CN104569609A - 一种测量引下线异频电流的杆塔接地阻抗测试方法 - Google Patents

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马御棠
王磊
马仪
侯亚非
周仿荣
王科
申元
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Abstract

一种测量引下线异频电流的杆塔接地阻抗测试方法，包括如下步骤：第一步，确定杆塔接地装置最大对角线的长度l和接地装置引下线的数量n；第二步，根据杆塔接地装置最大对角线的长度l，在合适的位置布置测试用电流极C和电压极P,并布置相应的测量连接线；第三步，在杆塔和测试用电流极C之间施加异于工频且频率为f1＝50-Δf的电流，Δf为与工频50HZ之间的频率差，可在3HZ到10HZ之间任意选择；等等。该方法充分的利用了选频特性，避免了工频的干扰，具有很高的准确性，通过测量接地引下线的入地电流，可以不用拆开接地装置，提高了现场实施的便捷性，提高了效率。

Description

一种测量引下线异频电流的杆塔接地阻抗测试方法
技术领域
本发明涉及杆塔接地阻抗测试方法，特别是涉及一种基于两次精确测量接地引下线异频电流的杆塔接地阻抗测试方法，适用于典型的具有2根或4根引下线的杆塔接地装置的接地阻抗测试，属于电力系统接地装置特性参数测量技术领域。
背景技术
杆塔地网是输电线路重要的组成部分，其接地阻抗的大小直接影响到线路的耐雷水平，如果接地阻抗太大，则会影响到线路的正常允许。因此在电力系统相关的运行规程和预防性试验规程中都规定了需要进行周期性的测量，因输电线路杆塔众多，测量的工作量大。同时在电力系统行业标准中也给出了典型的测试方法，主要有两种：一种是适用于所有杆塔的基于电压降原理的方法，即拆开所有接地引下线与杆塔的接地连接，在合适的位置布置电流极和电压极，采用摇表或者数字式杆塔接地电阻测试仪进行测量，另外一种是不需要布置测试线，仅保留一根接地引下线与杆塔连接，使用钳形电流表进行测试，这种情况需要保证周围接地杆塔的数量。总的而言，两种方法都需要解开杆塔的接地引下线，但是在现实的应用中，一方面部分杆塔接地引下线由于施工的原因或者外在因素的影响，无法解开，另一方法，使用钳表进行测量需要一定的前提条件，在实际测量时，部分现场人员保留所有的接地引下线进行测量，得到杆塔接地阻抗合格的结论，但实际测量得到的是整个金属回路的电阻，此时测量结果并非杆塔接地阻抗。
同时，在目前的测试设备中，采用摇表方式进行测量时，这跟测试的经验有很大的关系，否则会给测量带来较大的误差；采用数字式接地电阻测试仪进行测试时，因设备较小，一般采用干电池供电，输出要么为方波，要么为111HZ或者其他频率，最后得到接地电阻，而并非接地阻抗。因此在本方案中采用异于工频的电流源通过两次测量，不仅可以避免现场测试时工频的干扰，也可得到阻抗值，同时无需拆开接地引下线，提高了工作效率。
发明内容
本发明的目的主要是为得到准确的杆塔接地阻抗值，提高现场测试的效率，提供一种基于两次精确测量接地引下线异频电流的杆塔接地阻抗的测试方法。该方法采用两次对称的、异于工频的电流进行测量，可以避开现场测试工频的干扰，得到准确的接地阻抗值，通过测试接地引下线的电流，可以不拆开接地引下线，提高了测试的效率。
本发明实质是利用异频电源和具有选频功能的电压表和电流表，消除现场测试时工频的干扰，利用两次对称的测试，消除频率的偏差，利用选频电流表测量接地引下线的入地电流，达到不拆除接地引下线的目的，最终精确的测量杆塔的接地阻抗。
本发明根据上述技术原理，其解决技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：
第一步，确定杆塔接地装置最大对角线的长度l和接地装置引下线的数量n；
第二步，根据杆塔接地装置最大对角线的长度l，在合适的位置布置测试用电流极C和电压极P,并布置相应的测量连接线；
第三步，在杆塔和测试用电流极C之间施加异于工频且频率为f1＝50-Δf的电流，Δf为与工频50HZ之间的频率差，可在3HZ到10HZ之间任意选择；
第四步，利用具有选频功能的高精度电流表测试杆塔各接地引线的电流Ii，其中i＝1到n；
第五步，利用具有选频功能的电压表测试杆塔与测试电压极之间的电压V,得到频率f1时杆塔的视在接地阻抗，其表达式为Z1＝V/∑Ii；
第六步，重复第三步到第五步，此时施加电流的频率为f2＝50+Δf，得到频率f2时对应杆塔的视在接地阻抗为Z2＝V/∑Ii；
第七步，根据两次异频率得到的视在接地阻抗，得到杆塔接地装置的接地阻抗为Z＝(Z1+Z2)/2。
本发明所述的杆塔接地装置为2根或4根接地引下线。
本发明第二步中选择的电流极的位置采用参照相关行业标准来确定，设到接地装置的距离为4l。
本发明第二步中选择的电压极的位置采用参照相关行业标准来确定，设到接地装置的距离为2.5l。
本发明第四步中电流表的位置应靠近接地引下线靠近地的位置。
本发明第四步中电流表采用带型或者钳形电流互感器。
本发明具有如下积极的技术效果：通过两次异频电流的测量，可以避免现场工频的干扰且可获得接地阻抗值；通过同时测量接地引下线的电流，可以不用拆开接地引下线，提高现场测试的效率。
附图说明
图1为本发明杆塔接地阻抗测试布置示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，结合附图，对本发明的技术方案其进行进一步说明：
见图1，第一步，确定杆塔接地装置最大对角线的长度l和接地装置引下线的数量n,测试的110kVXX线N35号杆塔接地装置的对角线长度为20m，接地引下线共2根；
第二步，根据杆塔接地装置最大对角线的长度l，在合适的位置布置测试用电流极C和电压极P，根据第一步获得的参数，选择在距离杆塔80米的位置布置电流极C，在50米的位置布置电压极，并布置测试用连接线，如附图中的1、2、3、4、5、6，测试线1和2用于测量接地引下线的入地电流，测试线3和测试线4构成电压测量回路，测试线5和测试线6构成电流注入回路；
第三步，在杆塔和测试用电流极C之间施加异于工频且频率为f1＝50-Δf的电流，Δf为与工频50HZ之间的频率差，可在3HZ到10HZ之间任意选择,选电流的频率为47HZ；
第四步，利用具有选频功能的高精度电流表测试杆塔各接地引线的电流Ii，其中i＝1到n，测量得到I1＝205mA，I2＝212mA；
第五步，利用具有选频功能的电压表测试杆塔与测试电压极之间的V,测量得到V＝4.14伏，利用Z1＝V/∑Ii得到频率f1时杆塔的视在接地阻抗为9.93欧姆；
第六步，重复第三步到第五步，此时施加电流的频率为f2＝50+Δf，施加频率为53HZ的电流，测量得到I1＝198mA,I2＝208mA,电压V＝4.12伏，得到频率f2为53HZ时杆塔的视在接地阻抗为Z2＝V/∑Ii＝10.15欧姆；
第七步，杆塔接地装置的接地阻抗为Z＝(Z1+Z2)/2＝10.04≈10欧姆。
本发明所述的杆塔接地装置为2根或4根接地引下线。
本发明第二步中选择的电流极的位置采用参照相关行业标准来确定，设到接地装置的距离为4l。
本发明第二步中选择的电压极的位置采用参照相关行业标准来确定，设到接地装置的距离为2.5l。
本发明第四步中电流表的位置应靠近接地引下线靠近地的位置。
本发明第四步中电流表采用带型或者钳形电流互感器。
采用上述方法，充分利用了异频电源与工频的差别，避免了现场工频的干扰；利用多个电流表进行接地引下线电流的测量，可以不用拆开接地引下线与杆塔的连接，提高了测量的效率。

Claims (6)

1.一种测量引下线异频电流的杆塔接地阻抗测试方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步，确定杆塔接地装置最大对角线的长度l和接地装置引下线的数量n；
第二步，根据杆塔接地装置最大对角线的长度l，在合适的位置布置测试用电流极C和电压极P,并布置相应的测量连接线；
第三步，在杆塔和测试用电流极C之间施加异于工频且频率为f1＝50-Δf的电流，Δf为与工频50HZ之间的频率差，可在3HZ到10HZ之间任意选择；
第四步，利用具有选频功能的高精度电流表测试杆塔各接地引线的电流Ii，其中i＝1到n；
第五步，利用具有选频功能的电压表测试杆塔与测试电压极之间的电压V,得到频率f1时杆塔的视在接地阻抗，其表达式为Z1＝V/∑Ii；
第六步，重复第三步到第五步，此时施加电流的频率为f2＝50+Δf，得到频率f2时对应杆塔的视在接地阻抗为Z2＝V/∑Ii；
第七步，根据两次异频率得到的视在接地阻抗，得到杆塔接地装置的接地阻抗为Z＝(Z1+Z2)/2。
2.根据权利1要求所述的一种测量引下线异频电流的杆塔接地阻抗测试方法,其特征在于，所述的杆塔接地装置为2根或4根接地引下线。
3.根据权利1要求所述的一种测量引下线异频电流的杆塔接地阻抗测试方法，其特征在于，第二步中选择的电流极的位置采用参照相关行业标准来确定，设到接地装置的距离为4l。
4.根据权利1要求所述的一种测量引下线异频电流的杆塔接地阻抗测试方法，其特征在于，第二步中选择的电压极的位置采用参照相关行业标准来确定，设到接地装置的距离为2.5l。
5.根据权利1要求所述的一种测量引下线异频电流的杆塔接地阻抗测试方法，其特征在于，第四步中电流表的位置应靠近接地引下线靠近地的位置。
6.根据权利1要求所述的一种测量引下线异频电流的杆塔接地阻抗测试方法，其特征在于，第四步中电流表采用带型或者钳形电流互感器。
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