[發(fā)明專利]一種地網(wǎng)裝置工頻特性綜合測(cè)試裝置和測(cè)試方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110574143.3
• 申請(qǐng)日: 2021-05-25
• 公開（公告）號(hào): CN113311266A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李志忠;李偉;張振存;郭子豪;王西香;于義亮;焦宇峰;王容;郭璨;王森;王曉濤;申巍;賀欣婷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)陜西省電力公司電力科學(xué)研究院;西安旭之輝機(jī)電科技有限公司;陜西中試電力科技有限公司;國(guó)網(wǎng)陜西省電力公司;國(guó)家電網(wǎng)有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/00
• 分類號(hào): G01R31/00;G01R31/08;G01R27/20;G01S19/14;G08C17/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 王艾華

本發(fā)明公開了一種地網(wǎng)裝置工頻特性綜合測(cè)試裝置和測(cè)試方法，包括電連接的系統(tǒng)主機(jī)和信號(hào)接收器，所述系統(tǒng)主機(jī)包括主機(jī)主控單元，和與主機(jī)主控單元電連接的主機(jī)人機(jī)交互單元、測(cè)試信號(hào)輸出單元以及信號(hào)處理采集單元；該裝置可進(jìn)行地網(wǎng)接地阻抗測(cè)試、分流系數(shù)測(cè)試，同時(shí)也可完成跨步電壓測(cè)試和接觸電壓測(cè)試等，功能豐富，攜帶方便，操作簡(jiǎn)單，目前市場(chǎng)上還沒(méi)有此類多功能設(shè)備。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于變頻抗干擾技術(shù)進(jìn)行地網(wǎng)工頻特性參數(shù)測(cè)試和狀態(tài)安全評(píng)估的檢測(cè)裝置和測(cè)試方法。

背景技術(shù)

接地系統(tǒng)是電網(wǎng)的重要組成部分，其主要作用是把電氣設(shè)備與大地連接，提高穩(wěn)定的參考地電位，為故障電流和雷擊電流提供泄放通道，因此接地系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有非常重要的意義。在電力系統(tǒng)中，最大的電氣事故有很多是和接地裝置的缺陷有關(guān)。針對(duì)地網(wǎng)工頻特性測(cè)試與安全評(píng)估主要以工頻接地阻抗測(cè)量為主要依據(jù)。接地電阻是接地裝置相對(duì)于無(wú)窮遠(yuǎn)電位與流入大地電流的比值。實(shí)際測(cè)量中電壓極不可能設(shè)在真正的無(wú)窮遠(yuǎn)處，而電流極的存在又會(huì)使地中的電流場(chǎng)發(fā)生畸變從而影響到地面的電位分布，所以接地電阻的測(cè)量會(huì)存在誤差。圍繞著如何盡可能有效地減小測(cè)量誤差、測(cè)得盡量真實(shí)的接地電阻值，電力工作者提出了各種各樣的測(cè)量方法和測(cè)量?jī)x器。根據(jù)測(cè)試時(shí)施加的電流信號(hào)的頻率可分為工頻電流法和變頻電流法；根據(jù)電極位置布局可分為電壓降法和三極法。下面對(duì)上述測(cè)試方法進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。

1)工頻電流法是通過(guò)給接地裝置注入不小于50A的工頻電流，由于測(cè)試信號(hào)和干擾信號(hào)都是50HZ，電壓采集模塊無(wú)法分辨是有效信號(hào)和干擾信號(hào)，導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果存在較大誤差。因此，工頻電流法存在設(shè)備笨重，而且抗干擾能力較差，無(wú)法滿足大型接地裝置的接地電阻的精確測(cè)試。

2)變頻電流法采用40-60HZ的恒定電流源作為信號(hào)源，測(cè)試過(guò)程中僅接收和測(cè)試信號(hào)頻率一致的信號(hào)，這樣不但可以有效濾除干擾信號(hào)，也提高了滿足誤差要求的信噪比，使得施加的恒流信號(hào)不必太大，大大減小了測(cè)試裝置的體積和重量。因此，變頻電流法抗干擾能力強(qiáng)，測(cè)試精度高，現(xiàn)場(chǎng)攜帶方便，是目前接地裝置廣泛采用的方法。

根電位降法和三極法，也就是根據(jù)測(cè)試點(diǎn)G、電壓極P以及電流極C三者位置分布來(lái)分類的。所謂的電位降法就是通過(guò)繪制繪制UPG(PG之間電位差)和dPG(PG之間距離)的曲線來(lái)分析接地阻抗的。此種方式的工作量相當(dāng)大，測(cè)試過(guò)程較為繁瑣，針對(duì)大型地網(wǎng)系統(tǒng)的接地阻抗的測(cè)試效率太低。另外一種接地阻抗的測(cè)試方法就是三極法，可細(xì)分為：0.618倍直線法、30°夾角法和遠(yuǎn)離夾角法由于0.618倍直線法和30°夾角法存在電流線和電位線之間的信號(hào)互感現(xiàn)象，對(duì)測(cè)量的影響較大，所以一般在測(cè)量時(shí)大多采用遠(yuǎn)離夾角法。

綜上所述，目前主要測(cè)試方法為變頻電流法，測(cè)試回路布局采用遠(yuǎn)離夾角法。但是此種測(cè)試方式也存在以下問(wèn)題：1、測(cè)試設(shè)備功能單一，只能測(cè)試地網(wǎng)裝置的接地阻抗，對(duì)于地網(wǎng)裝置的其他工頻特性參數(shù)的測(cè)試無(wú)能為力；2、采用遠(yuǎn)離夾角法進(jìn)行測(cè)試回路布線時(shí)，由于距離較遠(yuǎn)，對(duì)于電流極和電位極位置的確定比較困難，在布線時(shí)無(wú)法得知是否滿足距離和角度等布線要求，工作效率太低；3、進(jìn)行分流測(cè)試時(shí)，由于分流電流信號(hào)較微弱，現(xiàn)場(chǎng)干擾信號(hào)又強(qiáng)，針對(duì)分流電流向量不但要測(cè)試幅值還要測(cè)試相位，并且需要對(duì)多個(gè)測(cè)試點(diǎn)的向量進(jìn)行求和計(jì)算，目前的測(cè)試設(shè)備效率較低而且精度較差。

因此，對(duì)于新型地網(wǎng)裝置工頻特性綜合測(cè)試裝置的研制具有重大意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種地網(wǎng)裝置工頻特性綜合測(cè)試裝置和測(cè)試方法，提供一種可進(jìn)行多種工頻特性測(cè)試的綜合檢測(cè)裝置。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所述一種地網(wǎng)裝置工頻特性綜合測(cè)試裝置，1.一種地網(wǎng)裝置工頻特性綜合測(cè)試裝置，其特征在于，包括電連接的系統(tǒng)主機(jī)和信號(hào)接收器，所述系統(tǒng)主機(jī)包括主機(jī)主控單元，和與主機(jī)主控單元電連接的主機(jī)人機(jī)交互單元、測(cè)試信號(hào)輸出單元以及信號(hào)處理采集單元；