[發明專利]基于注入信號的TT系統的接地可靠性監測方法及其系統

有效

• 申請號: 201710409233.0
• 申請日: 2017-06-02
• 公開（公告）號: CN107144748B
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: 雍靜;王曉靜;陸家明;曾禮強;華國棟
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 重慶謝成律師事務所 50224
• 代理人: 鄔劍星

技術領域

本發明涉及一種電力監測方法，尤其涉及一種基于注入信號的TT系統的接地可靠性監測方法及其系統。

背景技術

TT系統是低壓配電系統中電源側變壓器中性點與大地直接聯接，而設備側外露導電部分就近直接與大地聯接，電源接地與設備接地之間無金屬性聯系的接地系統。TT系統中的電氣裝置各有自己的接地極且互不相連，當某一設備的PE線上出現故障電壓時，故障電壓不會通過PE線在各個設備的外露導電部分蔓延，適用于室外配電設備、室外照明、農業用電等場合。

如圖1所示，TT系統中當某一設備發生單相碰殼，此時設備外殼帶電，忽略變壓器阻抗和線路阻抗，則故障電流是經過設備外殼的接地電阻RA與工作接地電阻RB構成的回路。其等效電路如圖2所示。如果設備接地電阻RA阻值過大或接地線斷線，接觸電壓UA極有可能超出安全電壓范圍。這時當人觸及漏電的設備外殼可能受到致命電擊。因此對于TT系統設備接地可靠性的檢測變得尤為重要。

現有技術中，對于TT系統的接地性能的檢測均是直接檢測接地線是否斷線，但是并不能檢測接地電阻的變化狀況，從而不能準確判斷當前的接地性能，比如接地電阻升高，此時只是代表接地電阻接地不良，并沒有出現斷線情況；另外，現有技術的手段一般成本高昂，比如電阻測量儀直接測量，而且不能及時反饋當前的接地狀況信息。

因此，為了解決上述技術問題，亟需提出一種新的方法。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種基于注入信號的TT系統的接地可靠性監測方法，能夠對TT系統的接地電阻的變化狀況進行準確監測，從而動態反應出TT系統的接地變化信息，而且監測的準確性高，實時性強，并且能夠有效降低制造成本以及使用成本。

本發明提供的一種基于注入信號的TT系統的接地可靠性監測方法，包括：

S1.在TT系統的接地回路中注入擾動電流信號；

S2.檢測該擾動信號并與判斷閾值進行比較，根據比較結果判斷TT系統的接地性能。

進一步，步驟S1中，根據如下方法判斷TT系統的接地性能：

如實測的擾動電流信號小于下限閾值I_L次數大于設定值,則判定當前TT系統的接地不良；

如實測的擾動電流信號大于上限閾值I_H，則記錄當前TT系統接地電阻為低阻狀態，并調整判斷閾值的上限和下限。

進一步，步驟S1中的擾動電流信號由信號發生器產生，其中，信號發生器包括：可控硅SCR1、電阻R0以及控制器；

可控硅SCR1的陽極連接于連接于TT系統中的設備的相線，陰極連接于電阻R0的一端，電阻R0的另一端連接于TT系統中的設備的外殼，所述可控硅SCR1的控制極與控制器連接。

進一步，根據如下方法確定判斷閾值：

S201.確定擾動電流信號峰值的變化范圍：

其中，擾動電流信號峰值變化的下限值I_{p min}和上限值I_{p max}通過如下公式計算：

其中，V_N為設備的相線線電壓，RA為設備的外殼接地電阻，RB為系統的工作接地電阻，δ為可控硅SCR1的導通角,R0為電阻R0的阻值；

S202.根據擾動電流信號峰值變化的下限值I_{p min}和上限值I_{p max}的阻值確定下限閾值I_L以及上限閾值I_H，其中，I_L＝(1+α)I_{p min}，I_H＝(1-α)I_{p max}，α為裕度值；

進一步，根據如下方法確定電阻R0和可控硅導通角δ：

對電阻R0進行以10Ω為步長進行取值；

對可控硅導通角δ以5°為步長進行取值；

將電阻R0和可控硅導通角δ代入擾動電流信號峰值變化的下限值I_{p min}和上限值I_{p max}的計算公式中，計算出I_{p min}和I_{p max}，并排序；

篩選出滿足擾動電流信號的有效值和安全電壓的限制條件并使I_{p min}和I_{p max}為最大的的電阻R0和可控硅導通角δ；其中：