[發(fā)明專利]一種鐵塔接地裝置瞬態(tài)電阻溫度畸變特性試驗裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011377568.7
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112595894B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳斯翔;武利會;張鳴;黃靜;蔣維;苗銀銀;李恒真;李莉;方永鋒;康廣偉
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)有限責任公司佛山供電局
• 主分類號: G01R27/02
• 分類號: G01R27/02;G01R31/52
• 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

1.一種鐵塔接地裝置瞬態(tài)電阻溫度畸變特性試驗裝置，其特征在于，包括鐵塔接地裝置(1)、開合式注入電極(4)、銅電極接頭(5)、耐高壓電纜(6)、瞬態(tài)電壓注入裝置(7)、控制總線(8)、上位機(9)、溫度控制總線(10)、溫度控制分析儀(11)、溫度控制器一(121)、溫度控制器二(122)、溫度控制器三(123)、溫度控制器四(124)、溫度傳感器一(131)、溫度傳感器二(132)、溫度傳感器三(133)、溫度傳感器四(134)；

溫度傳感器一(131)、溫度傳感器二(132)、溫度傳感器三(133)、溫度傳感器四(134)埋設(shè)在鐵塔接地裝置(1)周圍的土壤(2)中，并都連接到溫度控制分析儀(11)上，溫度控制分析儀(11)通過溫度控制總線(10)與上位機(9)連接，鐵塔接地裝置(1)、開合式注入電極(4)、銅電極接頭(5)順次連接，銅電極接頭(5)通過耐高壓電纜(6)連接至瞬態(tài)電壓注入裝置(7)，瞬態(tài)電壓注入裝置(7)通過控制總線(8)與上位機(9)連接；

溫度傳感器一(131)、溫度傳感器二(132)、溫度傳感器三(133)、溫度傳感器四(134)分別埋設(shè)在鐵塔接地裝置(1)周圍的土壤(2)中，以測量鐵塔接地裝置(1)附近土壤的熱力學(xué)溫度，并都連接到溫度控制分析儀(11)的分析輸入端，通過上位機(9)可設(shè)置試驗土壤溫度T₁，設(shè)置數(shù)值通過溫度控制總線(10)傳給溫度控制分析儀(11)進行分析；

當溫度控制分析儀(11)的分析輸入端獲得的數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)期望小于設(shè)置的試驗土壤溫度T₁時，溫度控制分析儀(11)將控制溫度控制器一(121)、溫度控制器二(122)、溫度控制器三(123)、溫度控制器四(124)對土壤(2)進行加熱；當大于試驗土壤溫度T₁時，溫度控制分析儀(11)將控制溫度控制器一(121)、溫度控制器二(122)、溫度控制器三(123)、溫度控制器四(124)對土壤(2)進行吸熱；

上位機(9)每次調(diào)整試驗土壤溫度T₁后，需要讓裝置工作60分鐘以上，使得土壤(2)得到充分且均勻的溫度控制，溫度允許誤差為正負0.3K；

瞬態(tài)電壓注入裝置(7)由交流電源(14)、瞬態(tài)高壓模塊(15)、充電控制模塊(16)、保護電阻(17)、接地控制模塊(18)、瞬態(tài)高壓電容(19)、放電控制模塊(20)、放電回路模塊(21)、瞬態(tài)電流采集模塊(22)所構(gòu)成；交流電源(14)、瞬態(tài)高壓模塊(15)、充電控制模塊(16)順次連接后經(jīng)保護電阻(17)連接到接地控制模塊(18)；放電控制模塊(20)、放電回路模塊(21)、瞬態(tài)電流采集模塊(22)順次連接后經(jīng)保護電阻(17)連接到接地控制模塊(18)；瞬態(tài)高壓電容(19)連接在放電控制模塊(20)與放電回路模塊(21)連接后的兩端；放電回路模塊(21)還與銅電極接頭(5)連接；瞬態(tài)電流采集模塊(22)還與上位機(9)連接；瞬態(tài)高壓模塊(15)通過控制總線(8)與上位機(9)連接；接地控制模塊(18)、瞬態(tài)電流采集模塊(22)均接地；

用上位機(9)通過控制總線(8)設(shè)置預(yù)定瞬態(tài)電壓并啟動試驗放電指令，控制充電控制模塊(16)閉合，按照預(yù)定瞬態(tài)電壓給瞬態(tài)高壓電容(19)充電，當電壓達到預(yù)設(shè)值時，控制放電控制模塊(20)閉合，瞬態(tài)高壓電容(19)通過放電回路模塊(21)、耐高壓電纜(6)、銅電極接頭(5)、開合式注入電極(4)、鐵塔接地裝置(1)及土壤(2)進行放電，同時通過瞬態(tài)電流采集模塊(22)測量瞬態(tài)放電電流幅值I，并傳輸至上位機(9)保存記錄；

通過該裝置采集瞬態(tài)放電電流幅值I與實際試驗溫度T，對鐵塔接地裝置的瞬態(tài)電阻畸變特性參數(shù)k進行計算：

通過式(1)與式(2)計算一級畸變影響因數(shù)k_L及二級畸變影響因數(shù)k_I：

式(1)～(2)中，L為鐵塔接地裝置(1)的總長度，I為瞬態(tài)放電電流幅值，exp為高等數(shù)學(xué)里以自然常數(shù)e為底的指數(shù)函數(shù)；

通過式(3)計算溫度影響因數(shù)k_T：

k_T＝[ρ-0.0239966ρ·(T-298.15)+0.0007425ρ·(T-298.15)²-0.0000225ρ·(T-298.15)³]^-0.4 (3)

式(3)中，T為實際試驗溫度，ρ為鐵塔接地裝置(1)附近土壤的電阻率；

通過式(4)計算全局因數(shù)k₁：

通過式(5)計算該鐵塔接地裝置(1)的瞬態(tài)電阻畸變特性參數(shù)：