一种接地装置接地阻抗频谱特性的测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种接地装置接地阻抗频谱特性的测量方法，该方法包括进行接地极接地阻抗频谱特性测量所需要的装置和接线图，以及进行测量时电流与电压引线的布线方向和夹角，引线连接位置与架空高度，测量设备的接线方案和接线方式，测量电流的频率，电流传感器的信号延时要求，测量装置的采样频率要求。本发明专利技术给出的测量方法覆盖了接地极接地阻抗频谱特性的主要频率区间，并减少测量电流电压引线互感引起的误差，能实现对接地装置接地阻抗的频谱特性的测量。

A Method for Measuring the Spectrum Characteristic of Grounding Impedance of Grounding Device

The invention discloses a method for measuring the frequency spectrum characteristics of grounding impedance of grounding devices. The method includes the device and wiring diagram needed for measuring the frequency spectrum characteristics of grounding impedance of grounding poles, wiring direction and angle of current and voltage lead, connection position and overhead height of lead, wiring scheme and wiring mode of measuring equipment, frequency of current, and electric power. Signal delay requirement of flow sensor and sampling frequency requirement of measuring device. The measurement method provided by the invention covers the main frequency range of the spectrum characteristics of the grounding impedance of the grounding electrode, reduces the error caused by the mutual inductance of the measuring current and voltage leads, and realizes the measurement of the spectrum characteristics of the grounding impedance of the grounding device.

【技术实现步骤摘要】
一种接地装置接地阻抗频谱特性的测量方法
本专利技术涉及电力系统过电压领域，具体涉及一种接地装置接地阻抗频谱特性的测量方法。
技术介绍
地网导体在土壤中的水、矿物质、微生物以及电流等作用下发生氧化反应。随着工作年限的增加，腐蚀导致导体截面变小，载流能力下降，甚至导致导体断裂。接地网在经过多年腐蚀后，接地性能与通流能力下降，接地电阻、跨步电压与接触电压上升，危及电力设备及运行人员的安全。对输电线路杆塔的状态进行检测是发现接地网安全隐患、保证接地网安全运行的必要手段。接地系统检测技术的发展经过了几个阶段，最早是采用接地电阻检测与开挖相结合。输电线路杆塔接地系统数量众多，所处位置交通困难，开挖检测工程量大，效率低，因此研究杆塔接地体腐蚀情况检测方法对时发现杆塔接地问题，确保输电线路安全运行有重要的意义。近年来，频谱分析法在电气设备状态检测与诊断中得到广泛的应用，采用频谱法必须测量接地极接地阻抗频谱特性。
技术实现思路
本专利技术解决了现有技术中杆塔接地体高频测量中存在的问题，提供一种接地装置接地阻抗频谱特性的测量方法，其应用时可以实现对杆塔接地体接地阻抗的频谱特性进行测量，给出的频率范围涵盖了接地阻抗的频谱特性的主要特征区域，可以实现对接地装置接地阻抗频谱特性的测量。本专利技术通过下述技术方案实现：一种接地装置接地阻抗频谱特性的测量方法，包括变频电源、示波器、电流采样电阻、电流极、电压测量极，依次进行以下步骤：A、收集接地装置参数，包括接地装置对角线长度，布置形式；B、拆除接地装置与接地引下线的连接螺杆，断开接地装置与接地引下线之间的电气连接；C、在接地装置附近打下电流极，电流极到接地装置的距离应为杆塔接地装置对角线长度的2倍以上，电流极与接地装置连线垂直于线路方向；D、在接地装置附近打下电压测量极，电压测量极到接地装置的连线在电流极与接地装置连线的反向延长线上，电压测量极到接地装置的距离与电流极到接地装置的距离相等；E、将变频电源输出极一端与电流采样电阻串联后，再与接地极的接地引下线相连；变频电源输出极的另一端通过架空引线连接到电流极，引线对地高度不小于1米，架空支架采用绝缘支架，电流采样电阻为无感电阻，阻抗为1欧姆；F、电压测量极通过引线与示波器电压测量通道探头相连，电压测量引线采用绝缘支架架空，离地高度不小于1米。示波器探头的接地线夹与杆塔接地极的接地引下线相连，连接点离地面高度不大于10cm；G、示波器电流测量通道测量电流采样电阻的电压，探头的接地线夹与电流采样电阻的接地引下线侧端子相连，探头与电流采样电阻的变频电源侧端子相连。H、调整示波器的量程和示波器探头的衰减倍率，打开变频电源，依次输出频率f为25Hz、50Hz、100Hz、200Hz、300Hz、400Hz、500Hz、600Hz、700Hz、800Hz、900Hz、1kHz、2kHz、3kHz、4kHz、5kHz、6kHz、7kHz、8kHz、9kHz、10kHz、20kHz、30kHz、40kHz、50kHz、60kHz、70kHz、80kHz、90kHz、100kHz、110kHz、120kHz、130kHz、140kHz、150kHz的电流；I、记录上述频率电流作用下示波器测得的电压幅值U与电流幅值I，电压与电流的相位差计算杆塔接地极的接地阻抗模值|Z|＝U/I，在|Z|快速变化区间增加测量频率点的数量；J、绘出接地阻抗模值|Z|与f的关系曲线，电压与电流的相位差与f的关系曲线，得到该杆塔接地阻抗的频谱特性。进一步的，一种接地装置接地阻抗频谱特性的测量方法，所述示波器可用其他电压电流波形测量记录装置代替，代替用的电压电流波形测量记录装置的采样频率不低于1.5MHz。进一步的，一种接地装置接地阻抗频谱特性的测量方法，测量所用的电流采样电阻可用其他电流传感器代替，替代用的电流传感器输入与输出信号延时不大于10ns。进一步的，一种接地装置接地阻抗频谱特性的测量方法，所述步骤D包括：在杆塔附近打下电压测量极，电压测量极到杆塔的连线与电流极与杆塔连线夹角180°≥θ≥90°，电压测量极到杆塔的距离与电流极到杆塔的距离相等。本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：本专利技术中通过对仿真研究了接地导体的长度分别为40米、70米和100米时接地阻抗模值与相位角的频谱特性如图2所示，导体等效半径分别为0.005米、0.01米和0.02米时接地阻抗模值与相位角的频谱特性如图3所示。通过分析发现接地极的频谱特性主要变化区间在1MHz以下。通过实测发现，由于受测量电源容量和频率的限制，以及土壤导电性能的影响，接地装置在实测中能得到明显变化规律的区间为25Hz到150kHz，且电流频率在同一数量级时，其频谱特性基本相同，因此确定了测量频率f为25Hz、50Hz、100Hz、200Hz、300Hz、400Hz、500Hz、600Hz、700Hz、800Hz、900Hz、1kHz、2kHz、3kHz、4kHz、5kHz、6kHz、7kHz、8kHz、9kHz、10kHz、20kHz、30kHz、40kHz、50kHz、60kHz、70kHz、80kHz、90kHz、100kHz、110kHz、120kHz、130kHz、140kHz、150kHz。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：图1为本专利技术实施装置的接线图；图2为导体长度对阻抗频谱特性的影响规律频谱图。图3为实测某接地极阻抗的频谱特性频谱图。附图中标记及对应的零部件名称：1－变频电源、2－示波器、3－电流采样电阻、4－电流极、5－电压测量极、6－被测杆塔接地极。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。实施例如图1所示，一种接地装置接地阻抗频谱特性的测量方法，包括变频电源1、示波器2、电流采样电阻3、电流极4、电压测量极5，依次进行以下步骤：A、收集接地装置参数，包括接地装置对角线长度，布置形式；B、拆除接地装置与接地引下线的连接螺杆，断开接地装置与接地引下线之间的电气连接；C、在接地装置附近打下电流极4，电流极4到接地装置的距离应为杆塔接地装置对角线长度的2倍以上，电流极4与接地装置连线垂直于线路方向；D、在接地装置附近打下电压测量极5，电压测量极5到接地装置的连线在电流极4与接地装置连线的反向延长线上，电压测量极5到接地装置的距离与电流极4到接地装置的距离相等，具体为，在杆塔附近打下电压测量极5，电压测量极5到杆塔的连线与电流极4与杆塔连线夹角180°≥θ≥90°，电压测量极5到杆塔的距离与电流极4到杆塔的距离相等；E、将变频电源1输出极一端与电流采样电阻3串联后，再与接地极的接地引下线相连；变频电源1输出极的另一端通过架空引线连接到电流极4，引线对地高度不小于1米，架空支架采用绝缘支架，电流采样电阻3为无感电阻，阻抗为1欧姆；F、电压测量极5通过引线与示波器2电压测量通道探头相连，电压测量引线采用绝缘支架架空，离地高度不小于1米。示波器探头的接地线夹与杆塔接地极的接地引下线相连，连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种接地装置接地阻抗频谱特性的测量方法，其特征在于，包括变频电源(1)、示波器(2)、电流采样电阻(3)、电流极(4)、电压测量极(5)，依次进行以下步骤：A、收集接地装置参数，包括接地装置对角线长度，布置形式；B、拆除接地装置与接地引下线的连接螺杆，断开接地装置与接地引下线之间的电气连接；C、在接地装置附近打下电流极(4)，电流极(4)到接地装置的距离应为杆塔接地装置对角线长度的2倍以上，电流极(4)与接地装置连线垂直于线路方向；D、在接地装置附近打下电压测量极(5)，电压测量极(5)到接地装置的连线在电流极(4)与接地装置连线的反向延长线上，电压测量极(5)到接地装置的距离与电流极(4)到接地装置的距离相等；E、将变频电源(1)输出极一端与电流采样电阻(3)串联后，再与接地极的接地引下线相连；变频电源(1)输出极的另一端通过架空引线连接到电流极(4)，引线对地高度不小于1米，架空支架采用绝缘支架，电流采样电阻(3)为无感电阻，阻抗为1欧姆；F、电压测量极(5)通过引线与示波器(2)电压测量通道探头相连，电压测量引线采用绝缘支架架空，离地高度不小于1米。示波器探头的接地线夹与杆塔接地极的接地引下线相连，连接点离地面高度不大于10cm；G、示波器(2)电流测量通道测量电流采样电阻(3)的电压，探头的接地线夹与电流采样电阻(3)的接地引下线侧端子相连，探头与电流采样电阻(3)的变频电源侧端子相连。H、调整示波器(2)的量程和示波器(2)探头的衰减倍率，打开变频电源(1)，依次输出频率f为25Hz、50Hz、100Hz、200Hz、300Hz、400Hz、500Hz、600Hz、700Hz、800Hz、900Hz、1kHz、2kHz、3kHz、4kHz、5kHz、6kHz、7kHz、8kHz、9kHz、10kHz、20kHz、30kHz、40kHz、50kHz、60kHz、70kHz、80kHz、90kHz、100kHz、110kHz、120kHz、130kHz、140kHz、150kHz的电流；I、记录上述频率电流作用下示波器(2)测得的电压幅值U与电流幅值I，电压与电流的相位差...

【技术特征摘要】
1.一种接地装置接地阻抗频谱特性的测量方法，其特征在于，包括变频电源(1)、示波器(2)、电流采样电阻(3)、电流极(4)、电压测量极(5)，依次进行以下步骤：A、收集接地装置参数，包括接地装置对角线长度，布置形式；B、拆除接地装置与接地引下线的连接螺杆，断开接地装置与接地引下线之间的电气连接；C、在接地装置附近打下电流极(4)，电流极(4)到接地装置的距离应为杆塔接地装置对角线长度的2倍以上，电流极(4)与接地装置连线垂直于线路方向；D、在接地装置附近打下电压测量极(5)，电压测量极(5)到接地装置的连线在电流极(4)与接地装置连线的反向延长线上，电压测量极(5)到接地装置的距离与电流极(4)到接地装置的距离相等；E、将变频电源(1)输出极一端与电流采样电阻(3)串联后，再与接地极的接地引下线相连；变频电源(1)输出极的另一端通过架空引线连接到电流极(4)，引线对地高度不小于1米，架空支架采用绝缘支架，电流采样电阻(3)为无感电阻，阻抗为1欧姆；F、电压测量极(5)通过引线与示波器(2)电压测量通道探头相连，电压测量引线采用绝缘支架架空，离地高度不小于1米。示波器探头的接地线夹与杆塔接地极的接地引下线相连，连接点离地面高度不大于10cm；G、示波器(2)电流测量通道测量电流采样电阻(3)的电压，探头的接地线夹与电流采样电阻(3)的接地引下线侧端子相连，探头与电流采样电阻(3)的变频电源侧端子相连。H、调整示波器(2)的量程和示波器(2)探头的衰减倍率，打开变频电源(1)，依次输出频率f为25Hz...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨琳，曹晓斌，张榆，冯文艳，李瑞芳，李淑琦，毛强，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：四川,51