[發(fā)明專利]測量電力用直流系統(tǒng)接地電阻的系統(tǒng)和方法

有效

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• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN108445361B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設計）人: 黃海宏;劉妮妮;王海欣;葉超
• 申請（專利權）人: 合肥工業(yè)大學
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01R27/02
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙) 34124
• 代理人: 丁瑞瑞

1.采用測量電力用直流系統(tǒng)接地電阻的系統(tǒng)進行測量的方法，測量電力用直流系統(tǒng)接地電阻的系統(tǒng)采用雙倍橋臂差流法，R₁、R₂、R₃、R₄為檢測裝置內部的檢測電阻、K₁、K₂、K₃、K₄為可控開關，串聯(lián)的第一檢測裝置、可控開關K₁接在正母線和大地之間，串聯(lián)的第二檢測裝置、可控開關K₂接在負母線和大地之間，串聯(lián)的第三檢測裝置、可控開關K₃接在正母線和大地之間，串聯(lián)的第四檢測裝置、可控開關K₄接在負母線和大地之間，單支路的情況下，R_f為并聯(lián)在直流母線上的負載電阻，R₊和R_-分別為電路中正母線和負母線對大地的絕緣電阻，也就是待檢測的電阻，當只有單支路出現(xiàn)絕緣狀況降低時，定義R_Z+和R_Z-分別為該支路正極和負極對大地的絕緣電阻，也就是待檢測的電阻，其特征在于，設定上述電阻R₁、R₂的阻值為R，電阻R₃、R₄的阻值為(1/4)R，單支路正負均接地的情況的測量包括下述步驟：

1)僅使K₁閉合，得分支負極漏電流I_Z1-；

僅使K₃閉合，得分支負極漏電流I_Z2-；

僅使K₂閉合，得分支正極漏電流I_Z1+；

僅使K₄閉合，得分支正極漏電流I_Z2+；

2)由1)得到的數(shù)據(jù)可知，K₁、K₂交替導通得正負接地電阻公式：

其中u_m為正負母線間電壓；

K₃、K₄交替導通得正負接地電阻公式：

3)由公式(1)和(2)得：

另使ΔI₊＝I_Z2+-I_Z1+，ΔI_-＝I_Z2--I_Z1-

即K₂和K₄分別閉合時，得到正極漏電流之差為ΔI₊；K₁和K₃分別閉合時，得到負極漏電流之差為ΔI_-；

則有：

同理：

同時：ΔI₊R_Z+＝ΔI_-R_Z-

故得：

4)根據(jù)以上三個步驟即推導出利用漏電流差值計算正負接地電阻值的公式：

2.采用測量電力用直流系統(tǒng)接地電阻的系統(tǒng)進行測量的方法，測量電力用直流系統(tǒng)接地電阻的系統(tǒng)采用雙倍橋臂差流法，R₁、R₂、R₃、R₄為檢測裝置內部的檢測電阻、K₁、K₂、K₃、K₄為可控開關，串聯(lián)的第一檢測裝置、可控開關K₁接在正母線和大地之間，串聯(lián)的第二檢測裝置、可控開關K₂接在負母線和大地之間，串聯(lián)的第三檢測裝置、可控開關K₃接在正母線和大地之間，串聯(lián)的第四檢測裝置、可控開關K₄接在負母線和大地之間，單支路的情況下，R_f為并聯(lián)在直流母線上的負載電阻，R₊和R_-分別為電路中正母線和負母線對大地的絕緣電阻，也就是待檢測的電阻，當只有單支路出現(xiàn)絕緣狀況降低時，定義R_Z+和R_Z-分別為該支路正極和負極對大地的絕緣電阻，也就是待檢測的電阻，在多支路的情況下，R_f1……R_fn為并聯(lián)在直流母線上的負載電阻，R_Z1+、R_Z2+……R_Zn+和R_Z1-、R_Z2-……R_Zn-分別為電路中各分支正極和負極對大地的絕緣電阻，也就是待檢測的電阻，其中n大于等于2，其特征在于，設定上述電阻R₁、R₂的阻值為R，電阻R₃、R₄的阻值為(1/4)R，多支路單極性接地的計算步驟如下：

1)以兩條支路負接地為例進行推導：

定義I_Z11-和I_Z21-分別為K₁閉合時，流經R_Z1-和R_Z2-的負極漏電流；I_Z12-和I_Z22-分別為K₃閉合時，流經R_Z1-和R_Z2-的負極漏電流；

K₁閉合得：

K₃閉合得：

2)由公式(3)和(4)得：

另ΔI₁＝I_Z12--I_Z11-，ΔI₂＝I_Z22--I_Z21-

即ΔI₁為分支1在K₁和K₃分別閉合時得到的漏電流之差；ΔI₂為分支2在K₁和K₃分別閉合時得到的漏電流之差；

則有：

同理：

同時：ΔI₁ R_Z1-＝ΔI₂ R_Z2-

故得：

3)根據(jù)以上兩個步驟推導出利用漏電流差值計算兩條支路負接地電阻值的公式：

4)由公式(5)推廣任意條支路負接地的情況：

其中R_Z1-、R_Z2-……R_Zn-分別為電路中各分支負極對大地的絕緣電阻，也就是待檢測的電阻，其中n大于等于2；

多支路正接地與多支路負接地原理相同。