一种测试大地网接地电阻的方法技术

本发明专利技术公开了一种测试大地网接地电阻的方法，包括如下步骤：首先，将接地电阻组成的接地网等效为纯电阻网络，每一段导体代表一个电阻；然后，通过地下引线向接地网注入电流并采集相应端口数据，计算可得两接地引线间的端口电阻并得到各段导体的电阻值；最后，将该电阻值与完好时的电阻值进行比较便可得到接地网导体的腐蚀程度及断点情况。本发明专利技术可以准确的计算出接地电阻网格电阻中的任意两点间的电阻，因此准确的判断哪一段电阻出现了问题，可以通过计算出的电阻分布情况进行准确的开挖，不用浪费过多的人力物力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及接地电阻测试技术，尤其涉及测试大地网接地电阻的方法。
技术介绍
接地网络是将多个接地体用接地干线连接成网络，具有接地可靠，接地电阻小的特点，适合大量电气设备接地的需要，目前，在变电站中大量使用。变电站接地目前通过测量接地电阻和跨步电压，接触电势评估接地网的缺陷，不能有效发现接地网的腐蚀情况，特别是断点也不能有效发现。目前检查地网腐蚀一般通过开挖，检查开挖点的腐蚀情况，但不能发现某些局部缺陷，其工作量大不利于安全运行，同时开挖出会提供充足的氧气，有加速腐蚀的可能。运行十年以上变电站数量多，存在腐蚀造成的缺陷隐患，迫切需要有效的检测诊断技术。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题就是提供，克服现在不能有效发现接地网的腐蚀情况，断点不能有效发现，不能够清楚的看到地网各个点的阻抗分布情况，从而需要大面积开挖来寻找地网腐蚀情况。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案:，包括如下步骤:首先，将接地电阻组成的接地网等效为纯电阻网络，每一段导体代表一个电阻；然后，通过接地引线向接地网注入电流并采集相应端口数据，计算可得两接地引线间的端口电阻，其中端口电阻为R2，端口一侧网格电阻等效为R1，端口另一侧网格电阻等效为R3和R4，在端口处施加的电压为Vs，分流到两侧网格的电流分别为i 1和i2，则得出网格1:Vs-1lRl-(il-12)R2 = 0网格2:-(i2-1l)R2-12R3-12R4 = 0由上述公式进一步得出(Rl+R2)il-R2i2 = Vs-R2i+(R2+R3+R4) i2 = 0根据施加的电流和电压值进行计算得出流过R2的电流和电压，从而计算出R2的值；重复上述过程便可得到各段导体的电阻值；最后，将该电阻值与完好时的电阻值进行比较便可得到接地网导体的腐蚀程度及断点情况。进一步的，将测得电阻值除以完好电阻得到的值再乘以一个系数得到一个用于评价接地电阻腐蚀情况的百分数。进一步的，通过测量数据绘制成模拟纯电阻网络的网格图形，各个网格标识出对应接地电阻的腐蚀情况。进一步的，用不同颜色的矩形格标识接地电阻腐蚀的相应等级。本专利技术根据地网原始的网格分布图，在其中两个点之间加一个电压源，并且在被测电阻段旁边网络电阻加大电流源，这样便能够判定流过被测电阻段的电流方向，并且由于两侧加入了同向的电流，因此可以利用网格电流作为唯一变量，再利用基尔霍夫电压定律列出方程组计算出被测电阻。因此，本专利技术可以准确的计算出接地电阻网格电阻中的任意两点间的电阻，因此准确的判断哪一段电阻出现了问题，可以通过计算出的电阻分布情况进行准确的开挖，不用浪费过多的人力物力。利用此方法不管是减少工作量还是变电站的安全运行都大大的有帮助。【附图说明】下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术作进一步描述:图1是接线原理图；图2是测量电路原理图；图3是根据测量数据绘制成的接地网络电阻腐蚀图。【具体实施方式】如图1所示，首先，将接地网等效为纯电阻网络，每一段导体代表一个电阻，通过接地引线向接地网注入电流或电压并采集相应端口数据，计算可得两接地引线间的端口电阻。具体的测量装置包括测量仪器22、电流源21、接地网11、接地引线13，标准匹配电阻R，通过该测量装置能够更好的来测量出地网的端口电阻。如图2所示，网格电流方向为顺时针，整个接地网可以划分为η个网格，m个电流源，可以列n-m个独立方程，即n-m独立网格电流，其中端口电阻为R2，端口一侧网格电阻等效为R1，端口另一侧网格电阻等效为R3和R4，在端口处施加的电压为Vs，分流到两侧网格的电流分别为il和i2，对每个含有未知电流的网格应用KVL网格1:Vs-1lRl-(il-12)R2 = 0网格2:-(i2-1l)R2-12R3-12R4 = 0即:(R1+R2)il-R2i2 = Vs-R2i+(R2+R3+R4) i2 = 0其中，R3、R4是匹配电阻，也就是外加的已知电阻，il、i2是测量仪器测量所得；再根据加入的电流源21进行计算得出流过R2的电流和电压，从而计算出R2的值，当然这个过程由测量仪器运算，获得R2的值，电流值。然后，再将端口电阻和接地网的拓扑结构输入诊断分析软件得到各段导体的电阻值，最后将该电阻值与完好时的电阻值进行比较便可得到接地网导体的腐蚀程度及断点情况。具体是将测得电阻值除以完好电阻得到的值再乘以一个系数得到一个用于评价的百分数，其中，系数通过分析软件内的程序来计算，通过数模转换以及预先在单片机中编制好的分析判断程序进行分析。系数的意义在于能够计算出大地网的腐蚀程度，能够判断是否需要治理，便于提出治理方案；计算算法的话是通过数学建模的方式，根据DL/T596-1996《电力设备预防性试验规程》、DL/T621-1997《交流电气装置的接地》、GB50169-2006电气装置安装工程接地装置施工及验收规范内的规定来编写程序；地网各段导体电阻值和地网接地引线间电气参数之间的数学关系是一个非线性关系.必须采用迭代方法进行求解，这就牵涉到算法的迭代格式及收敛问题.通常测量得到的接地引线间电气参数的独立数据小于地网的导体数，因此必须考虑欠定非线性方程的求解问题。由于地网各段导体电阻的变化所引起的接地引线间电气参数值的变化并不十分明显，因此其计算结果对测t误差非常敏感，从理论上讲这是一个严重病态问题，必须采取一定的方法加以克服。降低计算结果对测量误差的敏感度.另外测量值总是存在误差等具体情况，需建立一种快速准确、抗嗓声能力强、能有效克服矩阵病态影晌的计算方法。Vb = 为支路电压向量；lb = 为支路电流向量；如果当网络的某支路电阻由R = Vb/Ib变化为R’时，R’ = R+AR ;根据因此根据网络的延伸性，可以将计算得出的R’与旁边网络的Ra对比，系数n = R’ /Ra，系数值越低就代表腐蚀情况越低。如图3所示，进一步的，将测量数据绘制成图形，通过图形直白的看出地网的腐蚀情况，图中矩形格可用颜色进行区别，不用颜色的矩形格表示相应等级的腐蚀情况。本专利技术采用电网络分析法，结合附加特征量参数识别技术，利用已有接地引下线测量。在不开挖的情况下，达到对接地网的腐蚀定量分析，得出腐蚀程度的数据，并绘制分布图，一目了然，可有效解决现有变电站接地网的缺陷分析问题，本专利技术可以有效发现接地网局部的缺陷，如焊接点断裂，接地体因腐蚀面积明显不足等，通过建立档案，对今后有效评估接地网腐蚀程度提供准确的依据。【主权项】1.，其特征在于包括如下步骤: 首先，将接地电阻组成的接地网等效为纯电阻网络，每一段导体代表一个电阻； 然后，通过接地引线向接地网注入电流并采集相应端口数据，计算可得两接地引线间 的端口电阻，其中端口电阻为R2，端口一侧网格电阻等效为R1，端口另一侧网格电阻等效 为R3和R4，在端口处施加的电压为Vs，分流到两侧网格的电流分别为il和i2，则得出 网格 1:Vs-1lRl-(il-12)R2 = 0 网格 2:-(i2-1l)R2-12R3-12R4 = 0 由上述公式进一步得出 (Rl+R2)il-R2i2 = Vs -R2i+(R2+R3+R4)i2 = Ο 根据施加的电流和电压值进行计算得出流过R2的电流和电压，从而计算出R2的值；重本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测试大地网接地电阻的方法，其特征在于包括如下步骤：首先，将接地电阻组成的接地网等效为纯电阻网络，每一段导体代表一个电阻；然后，通过接地引线向接地网注入电流并采集相应端口数据，计算可得两接地引线间的端口电阻，其中端口电阻为R2，端口一侧网格电阻等效为R1，端口另一侧网格电阻等效为R3和R4，在端口处施加的电压为Vs，分流到两侧网格的电流分别为i1和i2，则得出网格1：Vs‑i1R1‑(i1‑i2)R2＝0网格2：‑(i2‑i1)R2‑i2R3‑i2R4＝0由上述公式进一步得出(R1+R2)i1‑R2i2＝Vs‑R2i+(R2+R3+R4)i2＝0根据施加的电流和电压值进行计算得出流过R2的电流和电压，从而计算出R2的值；重复上述过程便可得到各段导体的电阻值；最后，将该电阻值与完好时的电阻值进行比较便可得到接地网导体的腐蚀程度及断点情况。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴健，王昕，曾晓，张东波，郑德富，项弋力，奚斌，朱亮，朱瑾，王杰，何冰，黄镇，
申请(专利权)人：国网浙江省电力公司台州供电公司，国家电网公司，杭州宏联电气有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33