[發明專利]一種考慮土壤空間水分分布的桿塔沖擊接地電阻測量方法

有效

• 申請號: 201711249987.0
• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN108008197B
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發明（設計）人: 陳斯翔;李恒真;歐繁;李洪濤;陳道品;陳邦發;羅容波;何子蘭;歐曉妹;宋安琪
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司佛山供電局
• 主分類號: G01R27/20
• 分類號: G01R27/20
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 林麗明

本發明提供一種考慮土壤空間水分分布的桿塔沖擊接地電阻測量方法，該方法步驟分別為：1)調研被測桿塔信息，2)根據現場狀況搭建土壤空間水分分布測試系統，3)選點檢測被測接地網周邊土壤水分分布情況，4)計算得到每個測量點的數據對整體沖擊接地電阻影響權重，5)根據測試點土壤含水量數據，計算得到桿塔地網在不同土壤空間水分分布下沖擊接地電阻。本發明依據實際工況，能夠準確計算得到土壤空間水分分布不平衡時的沖擊接地電阻，通過對沖擊接地電阻的計算可有效判斷桿塔在遭受雷擊時線路運行狀態；測試平臺易于布置、簡單有效，適用于各種工況。

技術領域

本發明涉及電力系統防雷與接地領域，更具體地，涉及一種考慮土壤空間水分分布的桿塔沖擊接地電阻測量方法。

背景技術

輸電系統中桿塔的安全運行與其防雷特性關系密切，而其防雷效果將會直接由其接地裝置的沖擊特性影響。在雷擊桿塔過程中，雷電流經過桿塔及其接地裝置散入地中，而此暫態過程中，在沖擊接地電阻上必定形成一定大小的電壓降。若此電壓大于輸電線路電壓，對線路進行反擊，嚴重威脅電廠及變電站設備，并將增加線路跳閘率，影響供電穩定性。因而，在一定程度內降低沖擊接地電阻是當前國內外一項重大研究課題，也是一大難題。

現有的研究發現，接地網及其周邊土壤的空間水分分布以及變化對系統接地沖擊接地電阻有著直接的影響。若能動態掌握土壤含水量變化及其分布不均時的沖擊接地電阻值，就能更好的在不同氣候，不同環境下及時優化接地裝置，降低反擊事故的發生率。本發明貼合智能測量方向，可以實時監測地網附近土壤水分含量；同時能夠促進智能電網發展，促進快速搭建智能電網。本發明裝置實時測量接地網周邊土壤空間水分分布，并使用通過大量試驗、仿真以及相應的理論推導得出相關的計算方法和計算公式，可準確實時地計算出沖擊接地電阻，為進一步地防護配置和降阻研究提供了必要地數據和可靠地參考。

發明內容

本發明提供一種實時準確的考慮土壤空間水分分布的桿塔沖擊接地電阻測量方法。

為了達到上述技術效果，本發明的技術方案如下：

一種考慮土壤空間水分分布的桿塔沖擊接地電阻測量方法，包括以下步驟：

S1：現場試點調研；

S2：選取測量點并裝配組合實驗裝置；

S3：測量點的區域劃分和權重分配；

S4：信號處理器進行參數修正；

S5：計算得出沖擊接地電阻。

進一步地，所述步驟S1的過程是：

對接地網相關物理量進行測量，測得桿塔附近土壤電阻率為ρ，接地網截面積為S₁，接地網四邊圍成的矩形面積為S₂，接地網埋深為H，接地網最長邊長度為L₁，以及雷電沖擊電流為I_m。

進一步地，所述步驟S2的過程是：

在整個接地網取九個測量點，其中接地網四個角分別選取為1,2,3,4點；接地網上下方選取為5,6點；接地網左右方選取為7,8點；中心選取為9點，水分測定傳感器水平放置于在土壤下0.8H處，每個傳感器測量該點對應區域土壤的含水量，信號采集后通過信號傳輸線傳入含水量采集模塊，在該裝置進行匯總分析，可以分別得到九個區域的實時含水量x_i，其中i＝0,1,····,9，含水量采集模塊通過同軸電纜將各個含水量輸入信號分析處理器中，信號處理器再通過同軸電纜連接到終端上位機。

進一步地，所述步驟S3的過程是：

測量點1,2,3,4的含水量和電阻率變化在誤差允許范圍內，視為相同；測量點5,6在誤差允許范圍視為相同；測量點7,8視為相同；9點獨為一測量點，得出1,2,3,4點共同占整體電阻權重為：