[發明專利]強諧波下接地網阻抗測量方法

在審

• 申請號: 202010424079.6
• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN112198369A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 劉康;溫定筠;張廣東;包艷艷;吳玉碩;郭陸;陳博棟;高立超;馬玲
• 申請（專利權）人: 國網甘肅省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R27/20
• 分類號: G01R27/20
• 代理公司: 北京輕創知識產權代理有限公司 11212
• 代理人: 王歡

本發明提供了一種簡單便捷的強諧波下接地網阻抗測量方法，通過測量工頻下接地阻抗值，從而計算出諧波干擾下接地網阻抗值，且保證了誤差＜2％的工程需求。步驟為一、將接地網用集中參數模型表示，將每段接地網導體通過導體段的等效阻抗Z和泄漏電阻R_d組成的T型單元等效；二、每個由m×n個網孔構成的接地網的等效模型，每個網孔用四個首尾相連的T型單元等效；三、首先按照規程測量工頻下的接地阻抗值，然后確定接地網的等效模型，根據測量得到的工頻下的接地阻抗值，求取模型中的泄漏電阻值，最后根據接地網的等效模型求取各次諧波下的接地阻抗值。

技術領域

本發明屬于電學領域，具體涉及一種強諧波下接地網阻抗測量方法

背景技術

電力系統中的接地系統是維護電力系統安全可靠運行、保障運行人員和電氣設備安全的根 本保障和重要措施。變電站的接地網不僅可以降低電氣設備的絕緣水平、為變電站內各種電氣 設備提供了一個公共的參考點，而且在系統故障時可將故障電流迅速排泄，降低變電站的電位， 以保證人身和設備安全。因此，一個安全可靠的接地系統顯得尤為重要。

目前我國電網建設的規模不斷地在擴大。隨著大容量、遠距離的高壓、超高壓和特高壓電 網相繼出現，系統接地短路電流愈來愈大，變電站接地網上的電位也變得越來越高，這無疑對 變電站的接地網提出了更高的要求。因此需要一個判定接地系統是否符合規程要求以及衡量接 地系統的安全性、有效性的指標。

接地阻抗是表征接地裝置電氣性能的主要參數。當電力系統發生接地短路故障或遭受雷擊 時，如果地網接地電阻值比較大，會使地面電位過高，導致接觸電壓、跨步電壓超過人體耐受 值或是由于地網高電位引出、外界低電位引入等原因，造成人身傷害。地網電位異常升高，還 會使低壓電器設備和保護裝置受到反擊過電壓的影響，造成二次設備的絕緣損壞，高壓串入控 制室，導致監測、控制設備發生誤動或拒動，甚至破壞監控設備而使事故擴大。據統計，每發 生一次事故的直接經濟損失都在幾百到數千萬元，而且對于社會造成更嚴重的簡介經濟損失。 變電站接地網的性能關乎供電可靠性、設備和人身的安全，運行過程中地網可能發生腐蝕、斷 線等現象，導致接地電阻升高，因此要定期測試。

隨著變電站規模的增大，接地網面積也大大增加，傳統的測量方法已不能很好的適應大型 接地網接地電阻的測量，例如三相不平衡入地電流對接地網參數測量的影響。另外，在直流換 流站等具有強諧波入地電流時，強諧波會對測量信號造成很大的干擾，使測量信號發生畸變， 嚴重影響了測量結果的準確性。同時，二次設備和弱電設備對接地網電位升高和場區壓差等安 全性指標的要求逐步提高；且在某些地區強諧波的干擾嚴重，電磁騷擾頻繁，使得諧波源對發 電廠、變電站的安全構成很大威脅。并且，接地網埋在地下，與其他電網設備參數測量具有較 大的區別，如何在諧波的干擾下準確測量變電站地網的接地阻抗，成為長期以來困擾工程技術 人員的難題和挑戰。

發明內容

目前接地阻抗的測量方法大多針對的是工頻下接地阻抗的測量，然而由于實際工況的復雜 性，很多情況下變電站在強諧波下運行，此時的接地阻抗值與工頻下的接地阻抗是有區別的， 而且，由于現場測量需要制作諧波源等限制難以直接測試得到諧波下的接地阻抗值。因此尋求 一種簡單便捷的諧波下大型地網接地阻抗測量方法是十分有必要的，本發明很好的解決了該問 題，通過測量工頻下接地阻抗值，從而計算出諧波干擾下接地網阻抗值，且保證了誤差＜2％ 的工程需求。

為了達到上述目的，本發明提供一種，強諧波下接地網阻抗測量方法，主要步驟為：

一、將接地網用集中參數模型表示，將每段接地網導體通過導體段的等效阻抗Z和泄漏 電阻R_d組成的T型單元等效，其中導體段的等效阻抗Z所在支路用于等效入地電流在接地網 中的分流支路，泄漏電阻R_d所在的支路用于等效從接地網中散流到土壤中的泄漏電流支路；

二、每個由m×n個網孔構成的接地網的等效模型，每個網孔用四個首尾相連的T型單元 等效；