[發(fā)明專利]使用短距測量法測量模擬地網(wǎng)接地電阻的可視化方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910057320.X
• 申請日: 2009-05-26
• 公開（公告）號: CN101900767A
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 施偉斌;金之儉;金偉;徐劍;王豐華
• 申請（專利權(quán)）人: 上海市電力公司;上海交通大學(xué);上海久隆信息工程有限公司
• 主分類號: G01R27/20
• 分類號: G01R27/20
• 代理公司: 上海信好專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31249
• 代理人: 姜玉芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高電壓技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及一種采用短距測量法測量變電站接地電阻時的可視化方法。

背景技術(shù)

為了工作和安全的需要，將電力系統(tǒng)或建筑物中的電氣裝置、設(shè)施的某些導(dǎo)電部分經(jīng)接地線與接地極相連接，這就是接地。接地電阻是表征接地裝置電氣性能的重要技術(shù)指標之一，指的是當電流I經(jīng)接地電極流入大地時電極上的電壓U與電流I的比值，它包括接地引線的電阻、接地極本體的電阻、接地極與土壤的接觸電阻和電極至無窮遠處的土壤電阻。

由于發(fā)、變電站的接地網(wǎng)肩負著泄放故障電流、均衡地面電位和提供穩(wěn)定參考電位的任務(wù)，因此其接地電阻必須滿足如下要求，即在泄放故障電流時地面電位的升高不能超過設(shè)備運行所允許的限值，同時不能對人身構(gòu)成電氣沖擊。因此，在新的發(fā)、變電站來說，在其投運之前對接地電阻進行測量，可檢查新接地網(wǎng)的接地電阻是否達到設(shè)計要求，并對計算值進行校驗，驗證計算方法的正確性，從而為新的計算方法和模塊的推廣應(yīng)用提供依據(jù)。對運行的變電站來說，對其接地電阻進行測量，有助于檢查監(jiān)測設(shè)備運行裝備，避免故障的發(fā)生。

電位降法測量理論是由上個世紀60年代發(fā)展起來的至今仍被ANSI/IEEE標準推薦的接地電阻測量方法，從理論上講，該方法可以測量很小的接地電阻而不受輔助電極電阻的影響，因此廣受歡迎，至今仍是標準推薦的接地電阻測量方法。具體測試時，設(shè)置一個電流極C和一個電位極P，將接地裝置G、電流極和電位極在一條直線上或呈三角形排列。如圖1所示，將電流注入接地裝置，測量該電流和接地極與電位極間的電壓。測量時分別測出不同電位極位置對應(yīng)的視在接地電阻，做出接地電阻隨電位極位置改變時的變化曲線，曲線平坦段對應(yīng)的接地電阻即為接地裝置的接地電阻。合理地設(shè)置測量電極的位置是進行接地電阻測量的關(guān)鍵。

圖2為電位降法測量接地電阻時對應(yīng)的地面電位分布曲線，其中曲線1為只有被測電極單獨存在并有電流I經(jīng)過向地中流散時的電位分布曲線；曲線2為只有輔助電流極存在并有電流I從地流回電極的電位分布曲線；曲線3是被測電極和輔助電極同時存在的合成電位分布曲線，即曲線1和曲線2的代數(shù)和。

由圖2可見，由于輔助電流極的作用，無窮遠處的零電位移到了圖中的O點位置。測量時，如果將電壓極位置選擇在零點的O點位置，由于受輔助電流極的影響，接地體電位由U₁₀降到了U₁₀+U₂₀，測量結(jié)果相應(yīng)的也就變?yōu)镽＝(U₁₀+U₂₀)/I，顯然有一定的誤差。為了補償輔助電流極的影響所導(dǎo)致的誤差，電壓極位置必須向電流極方向再移動一段距離，即測量位置移動到電位為U₂₀的P點時，令U_P＝U₂₀，此時的測量結(jié)果為

R＝(U₁₀+U₂₀-U_P)/I＝(U₁₀+U₂₀-U₂₀)/I＝U₁₀/I

與接地電阻的真值相同。由此可見，零電位點對應(yīng)的接地阻抗并不是實際的接地阻抗，而對應(yīng)實際接地阻抗的位置應(yīng)為電位極的補償點，即補償由于電流極靠近接地系統(tǒng)導(dǎo)致的接地阻抗的降低，此即為補償法。

根據(jù)三個測量電極布置的位置的異同，目前常用的接地電阻測試方法主要有0.618法和30度夾角法。

(1)0.618法

若將圖1所示的三個測量電極呈直線布置，設(shè)電流極C和電壓極P離開接地裝置中心的距離分別為x和d，即有GP＝x和GC＝d。若認為接地裝置G和電流極C是半球形，且其半徑與x和d相比較甚小，則要使測量誤差為0，則需

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