[發(fā)明專利]一種水平接地極沖擊阻抗畸變率評測系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011374232.5
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112505423B
• 公開（公告）日: 2022-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 梁東明;陳斯翔;陳道品;劉益軍;李恒真;苗銀銀;何子蘭;張宇宣;溫可明;黃雄浩
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)有限責(zé)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(fā)明提供一種水平接地極沖擊阻抗畸變率評測系統(tǒng)及方法，所述系統(tǒng)包括上位機、通信模塊、分析控制模塊、沖擊電壓發(fā)生模塊、電壓傳感器和電源模塊；上位機發(fā)出觸發(fā)信號，經(jīng)通信模塊和分析控制模塊傳遞至沖擊電壓發(fā)生模塊，沖擊電壓發(fā)生模塊向桿塔頂端發(fā)出沖擊電壓；電壓傳感器采集折反射電壓，并傳遞至分析控制模塊；分析控制模塊計算水平接地極的沖擊阻抗和沖擊阻抗畸變因數(shù)，并發(fā)送至上位機；上位機依據(jù)沖擊阻抗畸變因數(shù)對水平接地極進行評測。所述方法是通過沖擊電壓發(fā)生模塊向桿塔頂端發(fā)出沖擊電壓U_i，電壓傳感器采集折反射電壓U_o，分析控制模塊計算水平接地極的沖擊阻抗Z_m和沖擊阻抗畸變因數(shù)η，上位機依據(jù)η對桿塔水平接地極進行評測。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及雷電防護技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種水平接地極沖擊阻抗畸變率評測系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

惡劣天氣下雷擊輸電線路引起的事故頻繁發(fā)生。當雷電直擊線路桿塔或架空地線時，雷電電流將經(jīng)桿塔及水平接地極向大地流散，由于桿塔及水平接地極間存在沖擊阻抗，雷電電流在這一阻抗上會產(chǎn)生壓降，水平接地極的沖擊阻抗大小直接影響輸電線路的防雷水平；而水平接地極在工作過程中沖擊阻抗會產(chǎn)生畸變，當畸變程度嚴重時會對輸電線路的防雷水平產(chǎn)生影響，進而影響到輸電線路的運行安全。現(xiàn)有技術(shù)僅對接地接地極的沖擊阻抗進行測量或計算，并沒有涉及到水平接地極沖擊阻抗畸變率的評測；并且對沖擊阻抗的測量方法有：通過測量桿塔接地裝置的工頻接地電阻，再乘以沖擊系數(shù)，得到?jīng)_擊接地阻抗，這種方法是利用間接手段求出，結(jié)果可靠性較差；利用傳統(tǒng)的接地電阻測量中的三極法測得沖擊接地阻抗，但三極法源于均勻土壤中地表電位分布的規(guī)律，當土壤結(jié)構(gòu)不均勻時，測量結(jié)果會有誤差。為了準確地測出復(fù)雜土壤工況的水平接地極的沖擊阻抗是否畸變以及畸變的程度，亟需一種智能的評測系統(tǒng)和評測方法。

2010年2月17日公開的中國專利申請CN101650389A提供了輸電線路桿塔沖擊接地電阻測量方法及其儀器。該方法是通過沖擊電流發(fā)生器產(chǎn)生入射電流注入大地，數(shù)據(jù)采集裝置采集桿塔接地體電壓和電流，再用MCU控制板對采集到的數(shù)據(jù)進行處理與線性放大，求出接地體在標準雷電流作用下的電壓響應(yīng)，得到等效電壓um、電流峰值im，最后根據(jù)公式Rch＝um/im即得到桿塔沖擊接地電阻。該方法將沖擊電流發(fā)生器產(chǎn)生入射電流注入大地，數(shù)據(jù)采集裝置采集桿塔接地體電壓和電流，再對電壓電流進行線性放大后計算沖擊接地電阻。該方法的電流注入方式與實際情況不符，采集的電壓電流數(shù)值不具有參考性，再經(jīng)過線性放大過程會再次增加誤差，最終得到的沖擊接地電阻可靠性差，并且也沒有對水平接地極沖擊阻抗畸變率進行評測。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為克服上述現(xiàn)有技術(shù)沒有對水平接地極沖擊阻抗畸變率進行評測的缺陷，提供一種水平接地極沖擊阻抗畸變率評測系統(tǒng)及方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供一種水平接地極沖擊阻抗畸變率評測系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括上位機、通信模塊、分析控制模塊、沖擊電壓發(fā)生模塊、電壓傳感器和電源模塊；

所述上位機發(fā)出觸發(fā)信號，所述觸發(fā)信號經(jīng)通信模塊傳遞至分析控制模塊，所述分析控制模塊向沖擊電壓發(fā)生模塊發(fā)出觸發(fā)指令，所述沖擊電壓發(fā)生模塊接收到所述觸發(fā)指令后向桿塔頂端發(fā)出沖擊電壓；

所述電壓傳感器設(shè)置在桿塔避雷線上，用于采集桿塔的水平接地極對所述沖擊電壓的折反射電壓，并將所述折反射電壓傳遞至分析控制模塊；所述分析控制模塊根據(jù)沖擊電壓、折反射電壓、桿塔建筑參數(shù)和桿塔所在位置的土壤參數(shù)計算水平接地極的沖擊阻抗和沖擊阻抗畸變因數(shù)，并將沖擊阻抗畸變因數(shù)經(jīng)通信模塊發(fā)送至上位機；所述上位機依據(jù)沖擊阻抗畸變因數(shù)對水平接地極進行評測；

所述電源模塊為通信模塊、分析控制模塊、沖擊電壓發(fā)生模塊和電壓傳感器供電。

優(yōu)選地，所述沖擊電壓發(fā)生模塊包括沖擊電壓發(fā)生器、同軸電纜和發(fā)生觸頭；所述沖擊電壓發(fā)生器的輸入端與分析控制模塊連接，沖擊電壓發(fā)生器的輸出端通過同軸電纜與發(fā)生觸頭連接，所述發(fā)生觸頭設(shè)置在桿塔頂端。