一种大型接地装置接地阻抗测试仪的计量检定装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种大型接地装置接地阻抗测试仪的计量检定装置，属于工程测量技术领域。装置：可变电流极辅助接地电阻、可变电压极辅助接地电阻、采样电阻、第一程控增益放大器、第二程控增益放大器、移相器、加法器和控制设备；可变电流极辅助接地电阻的第一端与被测接地阻抗测试仪的电流输出端电连接，可变电流极辅助接地电阻的第二端分别与采样电阻的第一端和第一程控增益放大器的输入端电连接，采样电阻的第二端与被测接地阻抗测试仪的电流输入端电连接，第一程控增益放大器的输出端与被测接地阻抗测试仪的电压输入端电连接，可变电压极辅助接地电阻的第一端与接地阻抗测试仪的电压输出端电连接，可变电压极辅助接地电阻的第二端连接信号地。

A Metrological Verification Device for Grounding Impedance Tester of Large Grounding Device

The invention discloses a metrological verification device of a large grounding device grounding impedance tester, which belongs to the technical field of Engineering measurement. Device: Variable current pole assisted grounding resistance, variable voltage pole assisted grounding resistance, sampling resistance, first programmable gain amplifier, second programmable gain amplifier, phase shifter, adder and control equipment; The first end of variable current pole assisted grounding resistance is electrically connected with the current output end of the tested grounding impedance tester, and the second end of variable current pole assisted grounding resistance is divided into two parts. The first end of the sampling resistance is electrically connected with the input end of the first programmable gain amplifier, the second end of the sampling resistance is electrically connected with the current input end of the grounding impedance tester under test, the output end of the first programmable gain amplifier is electrically connected with the voltage input end of the grounding impedance tester under test, and the first end of the variable voltage pole assisted grounding resistance is electrically connected with the voltage transmission of the grounding The outlet is electrically connected, and the second end of the variable voltage pole auxiliary grounding resistance is connected to the signal ground.

【技术实现步骤摘要】
一种大型接地装置接地阻抗测试仪的计量检定装置
本专利技术涉及工程测量
，特别涉及一种大型接地装置接地阻抗测试仪的计量检定装置。
技术介绍
接地装置是对由埋在地下一定深度的多个金属接地极和由导体将这些接地极相互连接组成的接地体的总称，其功能一方面为电力系统运行提供基准电位，另一方面起到泄放电力系统短路故障电流或雷击入地电流等作用，是保障电力系统安全运行的重要装置。接地装置可以分为两类：一般接地装置和大型接地装置。大型接地装置(接地网)指的是“110kV及以上电压等级变电站，装机容量在200Mw以上的电厂或者等效面积在5000m2以上的接地装置”。评估大型接地装置安全性能的重要参数是其工频接地阻抗，通常使用大型接地装置工频接地阻抗测试仪进行测量。大型接地装置的接地阻抗很小，通常小于0.5Ω，测试精度要求较高。依据最新的DL/T475-2017《接地装置特性参数测量导则》，大型接地装置的工频接地阻抗是一个复数，由电阻分量和电抗分量组成。为了评估接地阻抗测试仪的测试精度，需要采用计量检定装置对接地阻抗测试仪的接地电阻、接地阻抗示值误差进行实验室检定。现有DL/T845.2-2004《电阻测量装置通用技术条件第2部分工频接地电阻测试仪》和JJG366-2004《接地阻抗表国家计量检定规程》提出了实验室检定接地电阻示值误差的方法。现有的计量检定装置包括：可变标准电阻器RE、可变电压极辅助接地电阻RP1、以及可变电流极辅助接地电阻RC1。可变电流极辅助接地电阻RC1的第一端与接地阻抗测试仪的电流输出端电连接，可变电流极辅助接地电阻RC1的第二端与可变电压极辅助接地电阻RP1的第一端电连接，可变电压极辅助接地电阻RP1的第二端与接地阻抗测试仪的电压输入端电连接，可变标准电阻器RE的第一端分别与接地阻抗测试仪的电流输入端和电压输出端电连接，可变标准电阻器RE的第二端与可变电流极辅助接地电阻RC1和可变电压极辅助接地电阻RP1的连接点电连接。通过现有的计量检定装置可以对接地阻抗测试仪进行示值误差的检定。示值误差指接地阻抗测试仪的显示误差。示值误差的检定方法为，首先，将可变电压极辅助接地电阻RP1和可变电流极辅助接地电阻RC1的电阻值分别置为设定阻值；其次，将可变标准电阻器RE的电阻值调节至实际值Rn，Rn为从接地阻抗测试仪的量程范围内选取的一个接地电阻值；然后，启动接地阻抗测试仪，并记录每个实际值Rn对应的接地阻抗测试仪上显示读数Rxn；最后，通过下式(1)计算得到接地阻抗测试仪的示值误差E。为了得到较为准确的示值误差，一般需要从接地阻抗测试仪的量程范围内选取多个接地电阻值，然后按照选取的接地电阻值调节可变标准电阻器RE的值，并相应记录接地阻抗测试仪上显示读数，得到多个示值误差，由多个示值误差来确定接地阻抗测试仪的示值误差。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在以下问题：一方面，由于需要根据接地阻抗测试仪的量程范围不断设定RE的值，一种规格的标准电阻器难以提供所有选取的电阻值，因此需要制备多种规格的标准电阻器；在检定过程中，需要对不同规格的标准电阻器进行更换，给检定过程带来不便。并且，被检测试仪向计量检定装置输入的测试电流可能达到20A或是更高，可变标准电阻器RE会发热，并伴随有温度漂移；随着阻值的升高，器件耗散功率也必须加大，这样造成可变标准电阻器RE的体积及重量都较大，不方便使用。另一方面，接地阻抗包括纯电阻部分(接地阻抗的实部)和电抗部分(接地阻抗的虚部)，现有的计量检定装置只实现了检定被测接地阻抗测试仪对纯电阻部分的测量，无法满足接地阻抗复参数的检定要求，具有一定的局限性。另一个方案采用实物电阻和实物电感串联形成标准阻抗器。但此方案除了实物电阻固有的问题之外，还存在实物电感规格多，稳定性差，导致标准器受环境因素和工况影响很大等问题，因此检测结果不可靠。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种大型接地装置接地阻抗测试仪的计量检定装置，能够解决现有的计量检定装置中需要准备多个规格的可变标准电阻器、标准电感等问题，避免在检定过程中对不同规格的标准器进行更换，为检定过程带来方便。所述技术方案如下：一种大型接地装置接地阻抗测试仪的计量检定装置，所述装置包括：可变电流极辅助接地电阻、可变电压极辅助接地电阻、采样电阻、第一程控增益放大器、第二程控增益放大器、移相器、加法器、以及控制设备；所述可变电流极辅助接地电阻的第一端与被测接地阻抗测试仪的电流输出端电连接，所述可变电流极辅助接地电阻的第二端分别与所述采样电阻的第一端、所述移相器的输入端和所述第一程控增益放大器的输入端电连接，所述采样电阻的第二端与所述被测接地阻抗测试仪的电流输入端电连接，所述采样电阻和所述被测接地阻抗测试仪的电流输入端的连接点连接信号地，所述移相器的输出端与所述第二程控增益放大器的输入端电连接，所述第二程控增益放大器的输出端与所述加法器的第一输入端电连接，所述加法器的第二输入端与所述第一程控增益放大器的输出端电连接，所述加法器的输出端与所述待测接地阻抗测试仪的电压输入端电连接，所述第二程控增益放大器的控制端、以及所述第一程控增益放大器的控制端分别与所述控制设备电连接，所述可变电压极辅助接地电阻的第一端与所述被测接地阻抗测试仪的电压输出端电连接，所述可变电压极辅助接地电阻的第二端连接信号地；所述控制设备还用于，接收增益调整指令，基于所述增益调整指令，分别调整所述第一增益放大器和所述第二增益放大器的增益。可选地，所述第一程控增益放大器包括第一电阻、第一运算放大器和数字电位器，所述第一电阻的第一端接地，所述第一电阻的第二端与所述第一运算放大器的反相输入端电连接，所述第一运算放大器的同相输入端分别与所述可变电流极辅助接地电阻的第二端、所述采样电阻的第一端、以及所述移相器的输入端电连接，所述第一运算放大器与所述第一电阻的连接点和所述数字电位器的输入端电连接，所述数字电位器的输出端与所述第一运算放大器的输出端电连接，所述数字电位器与所述第一运算放大器的连接点与所述加法器的第二输入端电连接，所述数字电位器的控制端与所述控制设备电连接。可选地，所述第一程控增益放大器包括第二电阻、第二运算放大器、电阻器支路、以及模拟单元支路，所述第二电阻的第一端接地，所述第二电阻的第二端与所述第二运算放大器的反相输入端电连接，所述第二运算放大器的同相输入端分别与所述可变电流极辅助接地电阻的第二端、所述采样电阻的第一端、以及所述移相器的输入端电连接，所述第二运算放大器的输出端与所述加法器的第二输入端电连接，所述电阻器支路为m个电阻器串联构成的线路，所述模拟单元支路为m个模拟开关单元串联构成的线路，模拟开关单元包括模拟开关和控制模拟开关闭合的第一反向器，m个模拟开关单元中第i个模拟开关单元的模拟开关与第i+1个模拟开关单元的模拟开关串联，各个第一反向器与所述控制设备电连接，所述电阻器支路与所述模拟单元支路并联，第i个电阻器与第i+1个电阻器的连接点、和第i个模拟开关单元的模拟开关与第i+1个模拟开关单元的模拟开关的连接点电连接，所述电阻器支路与所述模拟单元支路的第一连接点、和所述第二电阻与所述第二运算放大器的连接点连接，所述电阻器支路与所述模拟单元支路的第二连接点、与所述第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大型接地装置接地阻抗测试仪的计量检定装置，其特征在于，所述装置包括：可变电流极辅助接地电阻、可变电压极辅助接地电阻、采样电阻、第一程控增益放大器、第二程控增益放大器、移相器、加法器、以及控制设备；所述可变电流极辅助接地电阻的第一端与被测接地阻抗测试仪的电流输出端电连接，所述可变电流极辅助接地电阻的第二端分别与所述采样电阻的第一端、所述移相器的输入端和所述第一程控增益放大器的输入端电连接，所述采样电阻的第二端与所述被测接地阻抗测试仪的电流输入端电连接，所述采样电阻和所述被测接地阻抗测试仪的电流输入端的连接点连接信号地，所述移相器的输出端与所述第二程控增益放大器的输入端电连接，所述第二程控增益放大器的输出端与所述加法器的第一输入端电连接，所述加法器的第二输入端与所述第一程控增益放大器的输出端电连接，所述加法器的输出端与所述待测接地阻抗测试仪的电压输入端电连接，所述第二程控增益放大器的控制端、以及所述第一程控增益放大器的控制端分别与所述控制设备电连接，所述可变电压极辅助接地电阻的第一端与所述被测接地阻抗测试仪的电压输出端电连接，所述可变电压极辅助接地电阻的第二端连接所述信号地；所述控制设备还用于，接收增益调整指令，基于所述增益调整指令，分别调整所述第一增益放大器和所述第二增益放大器的增益。...

【技术特征摘要】
1.一种大型接地装置接地阻抗测试仪的计量检定装置，其特征在于，所述装置包括：可变电流极辅助接地电阻、可变电压极辅助接地电阻、采样电阻、第一程控增益放大器、第二程控增益放大器、移相器、加法器、以及控制设备；所述可变电流极辅助接地电阻的第一端与被测接地阻抗测试仪的电流输出端电连接，所述可变电流极辅助接地电阻的第二端分别与所述采样电阻的第一端、所述移相器的输入端和所述第一程控增益放大器的输入端电连接，所述采样电阻的第二端与所述被测接地阻抗测试仪的电流输入端电连接，所述采样电阻和所述被测接地阻抗测试仪的电流输入端的连接点连接信号地，所述移相器的输出端与所述第二程控增益放大器的输入端电连接，所述第二程控增益放大器的输出端与所述加法器的第一输入端电连接，所述加法器的第二输入端与所述第一程控增益放大器的输出端电连接，所述加法器的输出端与所述待测接地阻抗测试仪的电压输入端电连接，所述第二程控增益放大器的控制端、以及所述第一程控增益放大器的控制端分别与所述控制设备电连接，所述可变电压极辅助接地电阻的第一端与所述被测接地阻抗测试仪的电压输出端电连接，所述可变电压极辅助接地电阻的第二端连接所述信号地；所述控制设备还用于，接收增益调整指令，基于所述增益调整指令，分别调整所述第一增益放大器和所述第二增益放大器的增益。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一程控增益放大器包括第一电阻、第一运算放大器和数字电位器，所述第一电阻的第一端接地，所述第一电阻的第二端与所述第一运算放大器的反相输入端电连接，所述第一运算放大器的同相输入端分别与所述可变电流极辅助接地电阻的第二端、所述采样电阻的第一端、以及所述移相器的输入端电连接，所述第一运算放大器与所述第一电阻的连接点和所述数字电位器的输入端电连接，所述数字电位器的输出端与所述第一运算放大器的输出端电连接，所述数字电位器与所述第一运算放大器的连接点与所述加法器的第二输入端电连接，所述数字电位器的控制端与所述控制设备电连接。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一程控增益放大器包括第二电阻、第二运算放大器、电阻器支路、以及模拟单元支路，所述第二电阻的第一端接地，所述第二电阻的第二端与所述第二运算放大器的反相输入端电连接，所述第二运算放大器的同相输入端分别与所述可变电流极辅助接地电阻的第二端、所述采样电阻的第一端、以及所述移相器的输入端电连接，所述第二运算放大器的输出端与所述加法器的第二输入端电连接，所述电阻器支路为m个电阻器串联构成的线路，所述模拟单元支路为m个模拟开关单元串联构成的线路，模拟开关单元包括模拟开关和控制模拟开关闭合的第一反向器，m个模拟开关单元中第i个模拟开关单元的模拟开关与第i+1个模拟开关单元的模拟开关串联，各个第一反向器与所述控制设备电连接，所述电阻器支路与所述模拟单元支...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡晓晖，胡学军，周明，
申请(专利权)人：武汉市康达电气有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42