CN107328997A - 一种接地阻抗测量方法 - Google Patents
一种接地阻抗测量方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107328997A CN107328997A CN201710555878.5A CN201710555878A CN107328997A CN 107328997 A CN107328997 A CN 107328997A CN 201710555878 A CN201710555878 A CN 201710555878A CN 107328997 A CN107328997 A CN 107328997A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- impedance
- voltage
- sampling signal
- impedance ground
- earthing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
- G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
- G01R31/081—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors
- G01R31/085—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors in power transmission or distribution lines, e.g. overhead
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
Abstract
本发明涉及一种接地阻抗测量方法，包括：在将携带谐波分量的脉动直流电压注入故障线路时，分别对携带有谐波分量的接地阻抗电流和携带有谐波分量的接地阻抗电压进行采样，以得到接地阻抗电流采样信号和接地阻抗电压采样信号；利用八阶压控滤波器分别对所述接地阻抗电流采样信号和所述接地阻抗电压采样信号进行滤波处理，以滤除所述接地阻抗电流采样信号和所述接地阻抗电压采样信号所携带的谐波分量；利用ADC芯片分别对进行了滤波处理的接地阻抗电流采样信号和接地阻抗电压采样信号进行处理，以获取直流接地阻抗电流和直流接地阻抗电压；根据直流接地阻抗电压和直流接地阻抗电流计算接地阻抗值。由此，能够准确地测量接地阻抗值。
Description
技术领域
本发明涉及接地阻抗测量技术领域，尤其涉及一种接地阻抗测量方法。
背景技术
在10KV供电线路中发生单相接地故障时，可通过向线路施加几百伏直流电并且通过装置准确测量输出的直流电压和流经接地阻抗的接地电流，由此通过欧姆定律来获得接地阻抗。然而，该方法存在装置输出难以实现与10KV线路的电气隔离，实际使用时会出现10KV停电线路上的感应电倒灌入装置内部从而导致装置损坏，因此该方法不具备工程化条件。
当然，也可以通过向线路施加具有一定功率的高压纯直流电并且通过装置准确测量输出的直流电压和流经接地阻抗的接地电流，由此通过欧姆定律来获得接地阻抗。然而，实施过程中难以实现具有一定功率的高压纯直流电的输出。
因此，在10KV供电线路中发生单相接地故障时，难以准确地测量接地阻抗。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题，本发明提供一种接地阻抗测量方法。
根据本发明的第一方面，提供一种接地阻抗测量方法，包括：在将携带谐波分量的脉动直流电压注入故障线路时，分别对携带有谐波分量的接地阻抗电流和携带有谐波分量的接地阻抗电压进行采样，以得到接地阻抗电流采样信号和接地阻抗电压采样信号；利用八阶压控滤波器分别对所述接地阻抗电流采样信号和所述接地阻抗电压采样信号进行滤波处理，以滤除所述接地阻抗电流采样信号和所述接地阻抗电压采样信号所携带的谐波分量；利用ADC芯片分别对进行了滤波处理的接地阻抗电流采样信号和接地阻抗电压采样信号进行处理，以获取直流接地阻抗电流和直流接地阻抗电压；根据所获取的直流接地阻抗电压和所获取的直流接地阻抗电流计算接地阻抗值。
在一种可能的实现方式中，利用ADC芯片分别对进行了滤波处理的接地阻抗电流采样信号和接地阻抗电压采样信号进行处理，以获取直流接地阻抗电流和直流接地阻抗电压，包括：分别将进行了滤波处理的接地阻抗电流采样信号和接地阻抗电压采样信号输入所述ADC芯片；所述ADC芯片计算进行了滤波处理的接地阻抗电流采样信号的有效值数据IADDATA和进行了滤波处理的接地阻抗电压采样信号的有效值数据UADDATA；读取所述有效值数据IADDATA和UADDATA，并根据公式I＝IADDATA×KI计算所述直流接地阻抗电流I，根据公式U＝UADDATA×KU计算所述直流接地阻抗电压，其中KI和KU为标定系数。
在一种可能的实现方式中，所述ADC芯片为CS5460芯片。
在一种可能的实现方式中，所述八阶压控滤波器的截止频率为10赫兹并且在44赫兹处阻带衰减56分贝。
本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：在进行接地阻抗测量时，将携带谐波分量的脉动直流电压注入故障线路，分别对携带有谐波分量的接地阻抗电流和携带有谐波分量的接地阻抗电压进行采样并利用八阶压控滤波器分别对该接地阻抗电流采样信号和接地阻抗电压采样信号进行滤波处理，利用ADC芯片分别对进行了滤波处理的接地阻抗电流采样信号和接地阻抗电压采样信号进行处理以获取直流接地阻抗电流和直流接地阻抗电压，并且根据直流接地阻抗电压和直流接地阻抗电流计算接地阻抗值。由此，在发生线路接地故障之后，能够准确地测量接地阻抗，从而能够根据确定出的接地阻抗值的大小来准确地了解故障线路是否接地、接地故障是否消失、故障线路是金属性接地还是高阻接地等，这样，能够有效地降低接地故障巡检的误判，有效提高用户的体验。
根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本发明的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本发明的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本发明的原理。
图1示出根据本发明一实施例的接地阻抗测量方法的流程图。
图2是信号源装置巡查单向接地故障的示意图。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本发明的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。
图1示出根据本发明一实施例的接地阻抗测量方法的流程图，该接地阻抗测量方法可应用于在10KV供电线路中发生单相接地故障时测量接地阻抗。如图1所示，该接地阻抗测量方法可包括如下步骤。
在步骤S110中，在将携带谐波分量的脉动直流电压注入故障线路时，分别对携带有谐波分量的接地阻抗电流和携带有谐波分量的接地阻抗电压进行采样，以得到接地阻抗电流采样信号和接地阻抗电压采样信号。
图2是信号源装置巡查单向接地故障的示意图。在10KV供电线路中发生单相接地故障时，可以按照图2进行设备接线安装，设备接线完成之后，用户(故障线路维修员)可以将信号源装置的功能选择为接地阻抗测量、即将信号源装置调至接地阻抗测量功能，以进行接地阻抗测量。
其中，信号源装置输出的高压直流电压中携带有谐波分量。将信号源装置输出的高压直流电压输入至整流桥以得到携带谐波分量的脉动直流电压。
在步骤S120中，利用八阶压控滤波器分别对接地阻抗电流采样信号和接地阻抗电压采样信号进行滤波处理，以滤除接地阻抗电流采样信号和接地阻抗电压采样信号所携带的谐波分量。其中，该八阶压控滤波器的截止频率为10赫兹并且在44赫兹处阻带衰减56分贝。
本发明的发明人意识到，在信号源装置施加带有谐波分量的脉动直流信号注入故障线路之后，故障线路的分布电容将会流过交流谐波分量，同时此谐波分量会混入接地阻抗电流中，使得接地阻抗电流出现偏差，进而阻抗测量出现偏差。因此，本发明的发明人想到将混有谐波成分的接地阻抗电流采样后，在信号调理部分增加低通滤波器环节进行滤波，达到对接地阻抗电流中混有的交流谐波分量进行去除，来实现接地阻抗测量的准确性。
例如，本发明的发明人通过电路仿真手段设计并仿真了截止频率为10HZ、在44HZ处阻带衰减56db的八阶压控滤波器，通过仿真发现此滤波器完全可以实现滤除接地阻抗电流采样信号和接地阻抗电压采样信号所携带的谐波分量的目的。
在步骤S130中，利用ADC芯片分别对进行了滤波处理的接地阻抗电流采样信号和接地阻抗电压采样信号进行处理，以获取直流接地阻抗电流和直流接地阻抗电压。
在一种可能的实现方式中，利用ADC芯片分别对进行了滤波处理的接地阻抗电流采样信号和接地阻抗电压采样信号进行处理，以获取直流接地阻抗电流和直流接地阻抗电压，包括：
分别将进行了滤波处理的接地阻抗电流采样信号和接地阻抗电压采样信号输入所述ADC芯片；所述ADC芯片计算进行了滤波处理的接地阻抗电流采样信号的有效值数据IADDATA和进行了滤波处理的接地阻抗电压采样信号的有效值数据UADDATA；读取所述有效值数据IADDATA和UADDATA，并根据公式I＝IADDATA×KI计算所述直流接地阻抗电流I，根据公式U＝UADDATA×KU计算所述直流接地阻抗电压，其中KI和KU为标定系数。
也就是说，将信号调理滤波后直流采样信号输入ADC(CS5460电能计量芯片)后，通过单片机读取CS5460计算出的有效值数据ADDATA，再通过标定系数K，即可得到直流接地阻抗电流I＝ADDATA×K。
在步骤S140中，根据所获取的直流接地阻抗电压和所获取的直流接地阻抗电流计算接地阻抗值。
其中，在获取了直流接地阻抗电压和直流接地阻抗电流之后，可以根据如下公式计算接地阻抗值：R＝U/I，其中R是接地阻抗值，I是直流接地阻抗电流，U是直流接地阻抗电压。
也就是说，在直流接地阻抗电压与直流接地阻抗电流计算完成后，再通过欧姆定律R＝U/I就可得到不受线路分布电容影响的接地阻抗值。
因此，在进行接地阻抗测量时，将携带谐波分量的脉动直流电压注入故障线路，分别对携带有谐波分量的接地阻抗电流和携带有谐波分量的接地阻抗电压进行采样并利用八阶压控滤波器分别对该接地阻抗电流采样信号和接地阻抗电压采样信号进行滤波处理，利用ADC芯片分别对进行了滤波处理的接地阻抗电流采样信号和接地阻抗电压采样信号进行处理以获取直流接地阻抗电流和直流接地阻抗电压，并且根据直流接地阻抗电压和直流接地阻抗电流计算接地阻抗值。由此，在发生线路接地故障之后，能够准确地测量接地阻抗，从而能够根据确定出的接地阻抗值的大小来准确地了解故障线路是否接地、接地故障是否消失、故障线路是金属性接地还是高阻接地等，这样，能够有效地降低接地故障巡检的误判，有效提高用户的体验。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
Claims (4)
1.一种接地阻抗测量方法，其特征在于，包括：
在将携带谐波分量的脉动直流电压注入故障线路时，分别对携带有谐波分量的接地阻抗电流和携带有谐波分量的接地阻抗电压进行采样，以得到接地阻抗电流采样信号和接地阻抗电压采样信号；
利用八阶压控滤波器分别对所述接地阻抗电流采样信号和所述接地阻抗电压采样信号进行滤波处理，以滤除所述接地阻抗电流采样信号和所述接地阻抗电压采样信号所携带的谐波分量；
利用ADC芯片分别对进行了滤波处理的接地阻抗电流采样信号和接地阻抗电压采样信号进行处理，以获取直流接地阻抗电流和直流接地阻抗电压；
根据所获取的直流接地阻抗电压和所获取的直流接地阻抗电流计算接地阻抗值。
2.根据权利要求1所述的接地阻抗测量方法，其特征在于，利用ADC芯片分别对进行了滤波处理的接地阻抗电流采样信号和接地阻抗电压采样信号进行处理，以获取直流接地阻抗电流和直流接地阻抗电压，包括：
分别将进行了滤波处理的接地阻抗电流采样信号和接地阻抗电压采样信号输入所述ADC芯片；
所述ADC芯片计算进行了滤波处理的接地阻抗电流采样信号的有效值数据IADDATA和进行了滤波处理的接地阻抗电压采样信号的有效值数据UADDATA；
读取所述有效值数据IADDATA和UADDATA，并根据公式I＝IADDATA×KI计算所述直流接地阻抗电流I，根据公式U＝UADDATA×KU计算所述直流接地阻抗电压，其中KI和KU为标定系数。
3.根据权利要求2所述的接地阻抗测量方法，其特征在于，所述ADC芯片为CS5460芯片。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的接地阻抗测量方法，其特征在于，所述八阶压控滤波器的截止频率为10赫兹并且在44赫兹处阻带衰减56分贝。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710555878.5A CN107328997A (zh) | 2017-07-10 | 2017-07-10 | 一种接地阻抗测量方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710555878.5A CN107328997A (zh) | 2017-07-10 | 2017-07-10 | 一种接地阻抗测量方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107328997A true CN107328997A (zh) | 2017-11-07 |
Family
ID=60196739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710555878.5A Pending CN107328997A (zh) | 2017-07-10 | 2017-07-10 | 一种接地阻抗测量方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107328997A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113655402A (zh) * | 2021-08-10 | 2021-11-16 | 长春北晨智能科技有限公司 | 一种基于阻抗型接地判断策略的检测系统及其测量方法 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4739274A (en) * | 1985-09-06 | 1988-04-19 | Southern California Edison | DC ground fault detection |
| CN1075552A (zh) * | 1992-12-15 | 1993-08-25 | 胡学军 | 数字地阻仪 |
| EP0671632A2 (en) * | 1994-02-25 | 1995-09-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Field winding ground fault detector and relay |
| JP2003043093A (ja) * | 2001-08-01 | 2003-02-13 | Kyushu Electric Power Co Inc | ポータブル事故点探査器および事故点探査方法 |
| RU2256929C1 (ru) * | 2004-01-29 | 2005-07-20 | ООО "Научно-производственное предприятие "Метакон-Томич" | Способ выявления низкоомных железобетонных опор контактной сети, включенных в групповое заземление |
| CN1948975A (zh) * | 2006-11-14 | 2007-04-18 | 沈阳铝镁设计研究院 | 一种电解槽系列的对地绝缘电阻检测装置及方法 |
| CN201281729Y (zh) * | 2008-09-11 | 2009-07-29 | 中国北车集团大同电力机车有限责任公司 | 一种接地电阻测试仪 |
| CN102768326A (zh) * | 2012-07-04 | 2012-11-07 | 南京工业大学 | 一种补偿电网单相接地故障选线装置及方法 |
| CN103176050A (zh) * | 2011-12-20 | 2013-06-26 | 西安胜利仪器有限责任公司 | 新型接地电阻测试仪的设计方法 |
| CN105675998A (zh) * | 2014-11-18 | 2016-06-15 | 台达电子工业股份有限公司 | 接地阻抗测量装置及其操作方法 |
-
2017
- 2017-07-10 CN CN201710555878.5A patent/CN107328997A/zh active Pending
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4739274A (en) * | 1985-09-06 | 1988-04-19 | Southern California Edison | DC ground fault detection |
| CN1075552A (zh) * | 1992-12-15 | 1993-08-25 | 胡学军 | 数字地阻仪 |
| EP0671632A2 (en) * | 1994-02-25 | 1995-09-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Field winding ground fault detector and relay |
| JP2003043093A (ja) * | 2001-08-01 | 2003-02-13 | Kyushu Electric Power Co Inc | ポータブル事故点探査器および事故点探査方法 |
| RU2256929C1 (ru) * | 2004-01-29 | 2005-07-20 | ООО "Научно-производственное предприятие "Метакон-Томич" | Способ выявления низкоомных железобетонных опор контактной сети, включенных в групповое заземление |
| CN1948975A (zh) * | 2006-11-14 | 2007-04-18 | 沈阳铝镁设计研究院 | 一种电解槽系列的对地绝缘电阻检测装置及方法 |
| CN201281729Y (zh) * | 2008-09-11 | 2009-07-29 | 中国北车集团大同电力机车有限责任公司 | 一种接地电阻测试仪 |
| CN103176050A (zh) * | 2011-12-20 | 2013-06-26 | 西安胜利仪器有限责任公司 | 新型接地电阻测试仪的设计方法 |
| CN102768326A (zh) * | 2012-07-04 | 2012-11-07 | 南京工业大学 | 一种补偿电网单相接地故障选线装置及方法 |
| CN105675998A (zh) * | 2014-11-18 | 2016-06-15 | 台达电子工业股份有限公司 | 接地阻抗测量装置及其操作方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113655402A (zh) * | 2021-08-10 | 2021-11-16 | 长春北晨智能科技有限公司 | 一种基于阻抗型接地判断策略的检测系统及其测量方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Koziy et al. | A low-cost power-quality meter with series arc-fault detection capability for smart grid | |
| Sadeh et al. | A new fault location algorithm for radial distribution systems using modal analysis | |
| Elkalashy et al. | DWT-based detection and transient power direction-based location of high-impedance faults due to leaning trees in unearthed MV networks | |
| CN104538940B (zh) | 一种特高压直流输电线路单端保护方法 | |
| CN104702208B (zh) | 大功率光伏逆变器的光伏方阵对地绝缘阻抗在线检测系统 | |
| CN108509712B (zh) | 一种电缆线路的过电压仿真分析方法及系统 | |
| CN104535850B (zh) | 一种直流绝缘监测装置 | |
| CN111521919A (zh) | 一种低压台区零线带电故障诊断装置及诊断与定位方法 | |
| CN105588982A (zh) | 一种电力系统谐波阻抗的测量计算方法 | |
| Huang et al. | Analysis of short-circuit current characteristics and its distribution of artificial grounding faults on DC transmission lines | |
| CN105510733A (zh) | 一种高压、特高压直流输电线路的参数测量方法 | |
| CN104316841A (zh) | 一种利用故障录波数据辨识线路全参数的方法 | |
| CN104459330B (zh) | 一种高压输电线路零序阻抗测量电路及其测量方法 | |
| CN104865441B (zh) | 一种串扰频谱计算方法 | |
| Haubrich et al. | A universal model for the computation of the electromagnetic interference on earth return circuits | |
| CN107328997A (zh) | 一种接地阻抗测量方法 | |
| CN107167698A (zh) | 一种避雷器泄漏电流带电测试装置及方法 | |
| US10845427B2 (en) | Method for detecting earth-fault conditions in a power conversion apparatus | |
| CN104502751A (zh) | 一种获取gis装置外壳瞬态电位抬升的仿真电路模型 | |
| CN107290624A (zh) | 一种适用于非有效接地配电网的三相配电线路模型 | |
| CN106249188A (zh) | 一种对在线接地故障报警装置的检测方法 | |
| CN106885942A (zh) | 一种适用于动物触电的物理实验平台及触电阻抗建模方法 | |
| CN103399208A (zh) | 一种电源火线与地线之间阻抗的测量装置及方法 | |
| CN108736478B (zh) | 一种测试受高次谐波污染的信号对控制保护的影响的方法 | |
| De Araujo et al. | Integrated circuit for real-time poly-phase power quality monitoring |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20171107 |