柴油機、防雷與接地

1、數(shù)據(jù)機房的應急發(fā)電設備、防雷與接地及測試技術(shù)主講人： 杜秋 12022-7-42022-7-4通信機房用后備發(fā)電設備一、引言一、引言1.1. 供電的安全、可靠對于通信網(wǎng)絡的正常運行至關重要，尤其是通信供電的安全、可靠對于通信網(wǎng)絡的正常運行至關重要，尤其是通信樞紐作為通信網(wǎng)絡中極其重要的節(jié)點，對供電可靠性要求更高。樞紐作為通信網(wǎng)絡中極其重要的節(jié)點，對供電可靠性要求更高。2.2. 雖然我國電力網(wǎng)的供電可靠性比以前有大幅提高，但是市電停電的雖然我國電力網(wǎng)的供電可靠性比以前有大幅提高，但是市電停電的情況卻時有發(fā)生，即使是由一類市電供電的通信樞紐也不能幸免。情況卻時有發(fā)生，即使是由一類市電供電的通信樞紐

2、也不能幸免。3.3. 當市電全部中斷時，由于蓄電池的容量有限，不可能長時間維持供當市電全部中斷時，由于蓄電池的容量有限，不可能長時間維持供電。因此，為避免因市電中斷時間較長而影響通信暢通，必須配置電。因此，為避免因市電中斷時間較長而影響通信暢通，必須配置備用發(fā)電機組作為應急電源。備用發(fā)電機組作為應急電源。4.4. 同時，空調(diào)與通信設備具有同等的重要性，因此備用發(fā)電機組的供同時，空調(diào)與通信設備具有同等的重要性，因此備用發(fā)電機組的供電容量也須將空調(diào)考慮在內(nèi)。電容量也須將空調(diào)考慮在內(nèi)。22022-7-42022-7-4柴油發(fā)電機的基本工作原理-1-11 1、柴油機驅(qū)動發(fā)電機運轉(zhuǎn)，將柴油的能量轉(zhuǎn)化為電

3、能。四、柴油機驅(qū)動發(fā)電機運轉(zhuǎn)，將柴油的能量轉(zhuǎn)化為電能。四沖程內(nèi)燃機的工作步驟：沖程內(nèi)燃機的工作步驟： 吸氣吸氣壓縮壓縮燃燒燃燒排氣排氣吸氣吸氣2 2、無刷同步交流發(fā)電機與、無刷同步交流發(fā)電機與柴油機曲軸同軸柴油機曲軸同軸安裝，利用柴油安裝，利用柴油機的旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機的轉(zhuǎn)子，利用機的旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機的轉(zhuǎn)子，利用電磁感應電磁感應原理，原理，發(fā)電機就會輸出感應電動勢，經(jīng)閉合的負載回路就能產(chǎn)發(fā)電機就會輸出感應電動勢，經(jīng)閉合的負載回路就能產(chǎn)生電流；生電流；32022-7-42022-7-4柴油發(fā)電機的基本工作原理-2-23 3、發(fā)電機組最基本的工作原理。要得到可使用的、穩(wěn)定的電力輸出，還、發(fā)電機組最基本的

4、工作原理。要得到可使用的、穩(wěn)定的電力輸出，還需一系列柴油機和發(fā)電機控制、保護器件和回路。電氣器件包括：需一系列柴油機和發(fā)電機控制、保護器件和回路。電氣器件包括：u 載流導體：載流導體：三相對稱的電樞繞組充當功率繞組，成為感應電勢或者感三相對稱的電樞繞組充當功率繞組，成為感應電勢或者感應電流的載體。應電流的載體。u 切割運動：切割運動：原動機拖動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)（給電機輸入機械能），極性相間的原動機拖動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)（給電機輸入機械能），極性相間的勵磁磁場隨軸一起旋轉(zhuǎn)并順次切割定子各相繞組（相當于繞組的導體勵磁磁場隨軸一起旋轉(zhuǎn)并順次切割定子各相繞組（相當于繞組的導體反向切割勵磁磁場）。反向切割勵磁磁場）。u

5、交變電勢的產(chǎn)生：交變電勢的產(chǎn)生：由于電樞繞組與主磁場之間的相對切割運動，電樞由于電樞繞組與主磁場之間的相對切割運動，電樞繞組中將會感應出大小和方向按周期性變化的三相對稱交變電勢。通繞組中將會感應出大小和方向按周期性變化的三相對稱交變電勢。通過引出線，即可提供交流電源。過引出線，即可提供交流電源。 42022-7-42022-7-4柴油發(fā)電機組的運行特點1、目前，各個省市的通信樞紐基本上均配置了柴油發(fā)電機組作為應急供電保障。從統(tǒng)計的情況來看，柴油發(fā)電機組運行、維護情況良好，基本上可以滿足通信樞紐的應急供電保障需求。2、缺陷：在一些環(huán)境惡劣的地方，柴油發(fā)電機組存在缺陷：u 啟動可靠性差，啟動時須噴

6、低溫啟動液，帶載能力一般，運行穩(wěn)定性差，經(jīng)常出現(xiàn)運行一段時間后出現(xiàn)停機的現(xiàn)象；u 無法一次100%帶載，需分次帶載，影響備用電源及時為通信設備供電；u 大型通信樞紐負載越來越大，單路市電的引入容量在2000kVA以上，甚至達到了5000kVA。常規(guī)柴油發(fā)電機組的最大容量約2000kW左右，需要配置2臺以上；u 場地所限無法滿足多臺柴油發(fā)電機組的安裝空間；52022-7-42022-7-4燃氣輪機發(fā)電機組的組成示意圖 燃氣輪機發(fā)電機組由燃氣輪機、發(fā)電機和控制系統(tǒng)三大部分組成。 燃氣輪機是一種旋轉(zhuǎn)葉輪式熱力發(fā)動機，由壓氣機、燃燒室、渦輪機三部分組成。62022-7-42022-7-4 燃氣輪機的工

7、作過程： 壓氣機(即壓縮機)連續(xù)吸氣并壓縮與噴入的燃料混合后流入渦輪機中膨脹作功（燃燒）推動渦輪葉輪帶著壓氣機葉輪一起旋轉(zhuǎn)，同時輸出機械功帶動發(fā)電機發(fā)電。 在燃氣輪機啟動循環(huán)過程中，點火器點火，使空氣燃料的混合體在燃燒室中燃燒，一旦燃燒成功，點火器停止點火，以后只要空氣和燃料不斷地輸入，則燃燒將不斷繼續(xù)下去。燃氣輪機發(fā)電機組的原理-1-172022-7-42022-7-4柴油機和燃氣輪機的區(qū)別：柴油機的燃燒只是循環(huán)過程一個短暫的瞬間過程，因此燃燒是不連續(xù)的，噴油和點火是定時的。燃氣輪機在點火啟動后，則燃燒是持續(xù)的。燃氣輪機發(fā)電機組的原理-2-282022-7-42022-7-4燃氣輪機發(fā)電機組

8、結(jié)構(gòu)原理圖92022-7-42022-7-4燃氣輪機發(fā)電機組的優(yōu)勢-1-11. 可靠性高：具有可靠的點火系統(tǒng)，達99.5%以上，而柴油發(fā)電機組只有95%左右。燃氣輪機的零部件數(shù)量僅為柴油機的30%左右；2. 輸出電源品質(zhì)好：燃氣輪機發(fā)電機組在平衡負載下是勻速的，輸出電壓穩(wěn)定、波形失真小，波形畸變率為3%，柴油發(fā)電機組波形畸變率為5%；3. 帶非線性負載能力強：在非線性負載下，柴油發(fā)電機組有時會發(fā)生電壓/電流震蕩、頻率漂移，穩(wěn)定不運行，而燃氣輪機發(fā)電機組可基本避免。4. 柴油發(fā)電機帶非線性負載其容量比為2：1，燃氣輪機發(fā)電機組容量比11.2：1；102022-7-42022-7-4燃氣輪機發(fā)電機

9、組的優(yōu)勢-2-21.體積小、重量輕、吸收負載慣性力強： 柴油機是往復運動改變轉(zhuǎn)動，吸收負載慣性力小。燃氣輪機直接是旋轉(zhuǎn)運動，不存在機械運動轉(zhuǎn)化問題，因此吸收負載慣性力強；2.廢氣排放少、噪音?。喝細廨啓C發(fā)電機組產(chǎn)生的噪聲一般為85dB(A)（離機組1米處），而柴油發(fā)電機組多為105115dB(A)；3.燃氣輪機不需要冷卻，相比較柴油機復雜的冷卻水系統(tǒng)，可避免泄露、冷卻、沸騰及污水等產(chǎn)生的故障；4.節(jié)省機房建設及維護等費用；可做成大功率移動電源車；112022-7-42022-7-4燃氣輪機發(fā)電機組的不足1、燃油消耗量大：u燃氣輪機發(fā)電機組的燃料消耗量：0.380.5kg/kWh，u柴油發(fā)電機組

10、的燃料消耗量：0.240.32kg/kWh；2、價格較貴：由于航空用燃氣輪機主要采用耐高溫高壓不銹鋼特種材料，所以體積小、重量輕、性能可靠，但由于加工工藝要求高，燃氣輪機發(fā)電機組成本比柴油發(fā)電機組高，價格較貴（約2倍）。122022-7-42022-7-41000kW1000kW車載式燃氣輪機發(fā)電機組圖13機動靈活機動靈活發(fā)電功率大發(fā)電功率大低噪聲低噪聲低溫起動可靠低溫起動可靠發(fā)電品質(zhì)高、工作穩(wěn)定發(fā)電品質(zhì)高、工作穩(wěn)定排放污染小排放污染小可多臺機組并機發(fā)電可多臺機組并機發(fā)電2022-7-42022-7-4燃氣輪機發(fā)電機組的實例測試數(shù)據(jù)1、燃氣輪機發(fā)電機組啟動（如圖）CH1：轉(zhuǎn)速，CH2：電壓，C

11、H3：電流。燃氣輪機發(fā)電機組經(jīng)過28.8秒后啟動成功；空載輸出電壓：398.3V，穩(wěn)態(tài)電壓偏差：0.43%；轉(zhuǎn)速：101.2%N；142022-7-42022-7-4燃氣輪機發(fā)電機組的實例測試數(shù)據(jù)2、加載242A燃氣輪機發(fā)電機組加載242A，經(jīng)過2.1秒后穩(wěn)定運行。加載過程中，U=389.9411V，最大瞬態(tài)電壓偏差：2.75%；轉(zhuǎn)速保持在101.5%N。152022-7-42022-7-4燃氣輪機發(fā)電機組的實例測試數(shù)據(jù)3、負荷變動燃氣輪機發(fā)電機組負荷突變：241A突加至706.5A，然后逐漸降為198A，用時11.8秒。U=432V367.5V，最大瞬態(tài)偏差：8.13%。發(fā)動機轉(zhuǎn)速：101.

12、9N%101.6%N；整個過程中保持平穩(wěn)；162022-7-42022-7-4燃氣輪機發(fā)電機組的實例測試數(shù)據(jù)4、滿載運行燃氣輪機發(fā)電機組逐漸加載至1536A，接近滿載。滿載電壓穩(wěn)定在399.3V；轉(zhuǎn)速為99.2%N左右；172022-7-42022-7-4燃氣輪機發(fā)電機組的實例測試數(shù)據(jù)5、斷開100%負載滿載持續(xù)穩(wěn)定運行25分鐘后斷開負載，恢復空載運行。滿載運行電壓：399.8V，轉(zhuǎn)速：99.5%N左右。斷載時，瞬態(tài)電壓=425.4V394.1V，瞬態(tài)電壓偏差：6.35%；瞬態(tài)最高轉(zhuǎn)速：102.6%。；182022-7-42022-7-4燃氣輪機發(fā)電機組的實例測試數(shù)據(jù)6、停機燃氣輪機發(fā)電機組停

13、機過程115.7秒，電壓降為0V，轉(zhuǎn)速降為5%N；經(jīng)過約5分鐘，發(fā)動機轉(zhuǎn)速降為0，停機完成；192022-7-42022-7-4燃氣輪機發(fā)電機組與柴油發(fā)電機組的尺寸比較柴油發(fā)電機組柴油發(fā)電機組燃氣輪機發(fā)電機組燃氣輪機發(fā)電機組功率功率1600kW1600kW2000kW2000kW1600kW1600kW3000kW3000kW機組尺寸機組尺寸（長（長x寬寬x高高,mm）5732x2318x25465732x2318x25466228x2547x25466228x2547x25465400 x1800 x26005400 x1800 x26005800 x2500 x29005800 x2500

14、 x2900重量（重量（kg）1612516125173321733214700147001970019700噪聲噪聲105dB(A)105dB(A)105dB(A)105dB(A)85dB(A)85dB(A)85dB(A)85dB(A)備用發(fā)電機總?cè)萘考s備用發(fā)電機總?cè)萘考s3000kW備用發(fā)電機總?cè)萘總溆冒l(fā)電機總?cè)萘?000kW機組機組柴油發(fā)電機組柴油發(fā)電機組1600kWx2臺臺燃氣輪機發(fā)電機燃氣輪機發(fā)電機組組3000kWx1臺臺柴油發(fā)電機組柴油發(fā)電機組2000kWx3臺臺燃氣輪機發(fā)電機燃氣輪機發(fā)電機組組3000kWx2臺臺安裝所需機房尺寸安裝所需機房尺寸（長（長x寬寬x凈高凈高,mm）125

15、00 x11000 x400012500 x11000 x400012500 x6500 x40012500 x6500 x4000 013000 x15500 x400013000 x15500 x400012500 x11000 x4012500 x11000 x400000進排風口面積（進排風口面積（m2）18184 427278 8燃氣輪機發(fā)電機組與柴油發(fā)電機組尺寸比較表燃氣輪機發(fā)電機組與柴油發(fā)電機組尺寸比較表燃氣輪機發(fā)電機組與柴油發(fā)電機組安裝所需機房尺寸比較表燃氣輪機發(fā)電機組與柴油發(fā)電機組安裝所需機房尺寸比較表202022-7-42022-7-4結(jié)論總結(jié) 從測試中可以看出，該燃氣輪機

16、發(fā)電機組啟動迅速，經(jīng)過28.8秒即能達到額定電壓和轉(zhuǎn)速； 燃氣輪機發(fā)電機組加載平穩(wěn)，加載過程中最大瞬態(tài)電壓偏差僅為2.75%，即使在負荷劇烈變動的情況下，最大瞬態(tài)電壓偏差也只為8.13%，轉(zhuǎn)速基本保持不變； 在滿載運行時，電壓和轉(zhuǎn)速也十分平穩(wěn)，基本與空載電壓和轉(zhuǎn)速保持一致，電壓相差1V，轉(zhuǎn)速相差2%； 突減100%負載時，燃氣輪機發(fā)電機組的最大瞬態(tài)電壓偏差也只為6.35%； 本次測試所帶負載為非線性負載，測試結(jié)果表明，燃氣輪機發(fā)電機組帶非線性負載的能力強，其供電品質(zhì)及性能均比較優(yōu)秀； 燃氣輪機發(fā)電機組相比柴油機組具有更廣闊的應用前景；212022-7-42022-7-4燃氣輪機和柴油發(fā)電機的性

17、能比較比較項目比較項目燃氣輪機發(fā)電設備燃氣輪機發(fā)電設備柴油發(fā)電設備柴油發(fā)電設備發(fā)發(fā)電電特特征征頻率波動率瞬時、恒定變動率小，調(diào)整時間短變動率大、調(diào)整時間長電壓波動率瞬時電壓變動率小瞬時電壓變動率大過載能力由于高速轉(zhuǎn)動，所以可依其慣性力來應付過載。往復運動吸收過載慣性力小發(fā)發(fā)動動機機特特征征動力傳輸旋轉(zhuǎn)運動需將往復改變成轉(zhuǎn)動運動輸 出體積小而輸出功率大相同功率需要大型化燃燒方式連續(xù)斷續(xù)所用燃料煤油、輕油、重油、及多種氣體輕油、重油222022-7-42022-7-4燃氣輪機和柴油發(fā)電機的性能比較比較項目比較項目燃氣輪機發(fā)電設備燃氣輪機發(fā)電設備柴油發(fā)電設備柴油發(fā)電設備啟啟動動特特征征啟動時間從啟動

18、到電壓建立40-70秒內(nèi)。電壓確立后，可立即投入滿載運轉(zhuǎn)從啟動到電壓建立40-70秒內(nèi)。電壓確立后，不能立即投入滿載運轉(zhuǎn)低溫啟動 由于是對已霧化的燃料點火，所以點火可靠。（燃料不需加熱）寒冷地區(qū)規(guī)格：煤油.-25輕油.-15 因是自然點火，所以點火的可靠性差；在天氣寒冷時，需預熱運轉(zhuǎn)。寒冷地區(qū)規(guī)格：如在5以下，需要設置加溫加熱器 溫溫度度特特征征冷卻水對策 采用空冷方式，不需冷卻水，所以即使在高寒地區(qū)使用也無須采取防凍措施 由于使用冷卻水，所以當溫度在冰點以下時，需采取防止凍結(jié)對策低溫對策由于可使用煤油，所以直至-10，無須特別采取加溫對策在5以下時，需用燃料加溫加熱戶外空氣氣溫造成輸出變化

19、因戶外空氣氣溫不同，輸出會產(chǎn)生變化，所以以高溫時的條件來決定輸出，因此，在寒冷地區(qū)輸出有余量 戶外空氣氣溫變化造成輸出變化，大約為燃氣輪機的一半 232022-7-42022-7-4所有模擬量和開關量數(shù)據(jù)： 不允許起動原因、起動失敗原因、報警原因、停機原因； 轉(zhuǎn)速、T4溫度、發(fā)電功率、發(fā)電頻率、三相電壓、三相電流對應時間關系等曲線； 機組累計運行時間和起動次數(shù)； 以表格的形式回放所有模擬量和部分開關量，以曲線形式回放轉(zhuǎn)速、T4溫度、發(fā)電功率、發(fā)電頻率、三相電壓、三相電流對應時間關系曲線。燃氣輪機的監(jiān)控顯示與存儲顯示與存儲2022-7-42022-7-424 燃氣輪機的監(jiān)控監(jiān)控主界面監(jiān)控主界面2

20、022-7-42022-7-425 機組全觀機組全觀詳細參數(shù)詳細參數(shù)燃氣輪機的監(jiān)控監(jiān)控界面監(jiān)控界面2022-7-42022-7-426即時曲線即時曲線燃氣輪機的監(jiān)控監(jiān)控界面監(jiān)控界面2022-7-42022-7-427 控制面板控制面板燃氣輪機的監(jiān)控監(jiān)控界面監(jiān)控界面2022-7-42022-7-428 停機原因停機原因報警原因報警原因燃氣輪機的監(jiān)控監(jiān)控界面監(jiān)控界面2022-7-42022-7-429燃氣輪機的應用實例1. 2001年廣東汕頭電信粵東信息大樓 3000kW（2臺）；2. 2002年上海電信東區(qū)局 1600kW（1臺)；3. 2002年上海電信電源維護中心 1000kW(1臺，移動式

21、）；4. 2002年中訊郵電咨詢設計1600kW（1臺)；5. 2007年北京市電力公司 1000kW(1臺，移動式）6. 2007年上海電信公司 （橫浜、真如）3000kW（2臺）；7. 2008年北京市電力公司 1600kW（4臺）；8. 2008年上海信息園區(qū) 3000kW（2臺）；9. 2008年北京聯(lián)通、移動公司3000kW（3臺）；302022-7-42022-7-4防雷與接地312022-7-42022-7-41.防雷裝置：外部防雷和內(nèi)部防雷接地系統(tǒng)；2.外部防雷裝置：接閃器、引下線、接地裝置；3.內(nèi)部防雷接地系統(tǒng)：除外部防雷裝置外的其他防雷組成設施（防雷器、均壓等電位裝置），保

22、護雷電流和干擾脈沖對人員、設備危害；4.接閃器：避雷針、避雷器、避雷帶；5.等電位連接體：可靠電氣連接相互分離的導體間無電位差；防雷術(shù)語及含義解釋11322022-7-42022-7-4防雷術(shù)語及含義解釋222022-7-42022-7-4336. 電涌保護器（SPD)：通過抑制瞬態(tài)或暫態(tài)的高電壓、旁路電涌電流來保護設備的裝置，至少有一個非線性元件；7. 限壓型SPD：無電涌高阻態(tài)、隨電涌增大阻抗降低（壓敏電阻器、瞬態(tài)抑制二極管）；8. 開關型SPD：無電涌高阻態(tài)、響應電涌低阻值（火花間隙、氣體放電管等）；9. 開關組合型SPD：開關型器件+限壓型器件的組合；10. 保護模式：交流系統(tǒng)L-L、

23、L-N、L-PE、N-PE四種；直流系統(tǒng)V+_V-、V+_PE、V-_PE三種；11.標稱放電電流In：劃分SPD等級、具有8/20us波形的放電電流峰值，用于動作負載預備性實驗；12.最大放電電流Imax：能夠流過 SPD、具有8/20us波形的最大放電電流峰值，Imax=2.5In；13.雷電抗擾度：指系統(tǒng)和設備受雷電浪涌而不降低其運行能力的程度；防雷術(shù)語及含義解釋33342022-7-42022-7-414. 波形參數(shù)（見圖）： 視在原點01-沖擊電流的10%（圖2、30%）-90%直線與時間值交點； 波頭時間T1-沖擊電流峰值的10%（圖2、30%）增加到90%所需時間T的 1.25（

24、圖2、1.67）倍； 波尾或半峰值時間T2-沖擊電流視在原點01與電流下降至峰值一半的時間間隔；防雷術(shù)語及含義解釋44352022-7-42022-7-4防雷分類及技術(shù)要求1、防雷分類：H、M、L三類；高通流量H型：雷暴日25日/年無專用變壓器機房、40日有專用變壓器的高山、野外、空曠地無機房區(qū)；中流量H型：雷暴日25日/年有專用變壓器的郊縣丘陵機房、40日有專用變壓器的城市高達孤立建筑物內(nèi)的機房；低通流量L型：由于上述電磁環(huán)境條件的機房；2、技術(shù)要求：沖擊電流沖擊電流電源類型電源類型電源設備端口類型電源設備端口類型H型（高通）M型（中通）L型（低通）In（8/20us）交流端口20KA15K

25、A5KAIn（8/20us）直流端口10KA5KA1KAIn（8/20us）通信接口5KA3KA300A362022-7-42022-7-4防雷與接地系統(tǒng)維護周期周期周期維護項目維護項目月1. 檢查電源避雷器的模塊失效指示和斷路開關狀態(tài)；2. 檢查動力監(jiān)控系統(tǒng)接口避雷器狀態(tài)。季1. 檢查室內(nèi)地線連接質(zhì)量；2. 檢查電源避雷器模塊發(fā)熱狀態(tài)。年1. 測量地網(wǎng)地阻值；2. 檢查地網(wǎng)引線接頭質(zhì)量；3. 測量各種避雷器的動作電壓；4. 檢查各種避雷器各種指示裝置狀態(tài)；5. 檢查避雷針（帶）系統(tǒng)的老化情況。372022-7-42022-7-4防雷和接地各參數(shù)的質(zhì)量標準2 2382022-7-42022-7

26、-4電源設備電源接口耐雷電沖擊能力測試單相設備392022-7-42022-7-4電源設備電源接口耐雷電沖擊能力測試三相設備402022-7-42022-7-4電源設備電源接口耐雷電沖擊能力測試直流設備412022-7-42022-7-4電源設備電源接口耐雷電沖擊能力測試通信接口422022-7-42022-7-4接地系統(tǒng)111、通信局站、機房、接地系統(tǒng)多采用聯(lián)合接地方式，即：機房電源系統(tǒng)的工作接地、保護接地、防雷接地共同合用一組接地體。接地系統(tǒng)主要由大地、接地體（接地電極）、接地線等幾部分組成。接地系統(tǒng)的接地電阻每年應定期測量，始終保持接地電阻符合指標要求。432022-7-42022-7-

27、4接地系統(tǒng)222、電源系統(tǒng)的接地制式：有TN、TT、IT三種制式；其中，TN系統(tǒng)包括：TN-S、TN-C、TN-C-S。他們的含義是： 第一個字母：表示電源系統(tǒng)接地狀況，T表示直接接地，I表示不接地； 第二個字母：表示電器設備外殼接地狀況，T表示與電源系統(tǒng)接地點無關，直接接地；N表示與電源系統(tǒng)接地點連接。 “-”后面的字母：S表示中性線（N）和保護地線(PE)分別接地；C表示中性線（N）和保護地線(PE)共同接地；442022-7-42022-7-4接地電阻的定義11工頻電流從接地體向周圍大地散流時，土壤呈現(xiàn)的電阻值叫接地電阻R。接地電阻的數(shù)值等于接地體的電位U與通過接地體流入大地中電流Id的

28、比值。用公式表示為：Ro=Uo/IdRo=Uo/Id當沖擊電流或雷電流通過接地體向大地散流時，不再用工頻接地電阻而是用沖擊接地電阻來量度沖擊接地的作用。452022-7-42022-7-4接地電阻的定義22 沖擊接地電阻RCH等于接地體對地沖擊電壓的幅值與沖擊電流幅值之比。 沖擊接地電阻RCH與工頻接地電阻Ro的關系是： RCH= Ro式中：為沖擊系數(shù)，的大小與大地電阻率有關，它們的關系是：當100m時，1；當500m時 ，0.667；當1000m時，0.5；當1000m時 ，0.333；462022-7-42022-7-4測量儀表地阻測試儀115.2.1 對測量儀表的要求： 接地電阻的測量常

29、在野外進行，因此，要求其堅固可靠，自帶內(nèi)置電源，重量輕、體積小，并對惡劣環(huán)境有較強的適應能力。 大于20dB以上的抗干擾能力，能防止土壤中的雜散電流或電磁感應的干擾。 儀表應具有大于500k的輸入阻抗，以減少因探針和土壤間接觸電阻引起的測量誤差。472022-7-42022-7-4測量儀表地阻測試儀22 儀表內(nèi)測量信號的頻率應在25Hz1kHz之間，測量信號頻率太低或太高易產(chǎn)生極化，或測試極棒引線間感應作用的增加，使引線間電感或電容的作用，造成較大的測量誤差，即布極誤差。 在耗電量允許的情況下，應盡量提高測試電流，較大的測試電流有利于提高儀表的抗干擾性能。 儀表操作簡單，讀數(shù)最好是數(shù)字顯示，以

30、減少讀數(shù)誤差。5.2.2 測量用儀表：單鉗口接地電阻測試儀 482022-7-42022-7-4接地電阻的測量方法115.3.1 5.3.1 直線布極法直線布極法（1）確認被測地網(wǎng)的形狀、大小、尺寸，對角線長度D（或園形地網(wǎng)的直徑D）。（2）如圖，1地網(wǎng)邊緣、2電壓極、3電流極d1=（23）D、d2=0.618d1（優(yōu)選法），由此測得的接地電阻誤差應在1以內(nèi)；土壤電阻率較均勻的地區(qū)，取d1=2D，d2=D；土壤電阻率不均勻的地區(qū)，取d1=3D，d2=1.7D。測量中，若電壓極位置不便插入，電壓極位置允許活動的范圍見下表1、2；（3）測量時，盡量使1、2、3在一條連線上，保持d12=（50-60

31、）%d13；移動測試3次，每次移動的距離為5的d13，使3次測得的電阻值接近即可。 表表1 1：誤差率：誤差率1%1% d15D3D2Dd2(5666.6)5D(58.564.6)3D(59.463.4)2D d15D3D2Dd2(5070.7)5D(5567.5)3D(57.565.7)2D表表2 2：誤差率：誤差率5%5%2525492022-7-42022-7-45.3.2 5.3.2 三角形布極法三角形布極法圖中，取d12 =d13=2D，夾角Q=28.950300，此時測得的電阻誤差接近零，Q越大誤差也越大，Q=1800時誤差最大。如果測試場地窄小，不能滿足d12 =d132D的條件

32、時，也可取d12 =d13D。如果允許測量誤差在10時，Q值的允許變化范圍如下表， 測量誤差在10時Q值允許范圍表接地電阻的測量方法22 d1或d2D2D3D4D5D6D7.5DQ值允許范圍（度）26.332.224.136.421.841.720.54919.2601877.316.5180502022-7-42022-7-4接地電阻的測量方法33 5.3.35.3.3、兩側(cè)布極法、兩側(cè)布極法 一般情況下，不宜將電流極棒、電壓極棒分別打在地網(wǎng)的兩一般情況下，不宜將電流極棒、電壓極棒分別打在地網(wǎng)的兩側(cè)，但由于測試場地限制，可如圖示方法布置電極進行測試。側(cè)，但由于測試場地限制，可如圖示方法布置電

33、極進行測試。（1 1）d12=d13d12=d13 5D5D；（2 2）電流極棒，電壓極棒和地網(wǎng)中心應盡量在一條直線上；）電流極棒，電壓極棒和地網(wǎng)中心應盡量在一條直線上；512022-7-42022-7-4接地電阻測量注意事項-1-11.測試前，應先了解被測地網(wǎng)的結(jié)構(gòu)形式，地網(wǎng)尺寸以及周圍空中、地下的環(huán)境情況，如有無架空線、地下金屬管道、地下電纜等，在測量時盡量避開，或采取相應措施，以便減小測量誤差。2.直線布極法測量地網(wǎng)接地電阻時，如果地網(wǎng)的中心位置不能確定，可根據(jù)情況假設一個中心，取電流極距它為（23）D，而將電壓極棒設在距假設中心為0.5（23）D，0.6（23）D，0.7（23）D的位

34、置進行測試，三次測得的電阻力R1、R 2、R3，實際接地電阻R0可由下式求得： R0=21.6 R11.9 R 20.73 R3522022-7-42022-7-4接地電阻測量注意事項223. 選擇電流極棒和電壓極棒的測量位置，應避開架空線路和地下金屬管道走向，否則測量的接地電阻將大大偏低。4. 測試極棒應牢固可靠接地，防止松動或與土壤間有間隙。同時，地網(wǎng)、電流極棒、電壓極棒應在一條直線上，否則將產(chǎn)生較大的測量誤差。5. 測量接地電阻的工作，不宜在雨天或雨后進行，以免因濕度使測量不準確。6. 532022-7-42022-7-4接地電阻測量注意事項336.處于野外或山區(qū)的通信局站，由于當?shù)氐耐?/p>

35、壤電阻率一般都比較高，測量地網(wǎng)接地電阻時，應使用兩種不同測量信號頻率的地阻儀分別測量，將兩種地阻儀測量結(jié)果進行比較，以便確定接地電阻的大小。因為測量信號頻率不恰當時，容易產(chǎn)生極化效應或大地的集膚效應，使測量結(jié)果不準或出現(xiàn)異?，F(xiàn)象。 7.當測試現(xiàn)場不是平地，而是斜坡的話，電流極棒和電壓極棒距地網(wǎng)的距離應是水平距離投影到斜坡上的距離。542022-7-42022-7-4接地電阻測量注意事項448. 接地電阻直接受大地電阻率的影響，大地電阻率越低，接地電阻就越小。而大地電阻率受土壤所含水分、溫度等因素的影響，這些因素隨季節(jié)的變化而變化。因此，全年中各月份測得的土壤電阻率是不同的，因而接地電阻也不同。

36、為了滿足全年中最大土壤電阻率的月份接地體的接地電阻仍能滿足使用要求，因此，需要采用季節(jié)修正系數(shù)K，即 =p，K 式中：K季節(jié)修正系數(shù) 計算接地電阻時，采用的土壤電阻率（ m）; p，在全年不同月份所實際測到的土壤電阻率（( m）.552022-7-42022-7-4不同地區(qū)的季節(jié)修正系數(shù)不同地區(qū)的季節(jié)修正系數(shù)北京測試區(qū)域測量月份12345678910111222121.081.00.961.351.421.421.421.931.81.61.421.35鄭州測試區(qū)域測量月份123456789101112季節(jié)修正系數(shù)1.421.271.231.121.031.001.031.081.121.08

37、1.311.39廣州測試區(qū)域測量月份123456789101112季節(jié)修正系數(shù)1.651.521.481.321.171.001.021.071.231.291.321.50氣象條件第一類地區(qū)第二類地區(qū)第三類地區(qū)第四類地區(qū)氣象指標多年平均低溫（一月份）2015151010005多年平均高溫（七月份）1618182222242426平均降雨量(mm)400500500300-500冰凍日期（天）190170150以下100以下0季節(jié)修正系數(shù)角鋼型接地體長1.52.5米頂端埋深0.50.8米1.82.01.51.81.41.61.21.4帶鋼或線鋼接地體埋深0.8米4.57.03.54.52.02

38、.51.52.0帶鋼或線鋼接地體埋深0.4米6.08.04.55.52.53.02.0562022-7-42022-7-4電力維護中的電力參數(shù)及測量方法572022-7-42022-7-41 1、三相交流電壓和其不平衡度1.21.2、電壓不平衡度：、電壓不平衡度：如圖：如圖：ACOACO、ACPACP兩個以兩個以ACAC為公共邊的等邊三為公共邊的等邊三角形，其電壓不平衡度計算公式：角形，其電壓不平衡度計算公式： u u=OB/PB= U=OB/PB= Un n /U /Up p100%100% 式中：式中： u u ：為電壓不平衡度；：為電壓不平衡度； UpUp：為電壓的正序分量，：為電壓的正

39、序分量，V V； UnUn：為電壓的負序分量，：為電壓的負序分量，V V。三相電壓不平衡度是根據(jù)右圖計算出來的；三相電壓不平衡度是根據(jù)右圖計算出來的；1.11.1、交流電壓：、交流電壓：機房交流電壓分單相、三相，分別為機房交流電壓分單相、三相，分別為220V/380V(220V/380V(有效值）、峰值系數(shù)為有效值）、峰值系數(shù)為2 2、3 3 。其值。其值為兩點間的相對值；為兩點間的相對值；1.31.3、測量儀表：、測量儀表：萬用表或萬用表或電能質(zhì)量分析儀電能質(zhì)量分析儀。582022-7-42022-7-42 2、功率及功率因數(shù)2.12.1、功率及功率因數(shù)關系如右圖：、功率及功率因數(shù)關系如右圖

40、：P:P:有功功率；有功功率；Q Q：無功功率；：無功功率；S S：視在功率；功率因數(shù)：視在功率；功率因數(shù)：COSCOS=P/S=P/S2.22.2、功率測量圖示：、功率測量圖示：按右圖測試電路，按右圖測試電路，即可從表上讀出有即可從表上讀出有功功率值功功率值P P，視在功，視在功率值率值S S，功率因數(shù)值，功率因數(shù)值PF;PF;2.32.3、使用儀表：電能質(zhì)量分析儀、使用儀表：電能質(zhì)量分析儀592022-7-42022-7-43、直流電源雜音電壓的測量雜音電壓是整流設備及直流變換器輸出直流電壓中的脈動成分。主要包括：電話衡重雜音電壓、寬頻雜音電壓、峰峰雜音電壓等一般采用雜音計測量電源雜音電壓

41、，離散頻率雜音電壓（選頻表）。直流電源的雜音電壓主要來源于整流元器件的工作狀態(tài)、濾波、交流電的共模諧波和電磁輻射及負載的反灌雜音等。直流電源的雜音測量應在直流配電屏的輸出端；其他雜音電壓測試接線圖其他雜音電壓測試接線圖峰峰峰雜音電壓測試接線圖峰雜音電壓測試接線圖602022-7-42022-7-43.1、衡重雜音測量方法1、定義：整流設備輸出電壓中的交流分量通過國際電聯(lián)規(guī)定的電話衡重網(wǎng)絡（A）后測得的雜音電壓值。2、測試方法：打開電源開關、電源指示燈亮，儀器自校，預熱20分鐘后即可進行穩(wěn)定測試；將頻段開關置于測試的頻段上，阻抗開關置75，調(diào)節(jié)調(diào)零電位器，使儀表指示；再將阻抗開關置于自校，調(diào)節(jié)自

42、校電位器，使表針指示0dB。以后每轉(zhuǎn)換以后每轉(zhuǎn)換一次頻段測試前，應重復以上過程，方能保證每一頻段的測量精度；一次頻段測試前，應重復以上過程，方能保證每一頻段的測量精度；按下平衡測量按鈕a/b,阻抗開關置600，電平轉(zhuǎn)換開關置40dB頻段開關置電話加權(quán)，時間常數(shù)開關置200ms,將測試線接入平衡輸入插座，串入大于10F的隔直電容器；將測試線接入直流屏的輸出段，調(diào)整電平轉(zhuǎn)換開關使表針指出清晰的讀數(shù)，記下指針讀數(shù)與電平轉(zhuǎn)換開關讀數(shù)的代數(shù)和，即為衡重雜音電壓值，應小于2mV；612022-7-42022-7-43.2、寬頻雜音測試方法1、定義：整流設備輸出電壓中一定頻寬內(nèi)的交流分量的方均根值。2、測試方法：在上述測試衡重雜音電壓后，將阻抗開關置75；電平轉(zhuǎn)換開關置10dB，測試線接同軸輸入插座；頻段開關分別置于3kHz150kHz檔，150kHz30MHz檔；改變電平轉(zhuǎn)換開關的靈敏度，直到表頭指示出清晰的讀數(shù)。測試值應為表頭的讀數(shù)與電平轉(zhuǎn)換開關讀數(shù)的代數(shù)和。（在電磁干擾嚴重的環(huán)境下測試時，測試線兩端應并入0. 1F的無極性電容。）622022-7-42022-7-