CN114839420B - 测试交叉互联接地系统环流最大值的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种测试交叉互联接地系统环流最大值的方法及装置，所述方法包括对被测试交叉互联接地系统所在电缆线路施加激励电流，并测试获取被测交叉互联环流数据；基于所述激励电流与被测交叉互联环流数据，计算出二者之间的线性比例关系；基于被测试交叉互联接地系统所在电缆线路额定电流有效值，以及所述线性比例关系，计算出被测试电缆交叉互联接地系统环流最大值。本发明可在线路停役或投运前精确测试高压电缆线路交叉互联接地系统最大环流，以便及时消缺、降低停役整改成本。
Description
技术领域
本发明属于输变电设备技术领域，具体涉及一种测试交叉互联接地系统环流最大值的方法及装置。
背景技术
现有技术的高压电缆接地系统环流，只能在投运后运用钳形表等方式测试其工作环流大小，在环流数值过大等情况出现时，需要通过线路停役等方式处置、降低环流使线路运行安全，过程复杂、周期长，存在停役整改成本高的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种测试交叉互联接地系统环流最大值的方法及装置，可在线路停役或投运前精确测试高压电缆线路交叉互联接地系统最大环流，以便及时消缺、降低停役整改成本。
为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
第一方面，本发明提供了一种测试交叉互联接地系统环流最大值的方法，包括：
对被测试交叉互联接地系统所在电缆线路施加激励电流，并测试获取被测交叉互联环流数据；
基于所述激励电流与被测交叉互联环流数据，计算出二者之间的线性比例关系；
基于被测试交叉互联接地系统所在电缆线路额定电流有效值，以及所述线性比例关系，计算出被测试电缆交叉互联接地系统环流最大值。
可选地，当向被测试交叉互联接地系统施加三相工频平衡电流时，所述对被测试交叉互联接地系统所在电缆线路施加激励电流，并测试获取被测交叉互联环流数据，具体包括以下步骤：
将三相工频平衡电流激励源接入被测试交叉互联接地系统所在电缆线路首端三相线芯，并将电缆线路末端三相线芯采用短接线短接；
利用所述三相工频平衡电流激励源对被测试交叉互联接地系统所在电缆线路施加三相工频平衡电流，所述三相工频平衡电流的幅值为I1_3P；
采用钳形电流表测试被测试交叉互联接地系统的三相环流数据分别为IA_3P、IB_3P、IC_3P。
可选地，所述被测试电缆交叉互联接地系统环流最大值的计算方法包括：
IMAX_3P＝MAX[IA_3P，IB_3P，IC_3P]
IMAX_A＝I0/I1_3P*IMAX_3P
式中，IMAX_3P为被测试交叉互联接地系统A、B及C相环流的最大值，IA_3P为被测试交叉互联接地系统A相环流，IB_3P为被测试交叉互联接地系统B相环流，IC_3P为被测试交叉互联接地系统C相环流，IMAX_A为被测试电缆交叉互联接地系统环流最大值，I0为被测试交叉互联接地系统所在电缆线路额定电流有效值，I1_3P为三相工频平衡电流的幅值。
可选地，当向被测试交叉互联接地系统施加单相工频平衡电流时，所述对被测试交叉互联接地系统所在电缆线路施加激励电流，并测试获取被测交叉互联环流数据，具体包括以下步骤：
将被测试交叉互联接地系统所在电缆线路末端三相线芯采用短接线短接，将单相工频平衡电流激励源的一侧接入A/B/C中任一相电缆线芯，另一侧接入另外两相电缆并接后的线芯；
利用单相工频平衡电流激励源对被测试交叉互联接地系统所在电缆线路施加有效值幅值为I01_1P单相工频平衡电流；
分别选取A/B/C中任一相电缆线芯作为相位基准，采用带有相位测试功能的电流互感器测试，分别获取被测试交叉互联接地系统的环流幅值及相位。
可选地，当选取A相电缆线芯作为相位基准，采用带有相位测试功能的电流互感器测试，获取到的被测试交叉互联接地系统的环流幅值及相位为IA1∠α1、IB1∠β1、IC1∠γ1；
当选取B相电缆线芯作为相位基准，采用带有相位测试功能的电流互感器测试，获取到的被测试交叉互联接地系统的环流幅值及相位为IA2∠α2、IB2∠β2、IC2∠γ2；
当选取C相电缆线芯作为相位基准，采用带有相位测试功能的电流互感器测试，获取到的被测试交叉互联接地系统的环流幅值及相位为IA3∠α3、IB3∠β3、IC3∠γ3。
可选地，所述被测试电缆交叉互联接地系统环流最大值的计算方法包括：
选取三相对称单位参考向量，分别为：eA、eB、eC，eA＝1∠(-2π/3)，eB＝1∠(0)；eC＝1∠(2π/3)；
分别将单位参考向量与单相工频平衡电流相乘，得到：
IA∠φ＝I01_1P*eA+(-1/2)*I01_1P*eB+(-1/2)*I01*eC＝3/2*I01_1P*eA
IB∠η＝(-1/2)*I01_1P*eA+I01*eB+(-1/2)*I01_1P*eC＝3/2*I01_1P*eB
IC∠δ＝(-1/2)*I01_1P*eA+(-1/2)*I01*eB+I01_1P*eC＝3/2*I01_1P*eC
则：
I1_1P＝(IA+IB+IC)/3
IA_1P∠α＝IA1∠α1*eA+IA2∠β2*eB+IA3∠γ3*eC
IB_1P∠β＝IB1∠α1*eA+IB2∠β2*eB+IB3∠γ3*eC
IC_1P∠γ＝IC1∠α1*eA+IC2∠β2*eB+IC3∠γ3*eC；
其中，IA∠φ为利用叠加定理计算的A相电缆等效线芯电流，IB∠η为利用叠加定理计算的B相电缆等效线芯电流，IC∠δ为利用叠加定理计算的C相电缆等效线芯电流，I1_1P为等效IA、IB及IC值的均值，I01_1P利用单相工频平衡电流激励源对电缆线路施加有效值幅值，IA_1P∠α为叠加后A相线芯等效电流有效值及相位，IB_1P∠β为叠加后B相线芯等效电流有效值及相位，IC_1P∠γ为叠加后C相线芯等效电流有效值及相位；
利用被测试交叉互联接地系统所在电缆线路额定电流有效值与环流之间的线性比例关系，计算被测试交叉互联接地系统最大环流值，具体为：
IMAX_1P＝MAX[IA_1P,IB_1P,IC_1P]
IMAX＝I0/I1_1P*IMAX_1P
其中，IMAX_1P为IA_1P、IB_1P、IC_1P的最大值，IMAX为被测试交叉互联接地系统环流最大值，I0为被测试交叉互联接地系统所在电缆线路额定电流有效值，I1_1P为被测试交叉互联接地系统所在电缆线路测试叠加后的等效电流有效值。
第二方面，本发明提供了一种测试交叉互联接地系统环流最大值的装置，包括：激励源、测量单元和计算单元；
所述激励源对被测试交叉互联接地系统所在电缆线路施加激励电流；
所述测量单元测试获取被测交叉互联环流数据；
所述计算单元基于所述激励电流与被测交叉互联环流数据，计算出二者之间的线性比例关系，并基于被测试交叉互联接地系统所在电缆线路额定电流有效值，以及所述线性比例关系，计算出被测试电缆交叉互联接地系统环流最大值。
可选地，当向被测试交叉互联接地系统施加三相工频平衡电流时，所述激励源为三相工频平衡电流激励源；所述测量单元为钳形电流表；所述对被测试交叉互联接地系统所在电缆线路施加激励电流，并测试获取被测交叉互联环流数据，具体包括以下步骤：
将三相工频平衡电流激励源接入被测试交叉互联接地系统所在电缆线路首端三相线芯，并将电缆线路末端三相线芯采用短接线短接；
利用所述三相工频平衡电流激励源对被测试交叉互联接地系统所在电缆线路施加三相工频平衡电流，所述三相工频平衡电流的幅值为I1_3P；
采用钳形电流表测试被测试交叉互联接地系统的三相环流数据分别为IA_3P、IB_3P、IC_3P。
可选地，所述被测试电缆交叉互联接地系统环流最大值的计算方法包括：
IMAX_3P＝MAX[IA_3P，IB_3P，IC_3P]
IMAX_A＝I0/I1_3P*IMAX_3P
式中，IA_3P为被测试交叉互联接地系统A相环流，IB_3P为被测试交叉互联接地系统B相环流，IC_3P为被测试交叉互联接地系统C相环流，IMAX_3P为被测试交叉互联接地系统A、B及C相环流的最大值，IMAX_A为被测试电缆交叉互联接地系统环流最大值，I0为被测试交叉互联接地系统所在电缆线路额定电流有效值，I1_3P为三相工频平衡电流的幅值。
可选地，当向被测试交叉互联接地系统施加单相工频平衡电流时，所述激励源为单相工频平衡电流激励源，所述测量单元为带有相位测试功能的电流互感器，所述对被测试交叉互联接地系统所在电缆线路施加激励电流，并测试获取被测交叉互联环流数据，具体包括以下步骤：
将被测试交叉互联接地系统所在电缆线路末端三相线芯采用短接线短接，将单相工频平衡电流激励源的一侧接入A/B/C中任一相电缆线芯，另一侧接入另外两相电缆并接后的线芯；
利用单相工频平衡电流激励源对被测试交叉互联接地系统所在电缆线路施加有效值幅值为I01_1P单相工频平衡电流；
分别选取A/B/C中任一相电缆线芯作为相位基准，采用带有相位测试功能的电流互感器测试，分别获取被测试交叉互联接地系统的环流幅值及相位。
可选地，当选取A相电缆线芯作为相位基准，采用带有相位测试功能的电流互感器测试，获取到的被测试交叉互联接地系统的环流幅值及相位为IA1∠α1、IB1∠β1、IC1∠γ1；
当选取B相电缆线芯作为相位基准，采用带有相位测试功能的电流互感器测试，获取到的被测试交叉互联接地系统的环流幅值及相位为IA2∠α2、IB2∠β2、IC2∠γ2；
当选取C相电缆线芯作为相位基准，采用带有相位测试功能的电流互感器测试，获取到的被测试交叉互联接地系统的环流幅值及相位为IA3∠α3、IB3∠β3、IC3∠γ3。
可选地，所述被测试电缆交叉互联接地系统环流最大值的计算方法包括：
选取三相对称单位参考向量，分别为：eA、eB、eC，eA＝1∠(-2π/3)；eB＝1∠(0)；eC＝1∠(2π/3)；
分别将单位参考向量与单相工频平衡电流相乘，得到：
IA∠φ＝I01_1P*eA+(-1/2)*I01_1P*eB+(-1/2)*I01*eC＝3/2*I01_1P*eA
IB∠η＝(-1/2)*I01_1P*eA+I01*eB+(-1/2)*I01_1P*eC＝3/2*I01_1P*eB
IC∠δ＝(-1/2)*I01_1P*eA+(-1/2)*I01*eB+I01_1P*eC＝3/2*I01_1P*eC
则：
I1_1P＝(IA+IB+IC)/3
IA_1P∠α＝IA1∠α1*eA+IA2∠β2*eB+IA3∠γ3*eC
IB_1P∠β＝IB1∠α1*eA+IB2∠β2*eB+IB3∠γ3*eC
IC_1P∠γ＝IC1∠α1*eA+IC2∠β2*eB+IC3∠γ3*eC；
其中，IA∠φ为利用叠加定理计算的A相电缆等效线芯电流，IB∠η为利用叠加定理计算的B相电缆等效线芯电流，IC∠δ为利用叠加定理计算的C相电缆等效线芯电流，I1_1P为等效IA、IB及IC值的均值，I01_1P利用单相工频平衡电流激励源对电缆线路施加有效值幅值，IA_1P∠α为叠加后A相线芯等效电流有效值及相位，IB_1P∠β为叠加后B相线芯等效电流有效值及相位，IC_1P∠γ为叠加后C相线芯等效电流有效值及相位；
利用被测试交叉互联接地系统所在电缆线路额定电流有效值与环流之间的线性比例关系，计算被测试交叉互联接地系统最大环流值，具体为：
IMAX_1P＝MAX[IA_1P,IB_1P,IC_1P]
IMAX＝I0/I1_1P*IMAX_1P
其中，IMAX_1P为IA_1P、IB_1P、IC_1P的最大值，IMAX为被测试交叉互联接地系统环流最大值，I0为被测试交叉互联接地系统所在电缆线路额定电流有效值，I1_1P为被测试交叉互联接地系统所在电缆线路测试叠加后的等效电流有效值。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明采用三相工频平衡电流源对被测试交叉互联接地系统所在电缆线路施加三相工频平衡电流，并测试获取被测交叉互联环流数据；或采用单相工频电流源对被测试交叉互联接地系统所在电缆线路两两相激励单相工频平衡电流，分别测试获取被测交叉互联环流数据，利用叠加及感应电流线性比例关系获取被测试交叉互联接地系统环流最大值，如电缆接地系统环流数据最大值大于设计值，则表明接地系统存在缺陷。可以实现在线路停役或投运前精确测试高压电缆线路交叉互联接地系统最大环流，以便及时消缺、降低停役整改成本。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：
图1为交叉互联接地系统及电缆线路示意图；
图2为电缆交叉互联接地系统等效电路图；
图3为本发明一种实施例三相工频平衡电流激励测试示意图；
图4为本发明一种实施例单相工频平衡电流激励测试方法示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明的保护范围。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
实施例1
如图1所示为高压电缆线路的交叉互联接地系统的结构示意图，在高压电缆线路通过电流时会在交叉互联接地系统产生环流。交叉互联接地系统由A1-A3、B1-B3以及C1-C3共9小段电缆金属护套1以及接头金属壳、接地引线2及接地箱铜排组成，其中各小段金属护套通过电缆附件金属壳3、接地引线2、铜排4相互连接，在保护接地箱位置实现换相连接，在直接接地箱位置接地；如图1所示，A1小段金属护套通过引线、保护接地箱铜排与B2小段金属护套连接；同样的，B2与C3，A2与B3、B3与C1，A3与B1、B1与C2小段金属护套连接，即A1-B2-C3、A2-B3-C1以及A3-B1-C2金属护套电气相互连接，等效电路如图2所示。
本发明实施例中提供了一种测试交叉互联接地系统环流最大值的方法，包括以下步骤：
对被测试交叉互联接地系统所在电缆线路施加激励电流，并测试获取被测交叉互联环流数据；
基于所述激励电流与被测交叉互联环流数据，计算出二者之间的线性比例关系；
基于被测试交叉互联接地系统所在电缆线路额定电流有效值，以及所述线性比例关系，计算出被测试电缆交叉互联接地系统环流最大值。
在本发明实施例的一种具体实施方式中，如图3所述，当向被测试交叉互联接地系统施加三相工频平衡电流时，所述对被测试交叉互联接地系统所在电缆线路施加激励电流，并测试获取被测交叉互联环流数据，具体包括以下步骤：
将三相工频平衡电流激励源接入被测试交叉互联接地系统所在电缆线路首端三相线芯，并将电缆线路末端三相线芯采用短接线短接；
利用所述三相工频平衡电流激励源对被测试交叉互联接地系统所在电缆线路施加三相工频平衡电流，所述三相工频平衡电流的幅值为I1_3P；
采用钳形电流表测试被测试交叉互联接地系统的三相环流数据分别为IA_3P、IB_3P、IC_3P。
其中，所述被测试电缆交叉互联接地系统环流最大值的计算方法包括：
IMAX_3P＝MAX[IA_3P，IB_3P，IC_3P]
IMAX_A＝I0/I1_3P*IMAX_3P
式中，IA_3P为被测试交叉互联接地系统A相环流，IB_3P为被测试交叉互联接地系统B相环流，IC_3P为被测试交叉互联接地系统C相环流，IMAX_3P为被测试交叉互联接地系统A、B及C相环流的最大值，IMAX_A为被测试电缆交叉互联接地系统环流最大值，I0为被测试交叉互联接地系统所在电缆线路额定电流有效值，I1_3P为三相工频平衡电流的幅值。
在本发明实施例的另一种具体实施方式中，如图4所述，当向被测试交叉互联接地系统施加单相工频平衡电流时，所述对被测试交叉互联接地系统所在电缆线路施加激励电流，并测试获取被测交叉互联环流数据，具体包括以下步骤：
将被测试交叉互联接地系统所在电缆线路末端三相线芯采用短接线短接，将单相工频平衡电流激励源的一侧接入A/B/C中任一相电缆线芯，另一侧接入另外两相电缆并接后的线芯；
利用单相工频平衡电流激励源对被测试交叉互联接地系统所在电缆线路施加有效值幅值为I01_1P单相工频平衡电流；
分别选取A/B/C中任一相电缆线芯作为相位基准，采用带有相位测试功能的电流互感器测试，分别获取被测试交叉互联接地系统的环流幅值及相位。
其中，当选取A相电缆线芯作为相位基准，采用带有相位测试功能的电流互感器测试，获取到的被测试交叉互联接地系统的环流幅值及相位为IA1∠α1、IB1∠β1、IC1∠γ1；
当选取B相电缆线芯作为相位基准，采用带有相位测试功能的电流互感器测试，获取到的被测试交叉互联接地系统的环流幅值及相位为IA2∠α2、IB2∠β2、IC2∠γ2；
当选取C相电缆线芯作为相位基准，采用带有相位测试功能的电流互感器测试，获取到的被测试交叉互联接地系统的环流幅值及相位为IA3∠α3、IB3∠β3、IC3∠γ3。
所述被测试电缆交叉互联接地系统环流最大值的计算方法包括：
选取三相对称单位参考向量，分别为：eA、eB、eC，eA＝1∠(-2π/3)；eB＝1∠(0)；eC＝1∠(2π/3)；
分别将单位参考向量与单相工频平衡电流相乘，得到：
IA∠φ＝I01_1P*eA+(-1/2)*I01_1P*eB+(-1/2)*I01*eC＝3/2*I01_1P*eA
IB∠η＝(-1/2)*I01_1P*eA+I01*eB+(-1/2)*I01_1P*eC＝3/2*I01_1P*eB
IC∠δ＝(-1/2)*I01_1P*eA+(-1/2)*I01*eB+I01_1P*eC＝3/2*I01_1P*eC
则：
I1_1P＝(IA+IB+IC)/3
IA_1P∠α＝IA1∠α1*eA+IA2∠β2*eB+IA3∠γ3*eC
IB_1P∠β＝IB1∠α1*eA+IB2∠β2*eB+IB3∠γ3*eC
IC_1P∠γ＝IC1∠α1*eA+IC2∠β2*eB+IC3∠γ3*eC；
其中，IA∠φ为利用叠加定理计算的A相电缆等效线芯电流，IB∠η为利用叠加定理计算的B相电缆等效线芯电流，IC∠δ为利用叠加定理计算的C相电缆等效线芯电流，I1_1P为等效IA、IB及IC值的均值，I01_1P利用工频单相激励电源对电缆线路施加有效值幅值，IA_1P∠α为叠加后A相线芯等效电流有效值及相位，IB_1P∠β为叠加后B相线芯等效电流有效值及相位，IC_1P∠γ为叠加后C相线芯等效电流有效值及相位；
利用被测试交叉互联接地系统所在电缆线路额定电流有效值与环流之间的线性比例关系，计算被测试交叉互联接地系统最大环流值，具体为：
IMAX_1P＝MAX[IA_1P,IB_1P,IC_1P]
IMAX＝I0/I1_1P*IMAX_1P
其中，IMAX_1P为IA_1P、IB_1P、IC_1P的最大值，I0为被测试交叉互联接地系统所在电缆线路额定电流有效值，I1_1P为被测试交叉互联接地系统所在电缆线路测试叠加后的等效电流有效值，IMAX为被测试交叉互联接地系统环流最大值。
下面结合一具体实施方式对本发明实施例中的方法进行详细说明。
某电缆交叉互联接地系统所在电缆线路额定运行电流为工频、800A，被测试电缆交叉互联接地系统设计环流最大不超过100A。
采用三相工频平衡电流激励测试方法具体为：
步骤一：将三相工频平衡电流激励源接入被测试交叉互联接地系统所在电缆线路首端三相线芯，并将电缆线路末端三相线芯采用短接线短接，如图3所示。
步骤二：利用三相工频平衡电流激励源对被测试交叉互联接地系统所在电缆线路施加三相工频平衡电流激励，三相电流幅值为I1_3P＝100A；
步骤三：采用钳形电流表测试被测试交叉互联接地系统三相环流数据分别为IA_3P＝8.97A，IB_3P＝19.32A，IC_3P＝13.89A；
步骤四：利用激励电流与接地系统感应环流之间的线性比例关系，计算被测试交叉互联接地系统最大环流值，具体为：
IMAX_3P＝MAX[IA_3P,IB_3P,IC_3P]＝MAX[8.97,19.32,13.89]A＝19.32A
IMAX＝I0P/I1_3P*IMAX_3P＝800/100*19.32＝154.56A
IMAX＝154.56A大于设计环流最大值100A，表明接地系统存在缺陷。
采用两两相单相工频平衡电流激励测试方法，如图3所示，对被测试交叉互联接地系统所在电缆线路两两相激励单相工频平衡电流，分别测试获取被测交叉互联接地系统的环流数据。电缆交叉互联接地系统等效电路图如图4所示，利用叠加及感应电流线性比例关系获取被测试交叉互联接地系统环流最大值。具体步骤如下：
步骤一：将被测试交叉互联接地系统所在电缆线路末端三相线芯采用短接线短接，将工频、单相平衡电流激励源一侧接入A相电缆线芯，另一侧接入B、C相电缆并接后的线芯；
利用单相工频平衡电流激励源对电缆线路施加有效值幅值为I01_1P＝100A单相工频电流；选取A相电缆线芯作为相位基准，采用带有相位测试功能的电流互感器测试，测试获取被测试交叉互联接地系统A1-B2-C3、A2-B3-C1以及A3-B1-C2感应电流幅值及相位分别为：IA1∠α1、IB1∠β1、IC1∠γ1。
记录：
IA1∠α1＝8.67∠(-0.97)
IB1∠β1＝16.92∠2.15
IC1∠γ1＝8.25∠(-1.01)
步骤二：
将被测试交叉互联接地系统所在电缆线路末端三相线芯采用短接线短接，将单相工频平衡电流激励源一侧接入B相电缆线芯，另一侧接入A、C相电缆并接后的线芯；
利用单相工频平衡激励源对电缆线路施加有效值幅值为I01_1P＝100A单相工频平衡电流；选取B相电缆线芯作为相位基准，采用带有相位测试功能的电流互感器测试，测试获取被测试交叉互联接地系统A1-B2-C3、A2-B3-C1以及A3-B1-C2感应电流幅值及相位分别为：IA2∠α2、IB2∠β2、IC2∠γ2。
记录：
IA2∠α2＝6.33∠2.17
IB2∠β2＝0.81∠(-0.72)
IC2∠γ2＝5.55∠(-1.01)
步骤三：
将被测试交叉互联接地系统所在电缆线路末端三相线芯采用短接线短接，将单相工频平衡电流激励源一侧接入C相电缆线芯，另一侧接入A、B相电缆并接后的线芯；
利用单相工频激励源对电缆线路施加有效值幅值为I01_1P＝100A单相工频平衡电流；选取C相电缆线芯作为相位基准，采用带有相位测试功能的电流互感器测试，测试获取被测试交叉互联接地系统A1-B2-C3、A2-B3-C1以及A3-B1-C2感应电流幅值及相位分别为：IA3∠α3、IB3∠β3、IC3∠γ3。
记录：
IA3∠α3＝2.34∠(-4.11)
IB3∠β3＝16.14∠(-1.00)
IC3∠γ3＝13.80∠(-4.15)
步骤四:
利用叠加定理计算等效电缆线芯电流以及等效电缆接地系统感应电流，具体为：
选取三相对称单位参考向量，令为eA、eB、eC，分别为：eA＝1∠(-2π/3)；eB＝1∠(0)；eC＝1∠(2π/3)；
分别将单位参考向量与激励电流相乘，忽略电缆线芯阻抗不均匀的误差，得到：
IA∠φ＝I01_1P*eA+(-1/2)*I01_1P*eB+(-1/2)*I01_1P*eC
＝3/2*I01_1P*eA
＝150∠(-2π/3)；
IB∠η＝(-1/2)*I01_1P*eA+I01*eB+(-1/2)*I01_1P*eC
＝3/2*I01_1P*eB
＝150∠0；
IC∠δ＝(-1/2)*I01_1P*eA+(-1/2)*I01_1P*eB+I01_1P*eC
＝3/2*I01_1P*eC
＝150∠(2π/3)；
则：
IA_1P∠α＝IA1∠α1*eA+IA2∠β2*eB+IA3∠γ3*eC＝IA1∠(-0.97-2π/3)+IA2∠(2.17)+IA3∠(-4.11+2π/3)＝IA1∠(-3.07)+IA2∠(2.17)+IA3∠(-2.02)＝13.45∠2.96
IB_1P∠β＝IB1∠α1*eA+IB2∠β2*eB+IB3∠γ3*eC＝IB1∠(2.15-2π/3)+IB2∠(-0.72)+IB3∠(-1.00+2π/3)＝IB1∠(2.17)+IB2∠(-0.72)+IB3∠(1.09)＝28.98∠0.53
IC_1P∠γ＝IC1∠α1*eA+IC2∠β2*eB+IC3∠γ3*eC＝IC1∠(-1.01-2π/3)+IC2∠(-1.01)+IC3∠∠(-4.15+2π/3)＝IC1∠(-2.02)+IC2∠(-1.01)+IC3∠(-2.06)＝20.83∠(-2.17)；
步骤五：利用激励电流与交叉互联接地系统环流之间的线性比例关系计算被测试交叉互联接地系统最大环流值，具体为：
IMAX_1P＝MAX[IA_1P,IB_1P,IC_1P]＝MAX[13.45,28.98,20.83]＝28.98
IMAX＝I0/I1_1P*IMAX_1P＝800/150*28.98＝154.56A
IMAX＝154.56A大于设计环流最大值100A，表明接地系统存在缺陷。
实施例2
本发明实施例中提供了一种测试交叉互联接地系统环流最大值的装置，如图3-4所示，包括：激励源、测量单元和计算单元；
所述激励源对被测试交叉互联接地系统所在电缆线路施加激励电流；
所述测量单元测试获取被测交叉互联环流数据；
所述计算单元基于所述激励电流与被测交叉互联环流数据，计算出二者之间的线性比例关系，并基于被测试交叉互联接地系统所在电缆线路额定电流有效值，以及所述线性比例关系，计算出被测试电缆交叉互联接地系统环流最大值。
在本发明实施例的一种具体实施方式中，如图3所示，当向被测试交叉互联接地系统施加三相工频平衡电流时，所述激励源为三相工频平衡电流激励源；所述测量单元为钳形电流表；所述对被测试交叉互联接地系统所在电缆线路施加激励电流，并测试获取被测交叉互联环流数据，具体包括以下步骤：
将三相工频平衡电流激励源接入被测试交叉互联接地系统所在电缆线路首端三相线芯，并将电缆线路末端三相线芯采用短接线短接；
利用所述三相工频平衡电流激励源对被测试交叉互联接地系统所在电缆线路施加三相工频平衡电流，所述三相工频平衡电流的幅值为I1_3P；
采用钳形电流表测试被测试交叉互联接地系统的三相环流数据分别为IA_3P、IB_3P、IC_3P。
其中，所述被测试电缆交叉互联接地系统环流最大值的计算方法包括：
IMAX_3P＝MAX[IA_3P，IB_3P，IC_3P]
IMAX_A＝I0/I1_3P*IMAX_3P
式中，IA_3P为被测试交叉互联接地系统A相环流，IB_3P为被测试交叉互联接地系统B相环流，IC_3P为被测试交叉互联接地系统C相环流，IMAX_3P为被测试交叉互联接地系统A、B及C相环流的最大值，IMAX_A为被测试电缆交叉互联接地系统环流最大值，I0为被测试交叉互联接地系统所在电缆线路额定电流有效值，I1_3P为三相工频平衡电流的幅值。
在本发明实施例的另一种具体实施方式中，如图4所示，当向被测试交叉互联接地系统施加单相工频平衡电流时，所述激励源为单相工频平衡电流激励源，所述测量单元为带有相位测试功能的电流互感器，所述对被测试交叉互联接地系统所在电缆线路施加激励电流，并测试获取被测交叉互联环流数据，具体包括以下步骤：
将被测试交叉互联接地系统所在电缆线路末端三相线芯采用短接线短接，将单相工频平衡电流激励源的一侧接入A/B/C中任一相电缆线芯，另一侧接入另外两相电缆并接后的线芯；
利用单相工频平衡电流激励源对被测试交叉互联接地系统所在电缆线路施加有效值幅值为I01_1P单相工频平衡电流；
分别选取A/B/C中任一相电缆线芯作为相位基准，采用带有相位测试功能的电流互感器测试，分别获取被测试交叉互联接地系统的环流幅值及相位。
其中当选取A相电缆线芯作为相位基准，采用带有相位测试功能的电流互感器测试，获取到的被测试交叉互联接地系统的环流幅值及相位为IA1∠α1、IB1∠β1、IC1∠γ1；
当选取B相电缆线芯作为相位基准，采用带有相位测试功能的电流互感器测试，获取到的被测试交叉互联接地系统的环流幅值及相位为IA2∠α2、IB2∠β2、IC2∠γ2；
当选取C相电缆线芯作为相位基准，采用带有相位测试功能的电流互感器测试，获取到的被测试交叉互联接地系统的环流幅值及相位为IA3∠α3、IB3∠β3、IC3∠γ3。
所述被测试电缆交叉互联接地系统环流最大值的计算方法包括：
选取三相对称单位参考向量，分别为：eA、eB、eC，eA＝1∠(-2π/3)；eB＝1∠(0)；eC＝1∠(2π/3)；
分别将单位参考向量与单相工频平衡电流相乘，得到：
IA∠φ＝I01_1P*eA+(-1/2)*I01_1P*eB+(-1/2)*I01*eC＝3/2*I01_1P*eA
IB∠η＝(-1/2)*I01_1P*eA+I01*eB+(-1/2)*I01_1P*eC＝3/2*I01_1P*eB
IC∠δ＝(-1/2)*I01_1P*eA+(-1/2)*I01*eB+I01_1P*eC＝3/2*I01_1P*eC
则：
I1_1P＝(IA+IB+IC)/3
IA_1P∠α＝IA1∠α1*eA+IA2∠β2*eB+IA3∠γ3*eC
IB_1P∠β＝IB1∠α1*eA+IB2∠β2*eB+IB3∠γ3*eC
IC_1P∠γ＝IC1∠α1*eA+IC2∠β2*eB+IC3∠γ3*eC；
其中，IA∠φ为利用叠加定理计算的A相电缆等效线芯电流，IB∠η为利用叠加定理计算的B相电缆等效线芯电流，IC∠δ为利用叠加定理计算的C相电缆等效线芯电流，I1_1P为等效IA、IB及IC值的均值，I01_1P利用工频单相激励电源对电缆线路施加有效值幅值，IA_1P∠α为叠加后A相线芯等效电流有效值及相位，IB_1P∠β为叠加后B相线芯等效电流有效值及相位，IC_1P∠γ为叠加后C相线芯等效电流有效值及相位；
利用被测试交叉互联接地系统所在电缆线路额定电流有效值与环流之间的线性比例关系，计算被测试交叉互联接地系统最大环流值，具体为：
IMAX_1P＝MAX[IA_1P,IB_1P,IC_1P]
IMAX＝I0/I1_1P*IMAX_1P
其中，IMAX_1P为IA_1P、IB_1P、IC_1P的最大值，I0为被测试交叉互联接地系统所在电缆线路额定电流有效值，I1_1P为被测试交叉互联接地系统所在电缆线路测试叠加后的等效电流有效值，IMAX为被测试交叉互联接地系统环流最大值。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种测试交叉互联接地系统环流最大值的方法，其特征在于，包括：
对被测试交叉互联接地系统所在电缆线路施加激励电流，并测试获取被测交叉互联环流数据；
基于所述激励电流与被测交叉互联环流数据，计算出二者之间的线性比例关系；
基于被测试交叉互联接地系统所在电缆线路额定电流有效值，以及所述线性比例关系，计算出被测试电缆交叉互联接地系统环流最大值；
当向被测试交叉互联接地系统施加三相工频平衡电流时，所述对被测试交叉互联接地系统所在电缆线路施加激励电流，并测试获取被测交叉互联环流数据，具体包括以下步骤：
将三相工频平衡电流激励源接入被测试交叉互联接地系统所在电缆线路首端三相线芯，并将电缆线路末端三相线芯采用短接线短接；
利用所述三相工频平衡电流激励源对被测试交叉互联接地系统所在电缆线路施加三相工频平衡电流，所述三相工频平衡电流的幅值为I1_3P；
采用钳形电流表测试被测试交叉互联接地系统的三相环流数据分别为IA_3P、IB_3P、IC_3P；
所述被测试电缆交叉互联接地系统环流最大值的计算方法包括：
IMAX_3P＝MAX[IA_3P，IB_3P，IC_3P]
IMAX_A＝I0/I1_3P*IMAX_3P
式中，IMAX_3P为被测试交叉互联接地系统A、B及C相环流的最大值，IA_3P为被测试交叉互联接地系统A相环流，IB_3P为被测试交叉互联接地系统B相环流，IC_3P为被测试交叉互联接地系统C相环流，IMAX_A为被测试电缆交叉互联接地系统环流最大值，I0为被测试交叉互联接地系统所在电缆线路额定电流有效值，I1_3P为三相工频平衡电流的幅值。
2.根据权利要求1所述的一种测试交叉互联接地系统环流最大值的方法，其特征在于，当向被测试交叉互联接地系统施加单相工频平衡电流时，所述对被测试交叉互联接地系统所在电缆线路施加激励电流，并测试获取被测交叉互联环流数据，具体包括以下步骤：
将被测试交叉互联接地系统所在电缆线路末端三相线芯采用短接线短接，将单相工频平衡电流激励源的一侧接入A/B/C中任一相电缆线芯，另一侧接入另外两相电缆并接后的线芯；
利用单相工频平衡电流激励源对被测试交叉互联接地系统所在电缆线路施加有效值幅值为I01_1P单相工频平衡电流；
分别选取A/B/C中任一相电缆线芯作为相位基准，采用带有相位测试功能的电流互感器测试，分别获取被测试交叉互联接地系统的环流幅值及相位。
3.根据权利要求2所述的一种测试交叉互联接地系统环流最大值的方法，其特征在于：当选取A相电缆线芯作为相位基准，采用带有相位测试功能的电流互感器测试，获取到的被测试交叉互联接地系统的环流幅值及相位为IA1∠α1、IB1∠β1、IC1∠γ1；当选取B相电缆线芯作为相位基准，采用带有相位测试功能的电流互感器测试，获取到的被测试交叉互联接地系统的环流幅值及相位为IA2∠α2、IB2∠β2、IC2∠γ2；当选取C相电缆线芯作为相位基准，采用带有相位测试功能的电流互感器测试，获取到的被测试交叉互联接地系统的环流幅值及相位为IA3∠α3、IB3∠β3、IC3∠γ3。
4.根据权利要求3所述的一种测试交叉互联接地系统环流最大值的方法，其特征在于，所述被测试电缆交叉互联接地系统环流最大值的计算方法包括：
选取三相对称单位参考向量，分别为：eA、eB、eC，eA＝1∠(-2π/3)，eB＝1∠(0)；
eC＝1∠(2π/3)；
分别将单位参考向量与单相工频平衡电流相乘，得到：
IA∠φ＝I01_1P*eA+(-1/2)*I01_1P*eB+(-1/2)*I01*eC＝3/2*I01_1P*eA
IB∠η＝(-1/2)*I01_1P*eA+I01*eB+(-1/2)*I01_1P*eC＝3/2*I01_1P*eB
IC∠δ＝(-1/2)*I01_1P*eA+(-1/2)*I01*eB+I01_1P*eC＝3/2*I01_1P*eC
则：
I1_1P＝(IA+IB+IC)/3
IA_1P∠α＝IA1∠α1*eA+IA2∠β2*eB+IA3∠γ3*eC
IB_1P∠β＝IB1∠α1*eA+IB2∠β2*eB+IB3∠γ3*eC
IC_1P∠γ＝IC1∠α1*eA+IC2∠β2*eB+IC3∠γ3*eC；
其中，IA∠φ为利用叠加定理计算的A相电缆等效线芯电流，IB∠η为利用叠加定理计算的B相电缆等效线芯电流，IC∠δ为利用叠加定理计算的C相电缆等效线芯电流，I1_1P为等效IA、IB及IC值的均值，I01_1P利用单相工频平衡电流激励源对电缆线路施加有效值幅值，IA_1P∠α为叠加后A相线芯等效电流有效值及相位，IB_1P∠β为叠加后B相线芯等效电流有效值及相位，IC_1P∠γ为叠加后C相线芯等效电流有效值及相位；
利用被测试交叉互联接地系统所在电缆线路额定电流有效值与环流之间的线性比例关系，计算被测试交叉互联接地系统最大环流值，具体为：
IMAX_1P＝MAX[IA_1P,IB_1P,IC_1P]
IMAX＝I0/I1_1P*IMAX_1P
其中，IMAX_1P为IA_1P、IB_1P、IC_1P的最大值，IMAX为被测试交叉互联接地系统环流最大值，I0为被测试交叉互联接地系统所在电缆线路额定电流有效值，I1_1P为被测试交叉互联接地系统所在电缆线路测试叠加后的等效电流有效值。
5.一种测试交叉互联接地系统环流最大值的装置，其特征在于，包括：激励源、测量单元和计算单元；
所述激励源对被测试交叉互联接地系统所在电缆线路施加激励电流；
所述测量单元测试获取被测交叉互联环流数据；
所述计算单元基于所述激励电流与被测交叉互联环流数据，计算出二者之间的线性比例关系，并基于被测试交叉互联接地系统所在电缆线路额定电流有效值，以及所述线性比例关系，计算出被测试电缆交叉互联接地系统环流最大值；
当向被测试交叉互联接地系统施加三相工频平衡电流时，所述激励源为三相工频平衡电流激励源；所述测量单元为钳形电流表；所述对被测试交叉互联接地系统所在电缆线路施加激励电流，并测试获取被测交叉互联环流数据，具体包括以下步骤：
将三相工频平衡电流激励源接入被测试交叉互联接地系统所在电缆线路首端三相线芯，并将电缆线路末端三相线芯采用短接线短接；
利用所述三相工频平衡电流激励源对被测试交叉互联接地系统所在电缆线路施加三相工频平衡电流，所述三相工频平衡电流的幅值为I1_3P；
采用钳形电流表测试被测试交叉互联接地系统的三相环流数据分别为IA_3P、IB_3P、IC_3P；
所述被测试电缆交叉互联接地系统环流最大值的计算方法包括：
IMAX_3P＝MAX[IA_3P，IB_3P，IC_3P]
IMAX_A＝I0/I1_3P*IMAX_3P
式中，IA_3P为被测试交叉互联接地系统A相环流，IB_3P为被测试交叉互联接地系统B相环流，IC_3P为被测试交叉互联接地系统C相环流，IMAX_3P为被测试交叉互联接地系统A、B及C相环流的最大值，IMAX_A为被测试电缆交叉互联接地系统环流最大值，I0为被测试交叉互联接地系统所在电缆线路额定电流有效值，I1_3P为三相工频平衡电流的幅值。
6.根据权利要求5所述的一种测试交叉互联接地系统环流最大值的装置，其特征在于，当向被测试交叉互联接地系统施加单相工频平衡电流时，所述激励源为单相工频平衡电流激励源，所述测量单元为带有相位测试功能的电流互感器，所述对被测试交叉互联接地系统所在电缆线路施加激励电流，并测试获取被测交叉互联环流数据，具体包括以下步骤：
将被测试交叉互联接地系统所在电缆线路末端三相线芯采用短接线短接，将单相工频平衡电流激励源的一侧接入A/B/C中任一相电缆线芯，另一侧接入另外两相电缆并接后的线芯；
利用单相工频平衡电流激励源对被测试交叉互联接地系统所在电缆线路施加有效值幅值为I01_1P单相工频平衡电流；
分别选取A/B/C中任一相电缆线芯作为相位基准，采用带有相位测试功能的电流互感器测试，分别获取被测试交叉互联接地系统的环流幅值及相位。
7.根据权利要求6所述的一种测试交叉互联接地系统环流最大值的装置，其特征在于，当选取A相电缆线芯作为相位基准，采用带有相位测试功能的电流互感器测试，获取到的被测试交叉互联接地系统的环流幅值及相位为IA1∠α1、IB1∠β1、IC1∠γ1；当选取B相电缆线芯作为相位基准，采用带有相位测试功能的电流互感器测试，获取到的被测试交叉互联接地系统的环流幅值及相位为IA2∠α2、IB2∠β2、IC2∠γ2；当选取C相电缆线芯作为相位基准，采用带有相位测试功能的电流互感器测试，获取到的被测试交叉互联接地系统的环流幅值及相位为IA3∠α3、IB3∠β3、IC3∠γ3。
8.根据权利要求7所述的一种测试交叉互联接地系统环流最大值的装置，其特征在于，所述被测试电缆交叉互联接地系统环流最大值的计算方法包括：
选取三相对称单位参考向量，分别为：eA、eB、eC，eA＝1∠(-2π/3)；eB＝1∠(0)；
eC＝1∠(2π/3)；
分别将单位参考向量与单相工频平衡电流相乘，得到：
IA∠φ＝I01_1P*eA+(-1/2)*I01_1P*eB+(-1/2)*I01*eC＝3/2*I01_1P*eA
IB∠η＝(-1/2)*I01_1P*eA+I01*eB+(-1/2)*I01_1P*eC＝3/2*I01_1P*eB
IC∠δ＝(-1/2)*I01_1P*eA+(-1/2)*I01*eB+I01_1P*eC＝3/2*I01_1P*eC
则：
I1_1P＝(IA+IB+IC)/3
IA_1P∠α＝IA1∠α1*eA+IA2∠β2*eB+IA3∠γ3*eC
IB_1P∠β＝IB1∠α1*eA+IB2∠β2*eB+IB3∠γ3*eC
IC_1P∠γ＝IC1∠α1*eA+IC2∠β2*eB+IC3∠γ3*eC；
其中，IA∠φ为利用叠加定理计算的A相电缆等效线芯电流，IB∠η为利用叠加定理计算的B相电缆等效线芯电流，IC∠δ为利用叠加定理计算的C相电缆等效线芯电流，I1_1P为等效IA、IB及IC值的均值，I01_1P利用单相工频平衡电流激励源对电缆线路施加有效值幅值，IA_1P∠α为叠加后A相线芯等效电流有效值及相位，IB_1P∠β为叠加后B相线芯等效电流有效值及相位，IC_1P∠γ为叠加后C相线芯等效电流有效值及相位；
利用被测试交叉互联接地系统所在电缆线路额定电流有效值与环流之间的线性比例关系，计算被测试交叉互联接地系统最大环流值，具体为：
IMAX_1P＝MAX[IA_1P,IB_1P,IC_1P]
IMAX＝I0/I1_1P*IMAX_1P
其中，IMAX_1P为IA_1P、IB_1P、IC_1P的最大值，IMAX为被测试交叉互联接地系统环流最大值，I0为被测试交叉互联接地系统所在电缆线路额定电流有效值，I1_1P为被测试交叉互联接地系统所在电缆线路测试叠加后的等效电流有效值。
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