[發(fā)明專利]一種配電變壓器接地阻抗測量裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711140807.5
• 申請日: 2017-11-16
• 公開（公告）號: CN107831368A
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黑穎頓;馬御棠;周仿榮;馬儀;鐘劍明;翟兵;邵建康;黃然
• 申請（專利權(quán)）人: 云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號: G01R27/20
• 分類號: G01R27/20
• 代理公司: 北京弘權(quán)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11363
• 代理人: 逯長明,許偉群

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及接地阻抗測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種帶電運行配電變壓器接地阻抗測量裝置及方法。

背景技術(shù)

配電變壓器是指將電網(wǎng)高電壓降低到設(shè)備工作電壓的變壓器，通常為日常照明和工廠動力提供電能。配電變壓器一般都會接地并且與電網(wǎng)避雷系統(tǒng)連接，以便當(dāng)變壓器發(fā)生異常或者遭遇雷擊之后，能夠?qū)⑴潆娮儔浩鲾y帶的電荷傳輸?shù)酱蟮刂小Ｔ陔姾蓮慕拥鼐€流入大地的過程中會受到接地阻抗的阻礙。當(dāng)接地阻抗過大時，積聚在配電變壓器上的電荷將不能及時流入大地，如果遇到雷雨天氣，極有可能損壞配電變壓器或者其他負載設(shè)備，嚴重時還可能會造成人員意外傷害。

目前，通常采用接地阻抗測量儀來測量配電變壓器的接地阻抗，例如ZC-8型接地阻抗測量儀，該測量儀通常設(shè)有與接地體連接的端口E，電流接地端C和電壓接地端P。在測量的過程中，儀器產(chǎn)生一個交變電流，該交變電流從E端和C端向接地體和電流接地探針流入，該電流在被測體上產(chǎn)生相應(yīng)的交變電壓，儀器在E端和P端檢測該交變電壓值，直接根據(jù)該交變電流值和交變電壓值，測接地體的接地阻抗。

然而，在使用上述測量儀測量接地阻抗之前，都需要停止變壓器工作，并將變壓器的接地線與大地斷開，使被測地體與配電變壓器相互獨立，否則儀器產(chǎn)生的測量電流中的部分電流將流入配電變壓器的避雷系統(tǒng)，導(dǎo)致測量得到的接地阻抗誤差較大。

發(fā)明內(nèi)容

本申請?zhí)峁┮环N配電變壓器接地阻抗測量裝置及方法，以解決配電變換器在接地狀態(tài)下阻抗測量誤差較大的問題。

本申請的第一方面，提供一種配電變壓器接地阻抗測量裝置，所述配電變壓器通過接地線接地，并與避雷線連接，所述避雷線在所述配電變壓器的接地阻抗測量區(qū)域外接地；所述裝置包括：

電流輸出單元，用于在所述配電變壓器的接地線和電流接地點之間施加電流I₀；

電壓測量單元，用于測量所述接地線和電壓接地點之間的電壓U，所述電壓U在所述電流I₀的作用下產(chǎn)生；

分量電流測量單元，用于測量所述電流I₀中流向所述避雷線的分量電流I₁；

阻抗計算單元，用于根據(jù)所述電壓U、所述電流I₀和所述分量電流I₁，計算所述配電變壓器的接地阻抗。

可選的，所述阻抗計算單元還用于，

采用第一公式計算所述電流I₀中流經(jīng)所述接地線和所述電流接地點之間大地的電流I₂，所述第一公式為I₂＝I₀-I₁；

采用第二公式計算所述配電變壓器的接地阻抗Z，所述第二公式為

可選的，所述分量電流測量單元包括電流測量線圈和電流測量儀；所述電流測量線圈套設(shè)于所述避雷線上，所述電流測量儀與所述電流測量線圈連接。

可選的，所述電流測量線圈為羅氏線圈。

可選的，所述電流I₀為45-70Hz中任一數(shù)值的異頻正弦波電流。

可選的，所述電壓接地點位于所述電流接地點和所述接地線之間的線段上；所述電流接地點與所述接地線之間的距離為第一預(yù)設(shè)距離D₁；所述電壓接地點與所述接地線之間的距離為第二預(yù)設(shè)距離D₂；D₂＝nD₁，其中n∈[0.5,1]。

所述裝置能夠在配電變壓器接地并正常工作的情況下，在所述配電變壓器的接地線和電流接地點之間施加電流I₀，并基于所述電流I₀測量出被測地體的電壓U，測量出所述電流I₀中經(jīng)由避雷線流失的電流I₁；直接根據(jù)所述電壓U、電流I₀、電流I₁即可計算出接地阻抗。該裝置操作簡便，并具有較高的測量精度。

本申請的第二方面，提供一種配電變壓器接地阻抗測量方法，所述配電變壓器通過接地線接地，并與避雷線連接，所述避雷線在所述配電變壓器的接地阻抗測量區(qū)域外接地；所述方法包括：

在所述配電變壓器的接地線和電流接地點之間施加電流I₀；

測量所述接地線和電壓接地點之間的電壓U，所述電壓U在所述電流I₀的作用下產(chǎn)生；

測量所述電流I₀中流向所述避雷線的分量電流I₁；