一種不斷開(kāi)接地引線桿塔接地電阻測(cè)量注入電流頻率范圍的確定方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種不斷開(kāi)接地引線桿塔接地電阻測(cè)量注入電流頻率范圍的確定方法，針對(duì)高頻并聯(lián)法在不斷開(kāi)接地引線條件下測(cè)量桿塔接地電阻時(shí)，當(dāng)注入電流信號(hào)頻率較大時(shí)接地體感性效應(yīng)較明顯，增大測(cè)量誤差。且該方法測(cè)量所得桿塔接地阻抗值與入地測(cè)量電流頻率和桿塔周?chē)寥老鄬?duì)磁導(dǎo)率都有很大關(guān)系，高頻并聯(lián)法未考慮周?chē)鷮?shí)際情況，適應(yīng)性較差。本發(fā)明建立了不斷開(kāi)接地引線桿塔接地電阻測(cè)量模型，綜合考慮不斷開(kāi)接地引線條件下測(cè)量時(shí)各影響因素，提出不斷開(kāi)接地引線準(zhǔn)確測(cè)量桿塔接地電阻時(shí)注入電流頻率范圍的方法，結(jié)合數(shù)學(xué)分析方法確定準(zhǔn)確測(cè)量桿塔接地電阻時(shí)注入信號(hào)頻率范圍。針對(duì)上述理論分析構(gòu)建測(cè)量裝置，完成對(duì)桿塔接地電阻高效、準(zhǔn)確的測(cè)量。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種不斷開(kāi)接地弓I線桿塔接地電阻測(cè)量注入電流頻率范圍的確定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及桿塔接地電阻測(cè)量【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種不斷開(kāi)接地引線條件下測(cè)量桿塔接地電阻注入電流頻率范圍的確定方法。
【背景技術(shù)】
[0002]桿塔接地電阻是桿塔接地系統(tǒng)的主要衡量參數(shù)，直接影響輸電線路的跳閘次數(shù)，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行有至關(guān)重要的作用，因此準(zhǔn)確、高效地測(cè)量桿塔接地電阻值具有重要的工程意義。
[0003]目前常用的測(cè)量桿塔接地電阻的方法中，電位降法測(cè)量接地電阻時(shí)需反復(fù)測(cè)量，工作量大，且不易繪制電位降曲線，現(xiàn)場(chǎng)操作困難；鉗表法測(cè)量采用電磁感應(yīng)原理，操作簡(jiǎn)單，測(cè)量快捷，但是易受干擾，測(cè)量誤差比較大，不能滿足精度測(cè)量要求；三極法測(cè)量桿塔接地電阻，準(zhǔn)確性較高，性能穩(wěn)定，但測(cè)量時(shí)需拆開(kāi)所有的接地引線，工作量大，效率低下。
[0004]在三極法準(zhǔn)確測(cè)量的基礎(chǔ)上，又提出了高頻并聯(lián)法，該方法通過(guò)向被測(cè)桿塔接地體中注入單一恒定高頻電流，增大避雷線感抗，使避雷線感抗很大而近似認(rèn)為斷路，實(shí)現(xiàn)不斷開(kāi)接地引線的測(cè)量。但該方法當(dāng)注入電流頻率為恒定高頻10kHz，此時(shí)，小型接地網(wǎng)感性相對(duì)阻性部分已不能忽略，且接地阻抗值隨入地測(cè)量電流頻率與土壤相對(duì)磁導(dǎo)率增大而增大。因此，高頻并聯(lián)法沒(méi)有根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)土壤性質(zhì)、測(cè)量電流頻率等因素綜合考慮接地體電感效應(yīng)對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，不能很好地適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)情況。
[0005]針對(duì)高頻并聯(lián)法存在的缺陷，建立相對(duì)完整的桿塔接地電阻測(cè)量系統(tǒng)模型，在不斷開(kāi)接地引線條件下理論分析完整的桿塔接地電阻測(cè)量系統(tǒng)模型，得出在不斷開(kāi)接地引線及考慮接地體電感效應(yīng)時(shí)準(zhǔn)確測(cè)量桿塔接地電阻的簡(jiǎn)化等效模型。基于此簡(jiǎn)化等效模型提出合理的優(yōu)化算法(盡可能的減小接地體電感效應(yīng)對(duì)測(cè)量準(zhǔn)確性的影響)，最后得出在考慮接地體感性效應(yīng)基礎(chǔ)上的合理測(cè)量電流信號(hào)頻率范圍，注入此頻率范圍內(nèi)的測(cè)量信號(hào)，可以方便、準(zhǔn)確的測(cè)量桿塔接地電阻，區(qū)別于高頻并聯(lián)法單一恒定高頻。這樣便在不斷開(kāi)接地引線的條件下充分考慮接地體電感效應(yīng)，彌補(bǔ)高頻并聯(lián)法測(cè)量誤差大和應(yīng)用受限的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種在不斷開(kāi)接地引線的條件下桿塔接地電阻測(cè)量注入電流頻率范圍的確定方法，基于高頻并聯(lián)法在輸入單一恒定高頻測(cè)量信號(hào)時(shí)的測(cè)量缺陷，本發(fā)明通過(guò)建立不斷開(kāi)接地引線桿塔接地電阻測(cè)量模型，充分考慮接地體電感，桿塔自身電阻，避雷線電阻、電感等影響測(cè)量的因素，經(jīng)過(guò)理論分析得出準(zhǔn)確測(cè)量桿塔接地電阻的等效簡(jiǎn)化模型，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步分析考慮接地體電感時(shí)注入信號(hào)頻率范圍，達(dá)到準(zhǔn)確測(cè)量桿塔接地電阻的目的。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用的技術(shù)方案為，本發(fā)明提供的一種不斷開(kāi)接地引線桿塔接地電阻測(cè)量注入電流頻率范圍的確定方法，包括如下步驟:
[0008]I)建立測(cè)量模型
[0009]埋設(shè)于土壤中有限長(zhǎng)的桿塔接地體等效阻抗為Z = R+jX = R+j?L,隨著測(cè)量頻率f的提高，接地阻抗中電感效應(yīng)會(huì)越來(lái)越明顯，當(dāng)注入高頻電流時(shí)，測(cè)量的桿塔接地電阻
值表現(xiàn)為桿塔接地阻抗值；若注入電流信號(hào)}大小達(dá)到kHz以上時(shí)，則認(rèn)為被測(cè)桿塔與周
圍其它桿塔沒(méi)有形成回路，便忽略周?chē)渌鼦U塔的接地電阻Rn及周?chē)渌鼦U塔的電感Ln，避雷線電阻Rta和被測(cè)桿塔自身電阻RTn都是由電阻率很小的鋼性材料制成，其阻值相對(duì)被測(cè)桿塔接地電阻值可忽略，從而得到測(cè)量桿塔接地電阻的等效簡(jiǎn)化模型，即測(cè)量模型。當(dāng)注入電流信號(hào)為kHz以上時(shí)，桿塔接地體感性效應(yīng)完全不能被忽略，所以在不斷開(kāi)接地引線高頻測(cè)量信號(hào)下，測(cè)量所得桿塔接地電阻值表現(xiàn)為一阻抗值。本發(fā)明根據(jù)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T596-1996《電力設(shè)備預(yù)防性實(shí)驗(yàn)規(guī)程》及《工業(yè)與民用電力裝置的接地設(shè)計(jì)規(guī)范GBJ65-83》，選擇規(guī)程范圍內(nèi)接地電阻值及影響不斷開(kāi)接地引線測(cè)量桿塔接地電阻各因素(避雷線電阻、電感，桿塔自身電阻等)參數(shù)構(gòu)建電路分析模型，經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的理論分析計(jì)算，從而確定出不斷開(kāi)接地引線測(cè)量桿塔接地電阻的等效電路模型，即簡(jiǎn)化等效測(cè)量模型。依據(jù)此模型，分析得出合理的測(cè)量桿塔接地電阻頻率范圍，使不斷開(kāi)接地引線測(cè)量時(shí)的接地阻抗值盡可能接近接地電阻值。
[0010]2)確定注入電流頻率
[0011]很據(jù)步驟I)建立的測(cè)量模型，采用三極布極原理測(cè)量桿塔接地電阻，在不斷開(kāi)接地引線時(shí)，使得測(cè)量誤差盡可能小的條件為:
【權(quán)利要求】
1.一種不斷開(kāi)接地引線桿塔接地電阻測(cè)量注入電流頻率范圍的確定方法，其特征在于，包括如下步驟: 1)建立測(cè)量模型 埋設(shè)于土壤中有限長(zhǎng)的桿塔接地體等效阻抗為Z = R+jX = R+j ω L，隨著測(cè)量頻率f的提高，接地阻抗中電感效應(yīng)會(huì)越來(lái)越明顯，當(dāng)注入高頻電流時(shí)，測(cè)量的桿塔接地電阻值表現(xiàn)為桿塔接地阻抗值；若注入電流信號(hào)?大小達(dá)到kHz以上時(shí)，則認(rèn)為被測(cè)桿塔與周?chē)渌鼦U塔沒(méi)有形成回路，便忽略周?chē)渌鼦U塔的接地電阻Rn及周?chē)渌鼦U塔的電感Ln，避雷線電阻Rto和被測(cè)桿塔自身電阻RTn都是由電阻率很小的鋼性材料制成，其阻值相對(duì)被測(cè)桿塔接地電阻值可忽略，從而得到測(cè)量桿塔接地電阻的等效簡(jiǎn)化模型，即測(cè)量模型； 2)確定注入電流頻率 很據(jù)步驟1)建立的測(cè)量模型，采用三極布極原理測(cè)量桿塔接地電阻，在不斷開(kāi)接地引線時(shí)，使得測(cè)量誤差盡可能小的條件為:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種不斷開(kāi)接地引線桿塔接地電阻測(cè)量注入電流頻率范圍的確定方法，其特征在于:所述可調(diào)激勵(lì)電流源包括電源電路模塊(I)、中央控制單元模塊(2)、信號(hào)發(fā)生器模塊(3)和功率放大模塊⑷，電源電路模塊⑴分別給中央控制單元模塊(2)、信號(hào)發(fā)生器模塊(3)和功率放大模塊(4)供電，中央控制單元模塊(2)控制信號(hào)發(fā)生器模塊(3)產(chǎn)生測(cè)量所需的電流波形信號(hào)，信號(hào)發(fā)生器模塊(3)產(chǎn)生的電流波形信號(hào)由功率放大模塊(4)進(jìn)行功率放大。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種不斷開(kāi)接地引線桿塔接地電阻測(cè)量注入電流頻率范圍的確定方法，其特征在于:所述中央控制單元模塊(2)采用美國(guó)Microchip公司生產(chǎn)的微處理器PIC18F5420。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種不斷開(kāi)接地引線桿塔接地電阻測(cè)量注入電流頻率范圍的確定方法，其特征在于:所述信號(hào)發(fā)生器模塊(3)采用ADI公司的AD9833。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種不斷開(kāi)接地引線桿塔接地電阻測(cè)量注入電流頻率范圍的確定方法，其特征在于:所述功率放大模塊(4)采用PA05功放芯片。
【文檔編號(hào)】G01R27/20GK103954843SQ201410215838
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年5月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月21日
【發(fā)明者】張占龍, 陳亮, 許曉, 劉成, 董敏, 吳昊 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)