[发明专利]一种综合接地阻抗测量方法、系统及介质

说明书

本发明公开了一种综合接地阻抗测量方法、系统及介质，本发明包括测量计算目标接地网的接地阻抗忽略感抗部分后的电阻部分R；测量计算目标接地网的接地阻抗忽略电阻部分后的感抗部分L；将接地阻抗的电阻部分R、感抗部分X综合得到目标接地网的接地阻抗Z。本发明针对接地阻抗的数值特征，采用了两种不同的测量形式，对接地阻抗中的电阻部分以及感抗部分分别进行测量，然后通过两次不同的试验数据，计算接地网接地阻抗的整体数值。由于采用不同的测量方法与手段，从原理上将整体测量进行了针对性分解，不同的测量方式仅仅针对单一的测量值，从根本上保证了测量的准确度与精度。

技术领域

本发明属于电气工程高电压技术的接地阻抗测量技术，具体涉及一种综合接地阻抗测量方法、系统及介质，可用于实现电力设备预防性试验所规定要求的检测内容，特别是针对大型发电厂、高压变电站接地阻抗的测量，以及高压输电杆塔的接地阻抗测量。

背景技术

发电厂、变电站接地装置的运行状况关系到电力系统的安全、稳定运行。电力系统发生短路故障时，过大的短路电流流经地网使地网电位升高可能危及设备和人身安全，准确地评估接地装置的安全性具有重要意义。在测量大型接地网接地阻抗过程中，普遍采用直线法。当电流线与电压线相互平行时，通过电流线的测试电流在电压线上造成的感应电压将引起测量过程中的误差。感应电压随电流线与电压线之间的距离减小、并行长度增加而增大。当使用停电的架空线作测量回路，电流线和电压线使用同一回架空线的不同相位时，测量误差十分显著，互感电压有可能掩盖需要测量的电压。即使采用有角度导线布置电极(三角法)，同样有互感电压造成测量误差的问题。虽然有经验的工作人员现场会考虑互感影响，而将电流线与电压线尽可能远离，但有时受现场环境影响，还是会有较长距离和较小间距的平行或者有角度的放线。有些大型水电站，测量时无法停多条线路供接地试验用，电流线与电压线只能取同一回路的两相线路，互感影响无法避免。因此，对于接地阻抗检测，如何在测量方法中剔除互感成分，又保留接地网接地阻抗真实的电感分量，获得准确的测量结果，成为迫切需要解决的难题。

现有的直线法测量大型地网接地阻抗时，试验示意图如图1所示。测量点选在地网中心的接地引下线处，按照导则要求放置测量线。测量电流极距地网中心的距离为c，电流线和电压线向同方向放出，电压极放置在距地网中心的距离为p的区域，土壤电阻率ρ理想均匀，接地装置半径为r。由于电流I进入接地极，使该极中心和边缘的电位升均为ρI/(2πr)，电位极的电位为ρI/(2πp)。由于电流离开电流极在接地极边缘(也即中心)的电位升是-ρI[2π(c-r)]，在电位极的电位是-ρI/[2π(c-p)]。

因此，接地极至电位极之间的电位差U为：

上式中，ρ为土壤电阻率，I为进入接地极的电流，r为接地装置半径，p为电压极距地网中心的距离，c电流极距地网中心的距离。

接地极至电位极之间的测得的电阻R为：

上式中，ρ为土壤电阻率，r为接地装置半径，p为电压极距地网中心的距离，c电流极距地网中心的距离。

已知半球真值电阻R_t为：

R_t＝ρ/(2πr) (3)

上式中，ρ为土壤电阻率，r为接地装置半径。

因此所以要测得真值应设法使：

上式中，r为接地装置半径，p为电压极距地网中心的距离，c电流极距地网中心的距离。

若c＞＞r，则1/(c-r)≈1/c，解得：

上式中，p为电压极距地网中心的距离，c电流极距地网中心的距离。