一種基于大功率直流電源的接地網(wǎng)直流分流系數(shù)測(cè)量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及接地網(wǎng)分流系數(shù)測(cè)試方法，特別是涉及一種基于大功率直流電源的接地網(wǎng)分流系數(shù)測(cè)量方法，屬于電力系統(tǒng)接地網(wǎng)特性參數(shù)測(cè)量領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]變電站接地網(wǎng)作為電力系統(tǒng)的特殊的組成部分，除了作為變電站發(fā)生故障時(shí)提供一種泄流通道，保護(hù)站內(nèi)設(shè)備和運(yùn)行人員的安全，也為其他的設(shè)備提供工作接地，按照相關(guān)的規(guī)程規(guī)定，需要一定的年限對(duì)接地網(wǎng)的參數(shù)進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)。接地電阻作為接地網(wǎng)重要的特征參數(shù)之一，在預(yù)防性試中作為一個(gè)重要的參數(shù)進(jìn)行測(cè)量。
[0003]接地電阻定義為接地裝置對(duì)遠(yuǎn)方電位零點(diǎn)的電阻值。在目前的測(cè)試規(guī)程中，一般在變電站接地網(wǎng)某引下線上注入一異頻小電流I或者工頻大電流I，然后用電壓表測(cè)量接地網(wǎng)與一定距離處的電壓級(jí)之間的電壓差U，得到接地網(wǎng)的視在阻抗值，定義為R = U/I ;通過多次測(cè)量最終得到接地網(wǎng)接地電阻值。由此可見，只有準(zhǔn)確的測(cè)量得到入地的電流I和變電站接地網(wǎng)與電壓極之間的電壓U才能最終得到準(zhǔn)確的接地電阻值，目前隨著技術(shù)的發(fā)展，電流表和電壓表的精度均比較高，測(cè)量的主要誤差來源與接地網(wǎng)的分流情況。
[0004]變電站投入運(yùn)行后通過架空線路或電纜與其他變電站在電氣上構(gòu)成了聯(lián)系，此時(shí)在測(cè)量過程中向待測(cè)變電站接地網(wǎng)注入電流，此時(shí)電流并非全部通過測(cè)量接地網(wǎng)流入大地，流入無窮遠(yuǎn)處，而是通過避雷線或者電纜的屏蔽層，通過其他變電站流入大地，此時(shí)測(cè)量得到的電流將比實(shí)際通過待測(cè)變電站注入大地的電流大小，導(dǎo)致測(cè)量得到的電壓值偏小，而實(shí)際計(jì)算時(shí)采用的是測(cè)量的電流，最終導(dǎo)致接地電阻值比實(shí)際值偏小。
[0005]為解決上述實(shí)際中存在的問題，需要準(zhǔn)確測(cè)量得到入地電流。此時(shí)可以通過斷開待測(cè)變電站接地網(wǎng)與所有其他變電站避雷線或者電纜連接，使得測(cè)量電流均入大地，但是在實(shí)際上通過電纜連接時(shí)，無法斷開；通過避雷線連接時(shí)同樣非常困難，除新投運(yùn)變電站在基建時(shí)候外，其他運(yùn)行變電站基本無法實(shí)現(xiàn)。除此之外，還可以通過測(cè)量避雷線或電纜的分流情況，得到真正流入大地的電流。通過此種方式進(jìn)行時(shí)，因?yàn)榻拥鼐W(wǎng)本省存在一定的電感，與其相連接的避雷線存在一定的電感和電容，實(shí)際上構(gòu)成了一個(gè)阻抗網(wǎng)絡(luò)，在進(jìn)行測(cè)量時(shí)需要考慮相位對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響，要么直接進(jìn)行相位的測(cè)量，這樣實(shí)施起來均有一定的困難。
[0006]本發(fā)明專利通過大功率直流電源向變電站接地網(wǎng)注入一個(gè)穩(wěn)定的直流電流源，避開接地網(wǎng)與其相連接的避雷線、電纜構(gòu)成的阻抗值的影響，直接進(jìn)行電阻量的測(cè)量，此時(shí)可以直接對(duì)電流值進(jìn)行相加減進(jìn)行計(jì)算，最終得到接地網(wǎng)的分流系數(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的主要是為提高變電站、發(fā)電廠接地網(wǎng)接地電阻的測(cè)量準(zhǔn)確性，提供一種基于大功率直流電源的接地網(wǎng)分流系數(shù)的測(cè)試方法。該方法可以充分利用直流電流的特性，避開工頻或異頻電流相位測(cè)量的困難。
[0008]本發(fā)明實(shí)質(zhì)是利用直流無相位的特性，利用大功率直流電源，向待測(cè)接地網(wǎng)注入一個(gè)直流電流，并且在整個(gè)測(cè)試過程中保持穩(wěn)定；同時(shí)測(cè)量所有架空避雷線或者電纜流出的直流電流量，即可得到接地網(wǎng)的分流系數(shù)。
[0009]本發(fā)明根據(jù)上述技術(shù)原理，提供了一種基于大功率直流電源的接地網(wǎng)分流系數(shù)測(cè)量方法，其特征在于，包括如下步驟:
[0010]第一步，在待測(cè)接地網(wǎng)的任意接地引下線位置注入一個(gè)大功率直流測(cè)試電流Ir，并在測(cè)試過程中保持電流穩(wěn)定，定義該測(cè)試電流入地的方向?yàn)檎较颍?br>[0011]第二步，利用高精度電流表鉗住該地網(wǎng)區(qū)域內(nèi)某電纜或者線路出線構(gòu)架的接地引下線，并將電流表的測(cè)試方向朝下為正方向，與第一步中的電流量相比較，即為該位置的分流電流值Ik;
[0012]第三步，采用與第二步相同的方法，逐一測(cè)量得到地網(wǎng)各線路出線構(gòu)架或電纜的分流情況In，將所有電流的代數(shù)和進(jìn)行相加，得到整個(gè)接地網(wǎng)的分流情況。
[0013]優(yōu)選的，所述接地網(wǎng)是指變電站、發(fā)電廠、換流站的接地網(wǎng)。
[0014]優(yōu)選的，所述接地網(wǎng)與其他變電站、發(fā)電廠、換流站連接的輸電線路設(shè)有避雷線。
[0015]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選例中，第二步中電流表的分辨率應(yīng)達(dá)到0.0lA0
[0016]在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選例中，在第一步中注入的直流測(cè)試電流大于5A ;—般認(rèn)為每根避雷線的分流測(cè)試數(shù)據(jù)在電流表分辨率的10倍以上，測(cè)量數(shù)據(jù)可靠程度較高；根據(jù)測(cè)試情況，一根避雷線分流大約在2%左右，當(dāng)測(cè)量電流表分辨率是0.0lA時(shí)，注入的直流測(cè)試電流大于5A，測(cè)量數(shù)據(jù)可靠程度較高。
[0017]本發(fā)明具有如下積極的技術(shù)效果:采用大功率直流電源提供測(cè)試電流，可以避開工頻信號(hào)的干擾，在定義了正方向后可以直接進(jìn)行模值的加減，避免了采用其他方法相位測(cè)量的繁瑣和困難。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明接地網(wǎng)分流系數(shù)測(cè)試示意圖。
[0019]1.地面；2.接地網(wǎng)；3.架空避雷線；4.構(gòu)架接地引下線；5.任意接地引下線電流注入位置。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面通過實(shí)施例，結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案其進(jìn)行進(jìn)一步說明:
[0021]見圖1，第一步，在待測(cè)接地網(wǎng)的任意接地引下線位置注入一個(gè)大功率直流測(cè)試電流Ir，并在測(cè)試過程中保持電流穩(wěn)定，定義該測(cè)試電流入地的方向?yàn)檎较?；大功率直流電流設(shè)備采用定制某廠家設(shè)備，可提供最大100A的直流電流，在實(shí)施過程中，保證試驗(yàn)電流穩(wěn)定在50A，注入位置位于該變電站1#主變處。
[0022]第二步，利用高精度電流表鉗住該地網(wǎng)區(qū)域內(nèi)某電纜或者線路出線構(gòu)架的接地引下線，并將電流表的測(cè)試方向朝下為正方向，與第一步中的電流量相比較，即為該位置的分流電流值Ik ;測(cè)量時(shí)電流表采用FULKE345，測(cè)量時(shí)設(shè)備保持電流入地方向?yàn)檎较颉Ｔ谠撟冸娬就ㄟ^3條500kV線路和一個(gè)電廠聯(lián)系，2條500kV線路和一個(gè)變電站聯(lián)系，I條IlOkV線路和一個(gè)變電站聯(lián)系，在實(shí)施過程中對(duì)IlOkV線路構(gòu)架接地引下線進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量值為-0.8IAO
[0023]第三步，采用與第二步相同的方法，逐一測(cè)量得到地網(wǎng)各線路出線構(gòu)架或電纜的分流情況In，將所有電流的代數(shù)和進(jìn)行相加，得到整個(gè)接地網(wǎng)的分流情況。在實(shí)施過程中對(duì)所有的除第二步外所有的架空線路構(gòu)架的接地引下線進(jìn)行測(cè)量。包括第二步測(cè)量在內(nèi)，所有的接地引下線測(cè)量結(jié)果為-13.35A。從而可以得到該變電站接地網(wǎng)流出的分流系數(shù)為26.7%，從變電站入地的分流系數(shù)為73.3%。
[0024]采用常規(guī)的異頻法對(duì)同一變電站流出的分流情況進(jìn)行了測(cè)量，注入電流在6.40A，頻率為47HZ，該設(shè)備不能測(cè)量相角，采用模值相加的辦法得到該變電站接地網(wǎng)流出的分流系數(shù)為38.9%，從變電站入地的分流系數(shù)為61.1%，若按此方法對(duì)該變電站的接地電阻進(jìn)行換算，將導(dǎo)致最終的接地電阻測(cè)量結(jié)果偏大。
[0025]采用上述方法，得到了變電站接地網(wǎng)的分流系數(shù)，避免了工頻干擾，可以直接利用測(cè)試得到的數(shù)值進(jìn)行相加，方便現(xiàn)場實(shí)施。
[0026]本發(fā)明的上述實(shí)施例并不是對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定，本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此，根據(jù)本發(fā)明的上述內(nèi)容，按照本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段，在不脫離本發(fā)明上述基本技術(shù)思想前提下，對(duì)本發(fā)明的上述結(jié)構(gòu)做出的其它多種形式的修改、替換或變更，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于大功率直流電源的接地網(wǎng)分流系數(shù)測(cè)量方法，其特征在于，包括如下步驟: 第一步，在待測(cè)接地網(wǎng)的任意接地引下線位置注入一個(gè)大功率直流測(cè)試電流Ir，并在測(cè)試過程中保持電流穩(wěn)定，定義該測(cè)試電流入地的方向?yàn)檎较颍?第二步，利用高精度電流表鉗住該地網(wǎng)區(qū)域內(nèi)某電纜或者線路出線構(gòu)架的接地引下線，并將電流表的測(cè)試方向朝下為正方向，與第一步中的電流量相比較，即為該位置的分流電流值Ik ; 第三步，采用與第二步相同的方法，逐一測(cè)量得到地網(wǎng)各線路出線構(gòu)架或電纜的分流情況In，將所有電流的代數(shù)和進(jìn)行相加，得到整個(gè)接地網(wǎng)的分流情況。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于大功率直流電流的地網(wǎng)分流系數(shù)測(cè)量方法，其特征在于所述的接地網(wǎng)是指變電站、發(fā)電廠、換流站的接地網(wǎng)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于大功率直流電流的接地網(wǎng)分流系數(shù)測(cè)量方法，其特征在于所述的接地網(wǎng)與其他變電站、發(fā)電廠、換流站連接的輸電線路架設(shè)有避雷線。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的基于大功率直流電流接地網(wǎng)分流系數(shù)測(cè)試方法，其特征在于第二步中電流表的分辨率應(yīng)達(dá)到0.0lA05.根據(jù)權(quán)利要求1任一項(xiàng)所述的基于大功率直流電流接地網(wǎng)分流系數(shù)測(cè)試方法，其特征在于第一步中注入的直流測(cè)試電流大于5A。
【專利摘要】本發(fā)明涉及接地網(wǎng)分流系數(shù)測(cè)試方法，特別是涉及一種基于大功率直流電源的接地網(wǎng)分流系數(shù)測(cè)量方法，包括如下步驟：1.在待測(cè)接地網(wǎng)的任意接地引下線位置注入一個(gè)大功率直流測(cè)試電流Ir，定義該測(cè)試電流入地的方向?yàn)檎较颍?.得到該位置的分流電流值Ik；3.逐一測(cè)量得到地網(wǎng)各線路出線構(gòu)架或電纜的分流情況In，將所有電流的代數(shù)和進(jìn)行相加，得到整個(gè)接地網(wǎng)的分流情況。本發(fā)明采用大功率直流電源提供測(cè)試電流，可以避開工頻信號(hào)的干擾，在定義了正方向后可以直接進(jìn)行模值的加減，避免了采用其他方法相位測(cè)量的繁瑣和困難。
【IPC分類】G01R19/10, G01R31/00
【公開號(hào)】CN105044505
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510397259
【發(fā)明人】馬御棠, 馬儀, 周仿榮, 于虹, 申元, 鐘劍明, 翟兵
【申請(qǐng)人】云南電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院
【公開日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年7月9日