CN104914313A - 一种基于扫频阻抗测量的接地网故障诊断方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于扫频阻抗测量的接地网故障诊断方法，根据接地网在高频信号下所表现的电阻、电感和电容特性，采用扫频信号作为激励信号，测量不同频率下的电流值，得到不同频率下的阻抗值，绘制扫频阻抗曲线，进而根据扫频阻抗曲线的变化情况进行接地网的故障诊断。与现有技术相比，本发明具有诊断精确度高、操作方便等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种接地网故障诊断方法，尤其是涉及一种基于扫频阻抗测量的接地网故障诊断方法。
背景技术
在电力系统中，不管是输电线路还是变电站，都需要可靠有效的接地，接地网的状态好坏对于电网的运行具有重要作用。因此电力系统的接地网是电网的关键设备。由于接地网深埋于地下，容易发生腐蚀，甚至产生断点，导致接地电阻变大，影响接地的可靠性，因此掌握接地网的状态对于保证电网的运行具有重要意义。
目前对于接地网状态的检测主要采用测量接地网不同引出端的接地电阻值，根据电网络理论推断接地网内部是否存在腐蚀或者断点故障。这种方法对于检测精度要求高，此外也要求算法的准确程度要高。接地网主要采用接地体串并联而成，其在高频激励信号下表现为电阻、电感和电容特性，当激励信号的频率不同时，其表现出来的阻抗特性不同，当接地网出现腐蚀或者断点时，其阻抗特性会发生变化。根据这一特点可进行接地网状态检测。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种诊断精确度高、操作方便的基于扫频阻抗测量的接地网故障诊断方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种基于扫频阻抗测量的接地网故障诊断方法，其特征在于，根据接地网在高频信号下所表现的电阻、电感和电容特性，采用扫频信号作为激励信号，测量不同频率下的电流值，得到不同频率下的阻抗值，绘制扫频阻抗曲线，进而根据扫频阻抗曲线的变化情况进行接地网的故障诊断。
所述的扫频信号采用扫描电压源注入。
所述的扫频电压源的频率范围为50Hz～2kHz。
所述的电流值通过电流测量仪获得。
所述的电流测量仪获得不同频率激励下的电流信号。
所述的阻抗值计算具体为：
1)在接地网的信号输入线处采用扫频电压源注入不同频率的电压信号Ui；
2)在接地网信号输出线处测量流过接地网的电流信号Ii；
3)根据电流信号和电压信号的比值可以获得不同频率激励下的阻抗值Ri＝Ui/Ii。
所述的根据扫频阻抗曲线的变化情况进行接地网的故障诊断具体为：
在接地网的运行过程中进行扫频阻抗曲线的测量，将其与初始扫频曲线进行比较，如无变化，说明接地网不存在故障，当两者出现变化时，说明接地网存在腐蚀或断点故障，根据此进行接地网的故障诊断。
所述的初始扫频曲线具体获得如下：
当接地网刚开始投运时，在接地网的信号输入线处采用扫频电压源注入不同频率的电压信号，在接地网信号输出线处测量流过接地网的电流信号，根据电流信号和电压信号的比值获得不同频率激励下的阻抗值，来绘制接地网的初始扫频阻抗曲线。
与现有技术相比，本发明根据接地网在高频信号下所表现的电阻、电感和电容特性，采用扫频信号作为激励信号，测量不同频率下的电流，得到不同频率下的阻抗值，绘制扫频阻抗曲线，进而根据扫频阻抗曲线的变化情况进行接地网的故障诊断；具有诊断精确度高、操作方便等优点。
附图说明
图1为本发明测量示意图；
图2为本发明扫频阻抗曲线计算示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
为了满足电力系统接地网故障检测的需要，本发明提供了一种基于扫频阻抗测量的接地网故障诊断方法，该方法从接地网的信号输入线注入50Hz～2kHz的扫频正弦电压信号，从接地网的输出端测量电流输出信号，两者相比获得不同频率激励信号下的接地网阻抗值，绘制不同频率下接地网阻抗值曲线，比较刚投运时的曲线和运行中测量的曲线，从而获得接地网状态。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：以一个4×4的模拟接地网为例，如图1所示，包括为接地网本体1、信号输入线2、扫频电压源3、信号输出线4、电流测量仪5。扫频电压源3的频率范围为50Hz～2kHz，电流测量仪5可获得不同频率激励下的电流信号。
本发明的特点是，根据接地网在高频信号下所表现的电阻、电感和电容特性，采用扫频信号作为激励信号，测量不同频率下的电流，得到不同频率下的阻抗值，绘制扫频阻抗曲线，进而根据扫频阻抗曲线的变化情况进行接地网的故障诊断。
本发明的实施方法为：当接地网刚开始投运时，在接地网的信号输入线处采用扫频电压源注入不同频率的电压信号，在接地网信号输出线处测量流过接地网的电流信号，根据电流信号和电压信号的比值可以获得不同频率激励下的阻抗值，具体的计算方式如图2所示。这样可以获得接地网的初始扫频阻抗曲线。在接地网的运行过程中可依据同样的流程进行扫频阻抗曲线的测量，将其与初始扫频曲线进行比较，如无变化，说明接地网不存在故障，当两者出现变化时，说明接地网存在腐蚀或断点故障，根据此进行接地网的故障诊断。
Claims (8)
1.一种基于扫频阻抗测量的接地网故障诊断方法，其特征在于，根据接地网在高频信号下所表现的电阻、电感和电容特性，采用扫频信号作为激励信号，测量不同频率下的电流值，得到不同频率下的阻抗值，绘制扫频阻抗曲线，进而根据扫频阻抗曲线的变化情况进行接地网的故障诊断。
2.根据权利要求1所述的一种基于扫频阻抗测量的接地网故障诊断方法，其特征在于，所述的扫频信号采用扫描电压源注入。
3.根据权利要求2所述的一种基于扫频阻抗测量的接地网故障诊断方法，其特征在于，所述的扫频电压源的频率范围为50Hz～2kHz。
4.根据权利要求1所述的一种基于扫频阻抗测量的接地网故障诊断方法，其特征在于，所述的电流值通过电流测量仪获得。
5.根据权利要求4所述的一种基于扫频阻抗测量的接地网故障诊断方法，其特征在于，所述的电流测量仪获得不同频率激励下的电流信号。
6.根据权利要求1所述的一种基于扫频阻抗测量的接地网故障诊断方法，其特征在于，所述的阻抗值计算具体为：
1)在接地网的信号输入线处采用扫频电压源注入不同频率的电压信号Ui；
2)在接地网信号输出线处测量流过接地网的电流信号Ii；
3)根据电流信号和电压信号的比值可以获得不同频率激励下的阻抗值Ri＝Ui/Ii。
7.根据权利要求1所述的一种基于扫频阻抗测量的接地网故障诊断方法，其特征在于，所述的根据扫频阻抗曲线的变化情况进行接地网的故障诊断具体为：
在接地网的运行过程中进行扫频阻抗曲线的测量，将其与初始扫频曲线进行比较，如无变化，说明接地网不存在故障，当两者出现变化时，说明接地网存在腐蚀或断点故障，根据此进行接地网的故障诊断。
8.根据权利要求7所述的一种基于扫频阻抗测量的接地网故障诊断方法，其特征在于，所述的初始扫频曲线具体获得如下：
当接地网刚开始投运时，在接地网的信号输入线处采用扫频电压源注入不同频率的电压信号，在接地网信号输出线处测量流过接地网的电流信号，根据电流信号和电压信号的比值获得不同频率激励下的阻抗值，来绘制接地网的初始扫频阻抗曲线。
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