[发明专利]基于结点电压法的多引下线接地电阻测量方法

权利要求书

1.基于结点电压法的多引下线接地电阻测量方法，其特征在于：包括以下步骤：

S01)、构建接地电阻测量电路：

接地电阻测量电路包括控制器、正弦电压产生电路和电流检测电路，正弦电压产生电路用于向接地系统的多条引下线施加测量电压，电流检测电流检测测量电压在引下线产生的电流，并反馈至控制器；

S02)、列写结点电压方程：

首先构建接地系统等效电路，设接地系统有N条引下线，将N条引下线视为N个并联的支路，N条引下线通过接地体接地，N条引下线的等效电阻为R₁～R_N，接地体等效电阻值为R_g，测量时，正弦电压产生电路对N条引下线施加的测量电压为U₁～U_N，各引下线电流为I₁～I_N，接地体两端电压为U，则根据结点电压法，有：

公式(1)中，U无法直接测量，但根据基尔霍夫电流定律及欧姆定律有：

将公式(2)代入公式(1)，即为：

整理可得：

公式(4)即为利用结点电压法列写的方程；

S03)、列写回路电阻方程，利用钳表法钳入第i条引下线，获得测量数据T_i，并且测量数据T_i为：

T_i＝R_i+R₁//R₂//…//R_i-1//R_i+1//…//R_N//R_g (5)，

则R_i＝T_i-R₁//R₂//…//R_i-1//R_i+1//…//R_N//R_g (6)，

其中//表示并联，R₁//R₂//…//R_i-1//R_i+1//…//R_N//R_g表示取R₁、R₂、···、R_i-1、R_i+1、···、R_N、R_g并联后的电阻值；

公式(6)即为回路电阻方程；

S04)、求解接地电阻，引下线等效电阻R₁～R_N和接地体等效电阻值为R_g为被求量：

正弦电压产生电路对接地系统各引下线施加一组测量电压，电流检测电路检测各引下线的电流，构建结点电压方程；

对于N条引下线，分别利用钳表法获得N个测量数据T_i，基于N个测量数据T_i构建N个回路电阻方程；

将结点电压方程与回路电阻方程联立，求得各引下线等效电阻和接地体等效电阻；

上述方程组为非线性方程组，计算过程中，若某引下线故障，则在列写结点电压方程和回路电阻方程时不再考虑该支路，方程数量依次减少。

2.根据权利要求1所述的基于结点电压法的多引下线接地电阻测量方法，其特征在于：通过迭代求解接地电阻，具体步骤为：

S41)、根据精度要求确定允许误差值e及允许迭代次数q，令R_i(1)＝T_i，将该数据代入结点电压方程，求得R_g(1)，其中R_i(1)为迭代计算的初始值，也是钳表法的测量值；

S42)、将R_g(1)重新代入回路电阻方程，求得R_i(2)和R_g(2)，多次迭代，直至|R_g(p)-R_g(p-1)|＜e，迭代结束，结果即为所求，若p＝q时，仍未达到|R_g(p)-R_g(p-1)|＜e，则迭代法不适用，无法利用该方法计算接地电阻。

3.根据权利要求1所述的基于结点电压法的多引下线接地电阻测量方法，其特征在于：接地电阻测量电路还包括相位检测电路，相位检测电路对测量的电流与发出的电压之间的相位差进行检测，若被求量包括阻性部分和感性部分，电流检测电路将测量的电流大小和相位一起反馈至控制器，控制器根据反馈结果计算接地回路阻抗值。