[發(fā)明專利]一種帶補償修正的接地電阻短距測量方法及系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2019-04-19
• 公開（公告）號: CN110108948A
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發(fā)明（設計）人: 謝威;廖清陽;姚璐;熊楠;尚曉霞;饒赟
• 申請（專利權）人: 貴州電網(wǎng)有限責任公司
• 主分類號: G01R27/20
• 分類號: G01R27/20
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 王海權

本發(fā)明涉及一種帶補償修正的接地電阻短距測量方法及系統(tǒng)，屬于電阻測量技術領域。該系統(tǒng)包括交流信號源I、電流表I、電壓表I、交流信號源II、電流表II、電壓表II、電流極、輔助電流極和雙刀雙擲開關；交流信號源I與電流表I串聯(lián)，再與電壓表I并聯(lián)，形成電路I；交流信號源II與電流表II串聯(lián)，再與電壓表II并聯(lián)，形成電路II；電路I和電路II通過雙刀雙擲開關連接；電流表I和電壓表I之間與電流極連接；電流表II和電壓表II之間與輔助電流極連接。在測量接地網(wǎng)接地電阻時，有效克服了常規(guī)長距法放線距離長、安全風險高、工作難度大的困難。對兩個注入反向電流接地體的地電位曲線疊加曲線進行修正，提高了測量精度。

技術領域

本發(fā)明屬于電阻測量技術領域，涉及一種帶補償修正的接地電阻短距測量方法及系統(tǒng)。

背景技術

對接地網(wǎng)接地電阻的測量，現(xiàn)有方法主要可分為長距法和短距法兩種。

長距法測量接地網(wǎng)接地電阻的測量回路如圖1所示。

為確保測量精度，要求電流極與被測接地系統(tǒng)邊緣的距離最少達到接地網(wǎng)對角尺寸的4-5倍。長距法測量精度較高，但是對于大型接地網(wǎng)，存在放線距離太長，工作量大的缺點，特別是在山區(qū)地帶，放線工作及其困難，安全風險高，同時較長的導線也會增大干擾誤差。

現(xiàn)有短距法大都是建立在計算機數(shù)值計算的基礎之上，通過對接地網(wǎng)及土壤介質等實體建立數(shù)值或等效模型，然后用電腦軟件求解土壤電流分布方程以確定地電位零點的位置。相比之下，短距法大大縮短了電流極的放線距離，減輕了勞動強度。但是數(shù)值計算對模型要求高，也無法完全模擬接地網(wǎng)的實際情況，因此精確度無法保證。

發(fā)明專利“短距測量接地網(wǎng)接地電阻的測量方法及其測量結構”(專利號：ZL201010185450.4)提出了一種基于現(xiàn)場測量的短距測量方法，具體測量接線如圖2所示。

在測量時首先按照圖2中實線部分搭接測量電路并通過測量出的電壓和電流計算出電阻，然后再按照虛線搭接測電路并通過測量出的電壓和電流計算出電阻，最后通過公式算出接地網(wǎng)的接地電阻。

該方法通過引入輔助電流極后進行兩次測量后間接計算出接地網(wǎng)接地電阻，可以有效解決長距法存在困難。但是該方法中測量的總電阻并不完全等于接地網(wǎng)接地電阻和電流極接地電阻之和，而是要小于接地網(wǎng)接地電阻和電流極接地電阻之和。

如圖3所示，在兩個接地體中注入相反方向的電流，其地電位曲線疊加后，兩個接地體之間的電壓要小于兩個接地體單獨注入電流后地電位曲線絕對值之和。因此上述方法中計算出的要比接地網(wǎng)的實際接地電阻小，需要對這一誤差進行修正，才能得到更精確的測量結果。

發(fā)明內容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種帶補償修正的接地電阻短距測量方法及系統(tǒng)。

為達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

一種帶補償修正的接地電阻短距測量方法，該方法為：

用雙層土壤模型來模擬實際的土壤結構，以半球形電極來模擬實際的接地網(wǎng)；根據(jù)電流場理論，半球形接地體的電位分布為：

式中，ρ₁為上層土壤電阻率；ρ₂為下層土壤電阻率；r為接地體半徑；h為上層土壤厚度；

此時電流極引起的接地網(wǎng)電位下降為：

接地網(wǎng)引起的電流極電位升高為：

式中，L為接地網(wǎng)與電流極之間的距離；

通過測量土壤數(shù)據(jù)，建立雙層土壤模型：