CN104569671A - 一种换流站接地网直流分流系数测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种换流站接地网直流分流系数测试方法，包括如下步骤：1)，获取换流站的额定电流参数，选择电流表；2)，获取换流站各电压等级进出线龙门架接地引下线数总数为N；3)，将换流站采用站内接地网作为接地极方式进行运行，采用1)中选择的电流表，测量该方式稳态运行时系统不平衡入地电流I_dsg；4)，采用与3)定义电流的正方向相同的方向对各龙门架接地引下线电流进行测量，并定义各引下线测量值为I₁，…I_N，确定流出电流的总和I_out，i＝1…N；5)，确定换流站接地网入地分流系数S_F，采用此方法可以避免大容量电源的运输和安装；避开工频信号的干扰；避免注入工频或者异频电流时需要计算相位差的难题。

Description

一种换流站接地网直流分流系数测试方法

技术领域

本发明涉及一种本发明涉及接地网分流系数测试方法，特别是涉及一种换流站直流分流系数测试方法，适用于换流站采用站内接地网作为接地极临时特殊运行方式下分流系数的测量，属于电力系统接地网特性参数测量领域。

背景技术

换流站接地网除了为站内所有设备提供工作接地外，还为换流站遭受雷击、系统发生短路、避雷器保护动作等情况时，给电流提供一个快速的泄流通道。同时接地网的均压带还起均压作用，改善换流站的接触电压、跨步电压，保障站内设备和人员的安全。

接地阻抗是接地网重要的表征参数之一，其定义为接地装置对远方电位零点的阻抗。数值上为接地装置与远方电位零点间的电位差，与通过接地装置流入地中的电流的比值。在进行接地阻抗测试时，在地网内某处引下线上注入电流I，然后用电压表测量接地网与零电位点之间的电压差U_M，此时接地阻抗的表达式为：Z＝Um/I。由此可见，只有准确的测量U_M和I才能准确的接地阻抗值。

大型接地网投入运行后，交/直流线路的架空避雷线不可避免的与地网产生电气连接，此时测试接地阻抗注入工频或者异频的电流信号，必然会在电站接地网与架空线路杆塔接地电阻之间构成电流回路，电流回路的形成必然会导致最终通过接地网入地电流的减小，最终反应为测量的电压值变小，电流却按注入的电流计算，导致接地电阻值变小。为解决此问题，一种方式是将所有运行的避雷线与接地网之间的电气连接断开，另一种方式是进行分流系数的测量，判断入地电流有多少。前一种方式因为变电站投入运行，几乎不可能将所有线路同时停电，执行非常困难；第二种方式因为接地网与架空避雷线、电缆屏蔽层等共同构成了一个电阻、电感网络，而注入的电流要么为50HZ工频电流，要么为45HZ-55HZ的异频电流，在进行测试是要么忽略分流的影响，要么由于设备的限制，直接采用模值相加，这些测试方法均有一定的误差。

换流站因为本身具有直流输出的功能，当采用站内接地网作为接地极运行时，可以直接向大地注入不平衡电流，这给测试带来很大的方便。采用直流电流作为注入电流时，接地网与架空线路、屏蔽电缆等之间构成的互感、电感网络不再影响测试结果，在电流选定参考方向后，可以直接采用模值相加，避免了工频或者异频相位角度带来的误差。

发明内容

发明目的：本发明主要是为提高换流站接地网接地阻抗的测量准确性，提供一种换流站接地网直流分流系数的测试方法。

技术方案：本发明所述的换流站接地网直流分流系数测试方法，包括如下步骤：

1)，获取换流站的额定电流参数，选着电流表；

2)，获取换流站各电压等级进出线龙门架接地引下线数量，确定接地引下线总数为N；

3)，将换流站采用站内接地网作为接地极方式进行运行，采用第一步中选择的电流表，测量该方式稳态运行时系统不平衡入地电流I_dsg，测量时定义电流朝向某一方向为正方向；

4)，根据第二步确定的测点情况，采用与第三步定义电流的正方向相同的方向对各龙门架接地引下线电流进行测量，并定义各引下线测量值为I₁，…I_N，确定流出电流的总和I_out，其表达式为i＝1…N；

5)，确定换流站接地网入地分流系数S_F，其表达式为S_F＝|(I_dsg-I_out)/I_dsg|

该方法可以直接利用换流站直流系统，采用站内接地网作为接地极运行方式的不平衡入地电流作为测试用直流电流源，在进行入地电流测试定义正方向以后，所有架空线路避雷线电流的测试方向与该方向相同或相反，根据架空避雷线流出的电流情况，即可测试得到换流站接地网入地分流系数。

为了进一步解决上述问题，所述5)中换流站接地网入地分流系数S_F，其表达式为：S_F＝1-S_x,所述S_x表达式为：S_X＝|I_out/I_dsg|。

为了进一步解决上述问题，所述第三步中I_dsg为一定时间段内电流平均值。

为了进一步解决上述问题，所述第四步中的各引下线的电流值I_i为一定时间段内电流平均值。

取数一定时间段内的电流平均值可减小实验的误差，提高结果的精确度。

为了进一步解决上述问题，所述一定时间段为1分钟，保证测量结果具有一定的精确度。

为了进一步解决上述问题，所述电流表的量程为额定电流的1％，且具有直流电流测试功能，测量分辨率为0.01A，可减小实验的误差，测得数值更加精确。

有益效果：本发明所述的测量电流源充分利用换流站，采用站内接地网作为接地极特殊运行方式，可以避免大容量电源的运输和安装；采用直流电流源进行测试，可以避开工频信号的干扰；采用直流电流源进行测试，可以直接利用直流电流的特性，直接进行数值的相加，可避免注入工频或者异频电流时需要计算相位差的难题。

附图说明

图1是本发明的所测电路示意图。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

参见图1本方法包括以下步骤：

1)，获取换流站的额定电流参数，根据额定电流的1％值选择电流表的量程，该电流表具有直流电流测试功能。根据某换流站运行资料，额定电流为3125A，额定电流的1％为31.25A，据此选择具有直流电流测试功能的电流表为LEM HEME ANALYST 2060，量程40A自动选择，分辨率0.01A。

2)，获取换流站各电压等级进出线龙门架接地引下线数量，确定接地引下线总数为N。根据该换流站的实际情况，共有直流线路龙门架2个，接地引线10根；5条交流线路共用一个龙门架，接地引下线14根；110kV龙门架1个，接地引下线2根，该换流站接地引下线数N为26。

3)，将换流站采用站内接地网作为接地极方式进行运行，采用第一步中选择的电流表，测量该方式稳态运行时不平衡入地电流Idsg，测量时定义电流的正方向。在调度许可采用站内接地网作为接地极运行后，采用LEM HEME ANALYST 2060对不平衡入地电流进行测试，定义接地引下线流入大地的方向为正方向，测得系统1分钟平均不平衡入地电流Idsg为-11.52A。

4)，根据第二步确定的测点情况，采用与第三步定义电流的正方向相同的方向对各龙门架接地引下线电流进行测量，并定义其值为I₁，…I_N，确定流出电流的总和I_out，其表达式为电流表仍然采用朝下的方向为正方向，对第二步中确定的26跟接地引下线的1分钟平均电流进行测量，各接地引下线电流的总和为2.83A。

5)，确定换流站接地网入地分流系数S_F，其表达式为：S_F＝|(I_dsg-I_out)/I_dsg|。

根据3)和4)测量结果，可以确定该换流站接地网流出分流系数为S_X为0.246，也可以确定该换流站流入大地中的分流系数为S_F为0.754。

采用上述方法，充分利用了换流站本身的不平衡电流来提供测试电流源，得到了换流站接地网的分流直流情况下的分流系数，避免了工频干扰，可以直接利用测试得到的数值进行相加，方便现场实施。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种换流站接地网直流分流系数测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)，获取换流站的额定电流参数，选择电流表；

2)，获取换流站各电压等级进出线龙门架接地引下线数量，确定接地引下线总数为N；

3)，将换流站采用站内接地网作为接地极方式进行运行，采用第一步中选择的电流表，测量该方式稳态运行时系统不平衡入地电流I_dsg，测量时定义电流朝向某一方向为正方向；

4)，根据第二步确定的测点情况，采用与第三步定义电流的正方向相同的方向对各龙门架接地引下线电流进行测量，并定义各引下线测量值为I₁，…I_N，确定流出电流的总和I_out，其表达式为i＝1…N；

5)，确定换流站接地网入地分流系数S_F，其表达式为：S_F＝|(I_dsg-I_out)/I_dsg|。

2.根据权利要求1所述的一种换流站接地网直流分流系数测试方法，其特征在于：所述5)中换流站接地网入地分流系数S_F，其表达式为：S_F＝1-S_x,所述S_x表达式为：S_X＝|I_out/I_dsg|。

3.根据权利要求1所述的一种换流站接地网直流分流系数测试方法，其特征在于：所述3)中I_dsg为一定时间段内电流的平均值。

4.根据权利要求1所述的一种换流站接地网直流分流系数测试方法，其特征在于：所述4)中的各引下线的电流值I_i为一定时间段内电流的平均值。

5.根据权利要求3或4所述的一种换流站接地网直流分流系数测试方法，其特征在于：所述一定时间段为1分钟。

6.根据权利要求1所述的一种换流站接地网直流分流系数测试方法，其特征在于：所述电流表的量程为额定电流的1％，且具有直流电流测试功能，测量分辨率为0.01A。