CN105652139A - 一种测试接地网导通性的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种测试接地网导通性的方法：使用30kHz交流电源替代现有的直流电源，与现有的直流电流测量相比，电压信号更容易测得，测量结果更加可靠。高频下由于电流引线与接地网的互感作用，接地网上的电流主要集中在接地点和电流引线附近，难以流到接地网的其他区域，电流分布很集中；本发明测量结果主要体现接地点和电流引线附近的接地体导通情况，从而实现接地网局部测量，反映接地网局部的腐蚀、断裂情况。由于电流从接地网一点流入，从另外一点流出，电流主要在接地导体内流动，流入周围土壤的电流很少，因此测试结果受土壤电阻率在历史上的变化影响很小，因此可以通过与历史上的测试结果进行比对来判断接地网的导通状况和腐蚀状况。

Description

一种测试接地网导通性的方法

【技术领域】

本发明涉及接地网测试领域，特别涉及一种测试接地网导通性的方法，用于评估接地网各导体之间的电气联通性，为分析接地网的腐蚀程度提供参考。

【背景技术】

在电力系统中为了工作和安全的需要，常需将电力系统及其电气设备的某些部分与大地相连接，这就是接地。接地网是确保变电站安全稳定运行的重要条件，其可靠性及安全性能一直受到设计和生产运行部门的高度重视。评价接地网的指标有接地电阻、地电位升、接触电位差、跨步电位差、接地导通性等。接地体之间的可靠、有效连接是设备安全运行的根本保障。在电力设备的长时间运行过程中，连接处有可能因受潮等因素影响，出现接点锈蚀、甚至断裂等现象，导致接地引下线与主接地网连接点电阻增大，从而不能满足电力规程的要求，使设备在运行中存在不安全隐患，严重时会造成设备失地运行。因此接地装置引下线的导通检测工作应每年进行一次。可见接地导通性是评价接地导体之间的电气联通性、判断接地网电位分布是否均匀、是否受到腐蚀影响的关键参数指标。

电力行业标准DL/T475-2006《接地装置特性参数测量导则》规定了接地导通性的测试方法。该方法采用直流电源向接地网注入电流，然后测量接地体上的电阻，判断接地体之间的联通性是否超标。接地网的腐蚀通常是由局部腐蚀开始的，并且局部腐蚀越严重，腐蚀的速度越快，因此判断接地网的局部腐蚀很重要。由于接地网交错连接，局部接地体腐蚀断裂后，电流仍然能够轻易地通过其他路径避开，因此对于接地体部分腐蚀或者接地网局部腐蚀的情况，两点之间的直流电阻可能仍然很小，导致单纯测试直流下接地体之间的电阻无法准确反映接地体部分腐蚀或者接地网局部腐蚀的情况，给测试结果带来较大误差。同时，由于接地体的直流电阻比较低，直流电流流散后在接地体上产生的电位差更小，因此对电源的输出能力、电压表的检测精度等均有较高要求。

为此需要研究一种能够反映局部导通性差的接地网各导体之间的电气联通性测试技术，以便准确反映接地体腐蚀程度，经济、合理的对接地网进行改造。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种测试接地网导通性的方法，能够准确反映接地体腐蚀程度，以便经济、合理的对接地网进行改造。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种测试接地网导通性的方法，包括以下步骤：

1)、将接地网划分为若干区域；

2)、在每个区域内部，按照电力行业标准DL/T475-2006《接地装置特性参数测量导则》规定了接地导通性的测试方法布置测试的电源线和测量线；

3)、采用交流电源代替DL/T475-2006《接地装置特性参数测量导则》中使用的直流电源；

4)、测量交流电源输出的电流；

5)、测量该区域内两个电压点之间的电压；

6)、求步骤5)测得的电压和步骤4)测得的电流的幅值之比，得到接地网两点之间的等效阻抗；

7)、将步骤6)测得的接地网两点之间的等效阻抗与历史上相同位置测得的等效阻抗数据进行比较，判断接地网的导通性。

本发明进一步的改进在于：所述交流电源为30kHz的交流电源。

本发明具备以下特点和优点：

1、频率较高的情况下，由于接地体上的纵向电感作用，接地体的单位长阻抗较大，接地网上的电流和电位差主要集中在电流注入点附近。因此与现有的直流电流测量相比，本发明使用交流电源后，电压信号更容易测得，测量结果更加可靠。

2、频率较高的情况下，由于电流引线与接地网的互感作用，接地网上的电流主要集中在接地点和电流引线附近，难以流到接地网的其他区域，电流分布很集中，因此，本发明方法的测量结果主要体现接地点和电流引线附近的接地体导通情况，从而实现接地网局部测量，反映接地网局部的腐蚀、断裂情况。

3、由于电流从接地网一点流入，从另外一点流出，电流主要在接地导体内流动，流入周围土壤的电流很少，因此测试结果受土壤电阻率在历史上的变化影响很小，因此可以通过与历史上的测试结果进行比对来判断接地网的导通状况和腐蚀状况。

【附图说明】

图1为本发明具体实施例中接地网的示意图。

【具体实施方式】

由于接地网交错连接，传统的直流电流会向四面八方流动，分散的区域比较大，定向性不好，且接地体的直流电阻比较低，直流电流流散后在接地体上产生的电位差更小，因此直流下的接地体导通性检测只有在接地网出现大面积严重腐蚀时才有效。针对这一影响测试的根源，本发明提出采用交流高频信号代替直流信号，进行接地体导通性检测的方法。

本发明一种测试接地网导通性的方法，包括以下步骤：

1)、将接地网划分为若干区域。

2)、在每个区域内部，按照电力行业标准DL/T475-2006《接地装置特性参数测量导则》规定了接地导通性的测试方法布置测试的电源线和测量线。

3)、采用30kHz的交流电源代替DL/T475-2006《接地装置特性参数测量导则》中使用的直流电源。

4)、测量交流电源输出的电流。

5)、测量两电压点之间的电压。

6)、求测得的电压和电流的幅值之比，得到接地网两点之间的等效阻抗。

7)、与历史上相同位置测得的数据进行比较，判断接地网的导通性：差异大者则该区域可能出现较大的接地体腐蚀。

请参阅图1所示，在某实验用接地网开展了测试比对，该接地网边长100m，水平接地体间距10m，接地体直径1cm，钢材，土壤电阻率500欧米，中部一段接地体可以断开和连接。在该接地网上分别采用直流、30kHz电源开展测试，表1为断开(代表有损的接地网)和连接(代表历史上接地网良好的状态)中部一段接地体时A、B两点之间的接地网等效阻抗对比结果。可以看到，采用30kHz交流测试，相对差异明显大于直流下的测试结果。

通过接地仿真软件的计算也可以得到相同的规律，即直流时连接和断开下A、B两点之间的接地网等效阻抗差异不大；随着频率增加，断开连接和断开下A、B两点之间的接地网等效阻抗差异越来越大。

针对本发明的实例，仿真计算可得：直流下，连接时A、B两点之间的接地网等效阻抗为0.0102欧；断开时A、B两点之间的接地网等效阻抗为0.0106欧，相对差异3.92％。30kHz下，连接时A、B两点之间的接地网等效阻抗为2.512欧；断开时A、B两点之间的接地网等效阻抗为2.841欧，相对差异13.4％。计算结果所反映出的规律与测量一致。

表1、断开和连接中部一段接地体时A、B两点之间的接地网等效阻抗

内容	直流	30kHz
			连接	0.0105欧	2.683欧
断开	0.0110欧	2.939欧
			相对差异	4.76％	9.54％

本发明一种测试接地网导通性的方法，能够反映接地网局部导通性，以便评估接地体腐蚀程度。其特点是：1)、使用30kHz交流电源替代现有的直流电源，由于频率较高的情况下接地体上的纵向电感作用，接地体的单位长阻抗较大，接地网上的电流和电位差主要集中在电流注入点附近。因此与现有的直流电流测量相比，电压信号更容易测得，测量结果更加可靠。2)、高频下由于电流引线与接地网的互感作用，接地网上的电流主要集中在接地点和电流引线附近，难以流到接地网的其他区域，电流分布很集中，因此，本发明方法的测量结果主要体现接地点和电流引线附近的接地体导通情况，从而实现接地网局部测量，反映接地网局部的腐蚀、断裂情况。

Claims (2)

1.一种测试接地网导通性的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)、将接地网划分为若干区域；

2)、在每个区域内部，按照电力行业标准DL/T475-2006《接地装置特性参数测量导则》规定了接地导通性的测试方法布置测试的电源线和测量线；

3)、采用交流电源代替DL/T475-2006《接地装置特性参数测量导则》中使用的直流电源；

4)、测量交流电源输出的电流；

5)、测量该区域内两个电压点之间的电压；

6)、求步骤5)测得的电压和步骤4)测得的电流的幅值之比，得到接地网两点之间的等效阻抗；

7)、将步骤6)测得的接地网两点之间的等效阻抗与历史上相同位置测得的等效阻抗数据进行比较，判断接地网的导通性。

2.根据权利要求1所述的一种测试接地网导通性的方法，其特征在于，所述交流电源为30kHz的交流电源。