基于倒相增量法的地網(wǎng)接地阻抗測(cè)試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及接地阻抗測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，具體地指一種基于倒相增量法的地網(wǎng)接地阻 抗測(cè)試方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 大型地網(wǎng)的接地阻抗是地網(wǎng)設(shè)計(jì)、施工驗(yàn)收、運(yùn)行維護(hù)的重要參數(shù)，對(duì)其進(jìn)行周期 性的測(cè)試，是評(píng)估發(fā)電、變電、配電、用電系統(tǒng)安全性能的重要測(cè)試項(xiàng)目。測(cè)試大型地網(wǎng)接地 阻抗時(shí)，地網(wǎng)中常有不平衡零序工頻電流，即地干擾電流。此干擾電流會(huì)疊加在測(cè)試電流 中，造成測(cè)量誤差，影響對(duì)大型地網(wǎng)安全性能的評(píng)估。為消除干擾電流對(duì)大型地網(wǎng)接地阻抗 測(cè)試的影響，可采用"DL/T 475-2006接地裝置特性參數(shù)測(cè)量導(dǎo)則"中描述的一種抗干擾測(cè) 試方法"倒相法"，其試驗(yàn)流程如下：
[0003] (1)不施加測(cè)試電流，測(cè)量不平衡零序工頻電流^在地網(wǎng)接地阻抗Z。上產(chǎn)生的電 壓，即地干擾電壓U Q;
[0004] (2)施加工頻測(cè)試電流I，測(cè)量合成電流I1= I 在地網(wǎng)接地阻抗Ze上產(chǎn)生的電 壓u1;
[0005] (3)將工頻測(cè)試電流倒相，但保持幅值不變，即為-I，測(cè)量合成電流I2 = I「I在Ze 上產(chǎn)生的合成電壓U2;
[0006] (4)依照如下公式計(jì)算地網(wǎng)接地阻抗Zc。
[0008] 上述倒相法在實(shí)際應(yīng)用中有以下問題：
[0009] (1)整個(gè)測(cè)試過程比較繁瑣，需要施加兩次試驗(yàn)電流，分別測(cè)量三次電壓，經(jīng)過復(fù) 雜的計(jì)算才能獲得地網(wǎng)接地阻抗值。
[0010] (2)由于不知道地干擾電流的相位，施加兩次試驗(yàn)電流時(shí)，干擾電流相位可能不一 致，導(dǎo)致測(cè)試誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明的目的就是要提供一種基于倒相增量法的地網(wǎng)接地阻抗測(cè)試方法，該測(cè)試 方法簡(jiǎn)單易行，測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確。
[0012] 為實(shí)現(xiàn)此目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的基于倒相增量法的地網(wǎng)接地阻抗測(cè)試方法，其特 征在于，它包括以下步驟：
[0013] 步驟1:將電流源I的輸入端連接電網(wǎng)設(shè)備的接地引下線E，將電流源I的輸出端 連接電流極探針C，同時(shí)將電流極探針C接地；將電壓表V的一端連接電網(wǎng)設(shè)備的接地引下 線E，將電壓表V的另一端連接電壓極探針P，同時(shí)將電壓極探針P接地；
[0014] 步驟2:通過電壓表V測(cè)量地網(wǎng)干擾電流^在地網(wǎng)接地阻抗Z。上產(chǎn)生的干擾電壓 %和該干擾電壓的過零時(shí)刻t ^，該地網(wǎng)干擾電流L由電力系統(tǒng)三相不平衡回流產(chǎn)生；
[0015]步驟3:通過電流源I向電流極探針C施加與地網(wǎng)干擾電流L同相位，即同方向且 電流同時(shí)過零的增量工頻測(cè)試電流AI ;
[0016] 上述增量工頻測(cè)試電流A I使得合成電流11 =地網(wǎng)干擾電流I f增量工頻測(cè)試電 流A I，上述合成電流1在地網(wǎng)接地阻抗Z e上產(chǎn)生的合成電壓U1與干擾電壓U ^同方向且 同時(shí)電壓過零；
[0017] 步驟4:通過電壓表V測(cè)量合成電流1在地網(wǎng)接地阻抗Z 上產(chǎn)生的合成電壓U1;
[0018] 步驟5:通過如下公式1計(jì)算出地網(wǎng)接地阻抗Ze的值；
[0020] 其中，仏為合成電壓，h為地網(wǎng)干擾電流"在地網(wǎng)接地阻抗Z。上產(chǎn)生的干擾電壓， A I為增量工頻測(cè)試電流。
[0021] 本發(fā)明的有益效果：
[0022] 采用倒相增量法，只需施加一次增量工頻測(cè)試電流A I (現(xiàn)有的倒相法需要施加 兩次試驗(yàn)電流，分別測(cè)量三次電壓，經(jīng)過復(fù)雜的計(jì)算才能獲得地網(wǎng)接地阻抗值），分別測(cè)量 地網(wǎng)干擾電流^在地網(wǎng)接地阻抗Z 上產(chǎn)生的干擾電壓U ^和合成電壓U1，并通過簡(jiǎn)單計(jì)算 便可消除地干擾電流對(duì)測(cè)試的影響（現(xiàn)有的倒相法由于不知道地干擾電流的相位，施加兩 次試驗(yàn)電流時(shí)，干擾電流相位可能不一致，導(dǎo)致測(cè)試誤差），得到更加準(zhǔn)確的大型地網(wǎng)接地 阻抗測(cè)試值，與現(xiàn)有的"DL/T 475-2006接地裝置特性參數(shù)測(cè)量導(dǎo)則"中描述的"倒相法"相 比，本發(fā)明大幅減小了測(cè)試和計(jì)算的復(fù)雜程度和工作量。
【附圖說明】
[0023] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例中所述接地阻抗測(cè)試方法的流程示意圖；
[0024] 圖2為傳統(tǒng)倒相法試驗(yàn)電流、電壓矢量圖；
[0025] 圖3為倒相增量法試驗(yàn)電流、電壓矢量圖；
[0026] 圖4為三極直線法法測(cè)量大型地網(wǎng)接地阻抗的連接示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明：
[0028] 首先對(duì)倒相法原理做進(jìn)一步介紹。使用倒相法測(cè)試接地阻抗過程中，施加的試驗(yàn) 電流通常與不平衡零序電流是不同相位的。試驗(yàn)電流、電壓的矢量圖如圖2所示。圖中，Z e 為地網(wǎng)的工頻接地阻抗，^為地網(wǎng)干擾電流（即不平衡零序電流），心為地網(wǎng)干擾電流I ^在 地網(wǎng)接地阻抗&上產(chǎn)生的干擾電壓（即零序電流在接地裝置上產(chǎn)生的電壓降），I為試驗(yàn) 電流，Up %分別為施加正向、倒相試驗(yàn)電流后測(cè)得的合成電壓。參照矢量圖可以寫出：
[0031]式中：1為注入接地裝置中的試驗(yàn)電流，試驗(yàn)電流的幅值在倒相前后保持不變；％ 為地網(wǎng)干擾電流^在地網(wǎng)接地阻抗Z。上產(chǎn)生的干擾電壓（即零序電流在接地裝置上產(chǎn)生 的電壓降）；Ui，u2S倒相前后接地裝置上的試驗(yàn)電壓；0為正向試驗(yàn)電流I與地網(wǎng)干擾電 流i〇(即不平衡零序電流）之間的矢量夾角。
[0032]上述兩式相加可得
[0034] 下面介紹本發(fā)明的倒相增量法的原理。
[0035] 如果測(cè)試電流（即本發(fā)明中的增量工頻測(cè)試電流A I，對(duì)應(yīng)上述倒相法原理中的 I)與地網(wǎng)干擾電流L是同相位的，即方向相同且過零時(shí)刻相同，則矢量夾角0 =0。由上 述公式3可得，如圖3所示：
[0036] U:= U〇+A IZG (5)
[0037] 則有
[0039] 其中，％為合成電壓，h為地網(wǎng)干擾電流I ^在地網(wǎng)接地阻抗Ze上產(chǎn)生的干擾電壓， A I為增量工頻測(cè)試電流。
[0040] 本發(fā)明的基于倒相增量法的地網(wǎng)接地阻抗測(cè)試方法，如圖1、3、4所示，它包括以 下步驟：
[0041] 步驟1:將電流源I的輸入端連接電網(wǎng)設(shè)備的接地引下線E，將電流源I的輸出端 連接電流極探針C，同時(shí)將電流極探針C接地；將電壓表V的一端連接電網(wǎng)設(shè)備的接地引下 線E，將電壓表V的另一端連接電壓極探針P，同時(shí)將電壓極探針P接地（采用DL/T475-2006 導(dǎo)則中推薦的三極法直線法）；
[0042] 步驟2:通過電壓表V測(cè)量地網(wǎng)干擾電流^在地網(wǎng)接地阻抗Z 上產(chǎn)生的干擾電壓 %和該干擾電壓的過零時(shí)刻t ^，該地網(wǎng)干擾電流L由電力系統(tǒng)三相不平衡回流產(chǎn)生；
[0043] 步驟3:通過電流源I向電流極探針C施加與地網(wǎng)干擾電流L同相位，即同方向且 電流同時(shí)過零的增量工頻測(cè)試電流AI ;
[0044] 上述增量工頻測(cè)試電流A I使得合成電流11 =地網(wǎng)干擾電流I f增量工頻測(cè)試電 流A I，上述合成電流1在地網(wǎng)接地阻抗Z e上產(chǎn)生的合成電壓U1與干擾電壓U ^同方向且 同時(shí)電壓過零；（電流源I可以由試驗(yàn)變壓器組成，通過人工來調(diào)節(jié)增量工頻測(cè)試電流A I 的方向和過零時(shí)刻。另外電流源I也可以為具有方向控制和時(shí)間控制的程控電流源。不管 用何種方式，只需滿足上述增量工頻測(cè)試電流△ I使得合成電流Ii =地網(wǎng)干擾電流I 〇+增 量工頻測(cè)試電流A I在地網(wǎng)接地阻抗&上產(chǎn)生的合成電壓U1與干擾電壓&同方向且同時(shí) 電壓過零的條件即可）
[0045] 步驟4:通過電壓表V測(cè)量合成電流1在地網(wǎng)接地阻抗Z 上產(chǎn)生的合成電壓U1;
[0046] 步驟5:通過如下公式1計(jì)算出地網(wǎng)接地阻抗Ze的值；
[0048] 其中，％為合成電壓，h為地網(wǎng)干擾電流I ^在地網(wǎng)接地阻抗Z。上產(chǎn)生的干擾電壓， A I為增量工頻測(cè)試電流。
[0049] 上述技術(shù)方案中，所述電流極探針C與地網(wǎng)G邊緣的距離cU為地網(wǎng)G對(duì)角線長(zhǎng)度 的4~5倍。
[0050] 上述技術(shù)方案中，所述電壓極探針P與地網(wǎng)G邊緣的距離dP(；為電流極探針C與地 網(wǎng)G邊緣的距離屯的0. 618倍。當(dāng)電壓極探針P與地網(wǎng)G邊緣的距離d 為電流極探針C 與地網(wǎng)G邊緣的距離屯的0. 618倍時(shí)，電壓極探針P將落在等效遠(yuǎn)方零電位點(diǎn)，此時(shí)電壓 極探針P與地網(wǎng)G之間的電壓等于地網(wǎng)G與遠(yuǎn)方零電位點(diǎn)之間的電壓。
[0051] 本說明書未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于倒相增量法的地網(wǎng)接地阻抗測(cè)試方法，其特征在于，它包括以下步驟： 步驟1 :將電流源I的輸入端連接電網(wǎng)設(shè)備的接地引下線E，將電流源I的輸出端連接 電流極探針C，同時(shí)將電流極探針C接地；將電壓表V的一端連接電網(wǎng)設(shè)備的接地引下線E， 將電壓表V的另一端連接電壓極探針P，同時(shí)將電壓極探針P接地； 步驟2 :通過電壓表V測(cè)量地網(wǎng)干擾電流^在地網(wǎng)接地阻抗Z e上產(chǎn)生的干擾電壓U ^和 該干擾電壓的過零時(shí)刻h，該地網(wǎng)干擾電流Itl由電力系統(tǒng)三相不平衡回流產(chǎn)生； 步驟3 :通過電流源I向電流極探針C施加與地網(wǎng)干擾電流Itl同相位，即同方向且電流 同時(shí)過零的增量工頻測(cè)試電流ΛΙ ; 上述增量工頻測(cè)試電流△ I使得合成電流I1 =地網(wǎng)干擾電流I 〇+增量工頻測(cè)試電流 Δ I，上述合成電流^在地網(wǎng)接地阻抗Z e上產(chǎn)生的合成電壓Ul與干擾電壓U ^同方向且同 時(shí)電壓過零； 步驟4 :通過電壓表V測(cè)量合成電流1在地網(wǎng)接地阻抗Z e上產(chǎn)生的合成電壓Ul ; 步驟5 :通過如下公式1計(jì)算出地網(wǎng)接地阻抗Ze的值；(1) 其中，U1為合成電壓，U ^為地網(wǎng)干擾電流I ^在地網(wǎng)接地阻抗Z e上產(chǎn)生的干擾電壓，Λ I 為增量工頻測(cè)試電流。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于倒相增量法的地網(wǎng)接地阻抗測(cè)試方法，其特征在于：所 述電流極探針C與地網(wǎng)G邊緣的距離Clra為地網(wǎng)G對(duì)角線長(zhǎng)度的4~5倍。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于倒相增量法的地網(wǎng)接地阻抗測(cè)試方法，其特征在于：所 述電壓極探針P與地網(wǎng)G邊緣的距離drc為電流極探針C與地網(wǎng)G邊緣的距離d 的0. 618 倍。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于倒相增量法的地網(wǎng)接地阻抗測(cè)試方法，其特征在于：所 述電流源I為試驗(yàn)變壓器或具有方向控制和時(shí)間控制的程控電流源。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于倒相增量法的地網(wǎng)接地阻抗測(cè)試方法，其特征在于：所 述電流源I的電流源波形是周期為工頻的波形。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于倒相增量法的地網(wǎng)接地阻抗測(cè)試方法，它包括1：采用三極法直線法接線；2：測(cè)量地網(wǎng)干擾電流I0在地網(wǎng)接地阻抗ZG上產(chǎn)生的干擾電壓U0和電壓過零時(shí)刻t0；3：通過電流源I向電流極探針C施加與地網(wǎng)干擾電流I0同相位的增量工頻測(cè)試電流ΔI；4：測(cè)量合成電流I1在地網(wǎng)接地阻抗ZG上產(chǎn)生合成電壓U1；5：計(jì)算出接地阻抗ZG阻抗的值。本發(fā)明大幅減小了測(cè)試工作量和計(jì)算復(fù)雜程度。
【IPC分類】G01R27/20, G01R27/08
【公開號(hào)】CN104897968
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510245695
【發(fā)明人】胡曉暉
【申請(qǐng)人】武漢市康達(dá)電氣有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年5月14日