[发明专利]接地阻抗测量方法、装置及接地阻抗测试仪

说明书

本发明公开了一种接地阻抗测量方法、装置及接地阻抗测试仪，属于工程测量技术领域。方法：向接地网施加第一试验电流，第一试验电流为直流电或方波电流；确定第一试验电压，第一试验电压为第一试验电流在接地网接地阻抗的电阻分量上产生的电压；基于第一试验电流和第一试验电压，计算接地网接地阻抗的电阻分量；向接地网施加第二试验电流，第二试验电流为正弦波电流，第一、第二试验电流的频率均为10Hz～60Hz；确定第二试验电压，第二试验电压为第二试验电流在接地网上产生的电压；基于第二试验电流和第二试验电压计算接地阻抗的模值；基于电阻分量和接地阻抗的模值计算接地阻抗的相角；基于接地阻抗的相角和接地阻抗的模值计算接地阻抗。

技术领域

本发明涉及工程测量技术领域，特别涉及一种接地阻抗测量方法、装置及接地阻抗测试仪。

背景技术

接地网是确保电力系统中各个主体结构可靠运行和人身安全的基础。判定电力系统中各个主体结构，例如变电站等，在建造后可否投入运行或者运行中的接地网是否需要改造的重要依据是，变电站接地网的接地阻抗及其相关参数是否满足要求。接地阻抗是一个复数，包括接地阻抗的电阻分量和感抗分量。工频接地阻抗(下文简称为接地阻抗)指工频电流向大地散流时接地介质呈现的阻抗。

目前测量接地阻抗的方法包括如下步骤。

首先，采用三极法测量接地网的接地阻抗的模值|Z|。如图1所示，通过电流源I在电流极C与被测接地网G之间施加一个试验电流I_m，试验电流I_m从电流源I的C1端钮流出，通过测试线接至电流极C入地，通过大地回到接地网G，再从接地网G的回流点B通过测试线接至电流源I的C2端钮，形成电流回路。电压表V测量试验电流I_m在电压极P与接地网G之间产生的电压U。电压表V一个端钮为P1，通过测试线接至电压极P；电压表V的另一端钮为P2，通过测试线接至接地网G的回流点B。根据欧姆定律，接地网的接地阻抗模值|Z|＝U/I_m。

其次，采用过零检测法测量接地阻抗的相角θ。具体地，在测量试验电流I_m时同步测量试验电流信号过零点的时刻，在测量电压U时同步测量电压信号过零点的时刻。基于试验电流信号过零点的时刻、以及电压信号过零点的时刻，获得试验电流信号与电压信号的时差Δt。再基于时差以及试验电流信号的周期T，通过公式θ＝(Δt/T)·2π计算得到相角θ。

最后，根据公式Z＝|Z|∠θ计算接地阻抗Z。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

电流源I采用正弦波电流作为试验电流源注入接地网，而在测量过程中，由于试验方法和地形的局限性，电压引线(电压表所在线路)和电流引线(电流源所在线路)的布线多少会并行。电流引线上正弦波电流大小的变化，不可避免地因与电压引线间的互感而在电压引线上产生压降，给电压信号U带来误差。电压信号U的误差将导致接地阻抗模值|Z|存在误差、以及相角出现误差，从而导致接地阻抗测量结果存在较大误差。

发明内容

本发明实施例提供了一种接地阻抗测量方法、装置及接地阻抗测试仪，能够减少互感耦合对接地阻抗的影响，提高接地阻抗的精度。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种接地阻抗测量方法，所述方法包括：

向接地网施加第一试验电流，所述第一试验电流为直流电或方波电流；

确定第一试验电压，所述第一试验电压为所述第一试验电流在所述接地网接地阻抗的电阻分量上产生的电压；

基于所述第一试验电流和所述第一试验电压，计算所述接地网接地阻抗的电阻分量；

向所述接地网施加第二试验电流，所述第二试验电流为正弦波电流，所述第一试验电流的频率和所述第二试验电流的频率均为10Hz～60Hz；