[發(fā)明專利]一種測(cè)試大地網(wǎng)接地電阻的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510724588.X
• 申請(qǐng)日: 2015-10-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105425049A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳健;王昕;曾曉;張東波;鄭德富;項(xiàng)弋力;奚斌;朱亮;朱瑾;王杰;何冰;黃鎮(zhèn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司臺(tái)州供電公司;國(guó)家電網(wǎng)公司;杭州宏聯(lián)電氣有限公司
• 主分類號(hào): G01R27/20
• 分類號(hào): G01R27/20
• 代理公司: 杭州華鼎知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 33217
• 代理人: 秦曉剛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及接地電阻測(cè)試技術(shù)，尤其涉及測(cè)試大地網(wǎng)接地電阻的方法。

背景技術(shù)

接地網(wǎng)絡(luò)是將多個(gè)接地體用接地干線連接成網(wǎng)絡(luò)，具有接地可靠，接地電阻小的特點(diǎn)，適合大量電氣設(shè)備接地的需要，目前，在變電站中大量使用。

變電站接地目前通過(guò)測(cè)量接地電阻和跨步電壓，接觸電勢(shì)評(píng)估接地網(wǎng)的缺陷，不能有效發(fā)現(xiàn)接地網(wǎng)的腐蝕情況，特別是斷點(diǎn)也不能有效發(fā)現(xiàn)。

目前檢查地網(wǎng)腐蝕一般通過(guò)開(kāi)挖，檢查開(kāi)挖點(diǎn)的腐蝕情況，但不能發(fā)現(xiàn)某些局部缺陷，其工作量大不利于安全運(yùn)行，同時(shí)開(kāi)挖出會(huì)提供充足的氧氣,有加速腐蝕的可能。

運(yùn)行十年以上變電站數(shù)量多，存在腐蝕造成的缺陷隱患，迫切需要有效的檢測(cè)診斷技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題就是提供一種測(cè)試大地網(wǎng)接地電阻的方法，克服現(xiàn)在不能有效發(fā)現(xiàn)接地網(wǎng)的腐蝕情況，斷點(diǎn)不能有效發(fā)現(xiàn)，不能夠清楚的看到地網(wǎng)各個(gè)點(diǎn)的阻抗分布情況，從而需要大面積開(kāi)挖來(lái)尋找地網(wǎng)腐蝕情況。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種測(cè)試大地網(wǎng)接地電阻的方法，包括如下步驟：

首先，將接地電阻組成的接地網(wǎng)等效為純電阻網(wǎng)絡(luò)，每一段導(dǎo)體代表一個(gè)電阻；

然后，通過(guò)接地引線向接地網(wǎng)注入電流并采集相應(yīng)端口數(shù)據(jù)，計(jì)算可得兩接地引線間的端口電阻，其中端口電阻為R2，端口一側(cè)網(wǎng)格電阻等效為R1，端口另一側(cè)網(wǎng)格電阻等效為R3和R4，在端口處施加的電壓為Vs，分流到兩側(cè)網(wǎng)格的電流分別為i1和i2，則得出

網(wǎng)格1：Vs-i1R1-(i1-i2)R2＝0

網(wǎng)格2：-(i2-i1)R2-i2R3-i2R4＝0

由上述公式進(jìn)一步得出

(R1+R2)i1-R2i2＝Vs

-R2i+(R2+R3+R4)i2＝0

根據(jù)施加的電流和電壓值進(jìn)行計(jì)算得出流過(guò)R2的電流和電壓，從而計(jì)算出R2的值；重復(fù)上述過(guò)程便可得到各段導(dǎo)體的電阻值；

最后，將該電阻值與完好時(shí)的電阻值進(jìn)行比較便可得到接地網(wǎng)導(dǎo)體的腐蝕程度及斷點(diǎn)情況。

進(jìn)一步的，將測(cè)得電阻值除以完好電阻得到的值再乘以一個(gè)系數(shù)得到一個(gè)用于評(píng)價(jià)接地電阻腐蝕情況的百分?jǐn)?shù)。

進(jìn)一步的，通過(guò)測(cè)量數(shù)據(jù)繪制成模擬純電阻網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)格圖形，各個(gè)網(wǎng)格標(biāo)識(shí)出對(duì)應(yīng)接地電阻的腐蝕情況。

進(jìn)一步的，用不同顏色的矩形格標(biāo)識(shí)接地電阻腐蝕的相應(yīng)等級(jí)。

本發(fā)明根據(jù)地網(wǎng)原始的網(wǎng)格分布圖，在其中兩個(gè)點(diǎn)之間加一個(gè)電壓源，并且在被測(cè)電阻段旁邊網(wǎng)絡(luò)電阻加大電流源，這樣便能夠判定流過(guò)被測(cè)電阻段的電流方向，并且由于兩側(cè)加入了同向的電流，因此可以利用網(wǎng)格電流作為唯一變量，再利用基爾霍夫電壓定律列出方程組計(jì)算出被測(cè)電阻。

因此，本發(fā)明可以準(zhǔn)確的計(jì)算出接地電阻網(wǎng)格電阻中的任意兩點(diǎn)間的電阻，因此準(zhǔn)確的判斷哪一段電阻出現(xiàn)了問(wèn)題，可以通過(guò)計(jì)算出的電阻分布情況進(jìn)行準(zhǔn)確的開(kāi)挖，不用浪費(fèi)過(guò)多的人力物力。利用此方法不管是減少工作量還是變電站的安全運(yùn)行都大大的有幫助。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

圖1是接線原理圖；

圖2是測(cè)量電路原理圖；

圖3是根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)繪制成的接地網(wǎng)絡(luò)電阻腐蝕圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，首先，將接地網(wǎng)等效為純電阻網(wǎng)絡(luò)，每一段導(dǎo)體代表一個(gè)電阻，通過(guò)接地引線向接地網(wǎng)注入電流或電壓并采集相應(yīng)端口數(shù)據(jù)，計(jì)算可得兩接地引線間的端口電阻。

具體的測(cè)量裝置包括測(cè)量?jī)x器22、電流源21、接地網(wǎng)11、接地引線13，標(biāo)準(zhǔn)匹配電阻R，通過(guò)該測(cè)量裝置能夠更好的來(lái)測(cè)量出地網(wǎng)的端口電阻。

如圖2所示，網(wǎng)格電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，整個(gè)接地網(wǎng)可以劃分為n個(gè)網(wǎng)格，m個(gè)電流源，可以列n-m個(gè)獨(dú)立方程，即n-m獨(dú)立網(wǎng)格電流，其中端口電阻為R2，端口一側(cè)網(wǎng)格電阻等效為R1，端口另一側(cè)網(wǎng)格電阻等效為R3和R4，在端口處施加的電壓為Vs，分流到兩側(cè)網(wǎng)格的電流分別為i1和i2，

對(duì)每個(gè)含有未知電流的網(wǎng)格應(yīng)用KVL

網(wǎng)格1：Vs-i1R1-(i1-i2)R2＝0

網(wǎng)格2：-(i2-i1)R2-i2R3-i2R4＝0

即：(R1+R2)i1-R2i2＝Vs

-R2i+(R2+R3+R4)i2＝0