[发明专利]基于注入信号的TT系统的接地可靠性监测方法及其系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力监测方法，尤其涉及一种基于注入信号的TT系统的接地可靠性监测方法及其系统。

背景技术

TT系统是低压配电系统中电源侧变压器中性点与大地直接联接，而设备侧外露导电部分就近直接与大地联接，电源接地与设备接地之间无金属性联系的接地系统。TT系统中的电气装置各有自己的接地极且互不相连，当某一设备的PE线上出现故障电压时，故障电压不会通过PE线在各个设备的外露导电部分蔓延，适用于室外配电设备、室外照明、农业用电等场合。

如图1所示，TT系统中当某一设备发生单相碰壳，此时设备外壳带电，忽略变压器阻抗和线路阻抗，则故障电流是经过设备外壳的接地电阻RA与工作接地电阻RB构成的回路。其等效电路如图2所示。如果设备接地电阻RA阻值过大或接地线断线，接触电压UA极有可能超出安全电压范围。这时当人触及漏电的设备外壳可能受到致命电击。因此对于TT系统设备接地可靠性的检测变得尤为重要。

现有技术中，对于TT系统的接地性能的检测均是直接检测接地线是否断线，但是并不能检测接地电阻的变化状况，从而不能准确判断当前的接地性能，比如接地电阻升高，此时只是代表接地电阻接地不良，并没有出现断线情况；另外，现有技术的手段一般成本高昂，比如电阻测量仪直接测量，而且不能及时反馈当前的接地状况信息。

因此，为了解决上述技术问题，亟需提出一种新的方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于注入信号的TT系统的接地可靠性监测方法，能够对TT系统的接地电阻的变化状况进行准确监测，从而动态反应出TT系统的接地变化信息，而且监测的准确性高，实时性强，并且能够有效降低制造成本以及使用成本。

本发明提供的一种基于注入信号的TT系统的接地可靠性监测方法，包括：

S1.在TT系统的接地回路中注入扰动电流信号；

S2.检测该扰动信号并与判断阈值进行比较，根据比较结果判断TT系统的接地性能。

进一步，步骤S1中，根据如下方法判断TT系统的接地性能：

如实测的扰动电流信号小于下限阈值I_L次数大于设定值,则判定当前TT系统的接地不良；

如实测的扰动电流信号大于上限阈值I_H，则记录当前TT系统接地电阻为低阻状态，并调整判断阈值的上限和下限。

进一步，步骤S1中的扰动电流信号由信号发生器产生，其中，信号发生器包括：可控硅SCR1、电阻R0以及控制器；

可控硅SCR1的阳极连接于连接于TT系统中的设备的相线，阴极连接于电阻R0的一端，电阻R0的另一端连接于TT系统中的设备的外壳，所述可控硅SCR1的控制极与控制器连接。

进一步，根据如下方法确定判断阈值：

S201.确定扰动电流信号峰值的变化范围：

其中，扰动电流信号峰值变化的下限值I_{p min}和上限值I_{p max}通过如下公式计算：

其中，V_N为设备的相线线电压，RA为设备的外壳接地电阻，RB为系统的工作接地电阻，δ为可控硅SCR1的导通角,R0为电阻R0的阻值；

S202.根据扰动电流信号峰值变化的下限值I_{p min}和上限值I_{p max}的阻值确定下限阈值I_L以及上限阈值I_H，其中，I_L＝(1+α)I_{p min}，I_H＝(1-α)I_{p max}，α为裕度值；

进一步，根据如下方法确定电阻R0和可控硅导通角δ：

对电阻R0进行以10Ω为步长进行取值；

对可控硅导通角δ以5°为步长进行取值；

将电阻R0和可控硅导通角δ代入扰动电流信号峰值变化的下限值I_{p min}和上限值I_{p max}的计算公式中，计算出I_{p min}和I_{p max}，并排序；

筛选出满足扰动电流信号的有效值和安全电压的限制条件并使I_{p min}和I_{p max}为最大的的电阻R0和可控硅导通角δ；其中：