基于注入信号的TT系统的接地可靠性监测方法及其系统技术方案

本发明专利技术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；能够在不影响回路正常工作的前提下，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。

【技术实现步骤摘要】
基于注入信号的TT系统的接地可靠性监测方法及其系统
本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术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。本专利技术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IL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IH，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Ipmin和上限值Ipmax通过如下公式计算：其中，VN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Ipmin和上限值Ipmax的阻值确定下限阈值IL以及上限阈值IH，其中，IL＝(1+α)Ipmin，IH＝(1-α)Ipmax，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Ipmin和上限值Ipmax的计算公式中，计算出Ipmin和Ipmax，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Ipmin和Ipmax为最大的的电阻R0和可控硅导通角δ；其中：其中，I△n为RCD装置剩余保护的额定漏电动作电流，IEffective为扰动电流信号的有效值，Vmax_touch为安全电压，θ为扰动电流信号角度。相应地，本专利技术提供了一种基于注入信号的TT系统的接地可靠性监测系统，包括：信号发生器，用于产生扰动电流信号并注入到TT系统的设备的壳体；检测器，用于实时检测扰动电流信号并输出；控制器，用于接收检测器输出的扰动电流信号以及用于控制信号发生器工作，并根据扰动电流信号判断TT接地系统的性能。进一步，所述信号发生器包括可控硅SCR1和电阻R0；其中，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，所述控制器根据如下方法进行接地性能的判断：S1.控制器控制可控硅SCR1导通，检测器检测注入到TT系统的设备壳体上扰动电流并输出检测信号到控制器；S2.控制器将实时扰动电流信号与判断阈值比较，如实测的扰动电流信号小于下限阈值IL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IH，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，其中，IL＝(1+α)Ipmin，IH＝(1-α)Ipmax，α为裕度值；Ipmin为扰动电流信号峰值变化的下限值，Ipmax为扰动电流信号峰值变化的上限值。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Ipmin和上限值Ipmax通过如下公式计算：其中，VN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Ipmin和上限值Ipmax的阻值确定下限阈值IL以及上限阈值IH，其中，IL＝(1+α)Ipmin，IH＝(1-α)Ipmax，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Ipmin和上限值Ipmax的计算公式中，计算出Ipmin和Ipmax，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Ipmin和Ipmax为最大的的电阻R0和可控硅导通角δ；其中：其中，I△n为RCD装置剩余保护的额定漏电动作电流，IEffective为扰动电流信号的有效值，Vmax_touch为安全电压，θ为扰动电流信号角度。本专利技术的有益效果：通过本专利技术，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，稳定性好，可靠性高。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步描述：图1为TT系统设备外壳漏电示意图。图2为图1中漏电条件下的等效电路图。图3为本专利技术的电路原理图。图4为本专利技术的流程图。具体实施方式以下结合说明书附图对本专利技术作出进一步说明：如图所示，本专利技术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，通过本专利技术，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。本实施例中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于注入信号的TT系统的接地可靠性监测方法，其特征在于：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。

【技术特征摘要】
1.一种基于注入信号的TT系统的接地可靠性监测方法，其特征在于：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。2.根据权利要求1所述基于注入信号的TT系统的接地可靠性监测方法，其特征在于：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IL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IH，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。3.根据权利要求2所述基于注入信号的TT系统的接地可靠性监测方法，其特征在于：步骤S1中的扰动电流信号由可控信号发生器产生，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。4.根据权利要求3所述基于注入信号的TT系统的接地可靠性监测方法，其特征在于：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Ipmin和上限值Ipmax通过如下公式计算：其中，VN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Ipmin和上限值Ipmax的阻值确定下限阈值IL以及上限阈值IH，其中，IL＝(1+α)Ipmin，IH＝(1-α)Ipmax，α)为Ip裕度值。5.根据权利要求4所述基于注入信号的TT系统的接地可靠性监测方法，其特征在于：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Ipmin和上限值Ipmax的计算公式中，计算出Ipmin和Ipmax，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Ipmin和Ipmax为最大的的电阻R0和可控硅导通角δ；其中：1其中，I△n为RCD装置剩余保护的额定漏电动作电流，IEffective为扰动电流信号的有效值，Vmax_touch为安全电压，θ为扰动电流信号角度。6.一种基于注入信号的TT系统的接地可靠性监测系统，其特征在于：包括：信号发生器，用于产生扰动电流信号并注入到TT系统的设备的壳体；检测器，用于实时检测扰动电流...

【专利技术属性】
技术研发人员：雍静，王晓静，陆家明，曾礼强，华国栋，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50