对大型发电厂和变电所接地装置的再认识［J］.东北电力技术，2002，23（11）：35－38.

［6］王东烨，董 刚.大型变电所地网评估若干问题的探讨［J］.高电压技术，2001，27（2）：64－65.

［7］徐立新，陈 刚，王东烨.大型接地装置状态评估测试［J］.东北电力技术，2005，26（9）：9－11.

Test Analysis on Resistance of Power Frequency Interference of Grounding Test Instrument

BI Hai⁃tao1，JIN Xin1，HUANG Fu⁃cun1，ZHOU Gui⁃ping1，TIAN Qing⁃yang2
（1.Electric Power Research Institute of State Grid Liaoning Electric Power Co.，Ltd.，Shenyang，Liaoning 110006，China；2.State Grid Liaoning Electric Power Co.，Ltd.，Shenyang，Liaoning 110006，China）

This paper emphatically studies the testing methods of anti⁃frequency interference ability for grounding test instruments.By building a test circuit，grounding test instruments from a number of manufacturers are used to test the anti⁃frequency interference abili⁃ty.The test results show that grounding test instruments of many manufacturers have poor anti⁃frequency interference ability and can not meet the test requirements.It is recommended to check the anti⁃frequency interference ability of the instruments when purchasing the instruments.

Grounding device；Power frequency interference；Grounding resistance；Frequency conversion method

TM862

A

1004－7913（2016）07－0017－02

毕海涛（1980—），男，硕士，高级工程师，从事高电压技术研究。

2016－04－20）