一种基于频谱法的接地网断点检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于频谱法的接地网断点检测方法，属于接地网断点检测技术领域，解决现有接地网断点检测方法不能有效检测出故障区域的技术问题，方法为：将交流变频电压源

【技术实现步骤摘要】
一种基于频谱法的接地网断点检测方法


[0001]本专利技术涉及接地网断点检测
，更具体地说，它涉及一种基于频谱法的接地网断点检测方法
。

技术介绍

[0002]我国现行的接地规程中，电压等级在
110kV
以上的变电站接地网的检测工作需要2‑3年进行一次
。
现有的常规检测手段中，对于运行年份短的，一般采用对接地网入地端注入工频大电流，采集接地网的电位分布数据
、
接地电阻以及设备的接触电压等电气数据作为参考数据来对接地网进行分析诊断
。
但是在实施时，需要将被测区域变电站停电，影响生产造成许多不便
。
对于运行时间久，或者接地电阻异常的，该方法不能检测出故障区域，对于腐蚀严重或存在断点的区域不能精准定位，所以依旧需要停电作业
。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，本专利技术的目的是提供一种基于频谱法的接地网断点检测方法，可以在不停电的情况下，实现接地网断点有无以及位置的诊断
。
[0004]本专利技术的技术方案是：一种基于频谱法的接地网断点检测方法，包括：
[0005]将交流变频电压源
、
无感采样电阻以及接地网连接为一个串联回路；
[0006]利用示波器的电压探头测量所述无感采样电阻两端的电压值，根据所述无感采样电阻本身的电阻值计算出整个回路中的电流值；
[0007]通过所述示波器的电压探头测量得到所述接地网两端的电压值，并根据所述电流值计算出所述接地网的阻抗模值以及阻抗角；
[0008]绘制所述接地网的阻抗模值的阻抗模频谱曲线，以及阻抗角的阻抗角频谱曲线，分别对所述阻抗模频谱曲线
、
阻抗角频谱曲线进行拟合求导来分析接地网断点是否存在；
[0009]通过改变可移动的电流注入点位置，分析不同位置对应的阻抗模频谱曲线
、
阻抗角频谱曲线的各阶导数曲线确定断点所在位置
。
[0010]作为进一步地改进，包括步骤如下：
[0011]步骤1：将所述接地网两处对角位置上的接地引下线分别设置为第一电流注入点
、
第二电流注入点；根据实际情况选用合适阻值的纯电阻作为无感采样电阻；将所述交流变频电压源的一端依次连接无感采样电阻
、
接地网
、
交流变频电压源的另一端形成串联回路；选用所述示波器的双通道分别监测采样无感采样电阻
、
接地网两端电压的模值
、
相位以及频率数据；
[0012]步骤2：将所述交流变频电压源的电流频率范围设置为
1kHz
‑
500kHz
，将设定好频率范围的电流注入到所述接地网中，利用所述示波器记录所需频率段的频谱响应数据；
[0013]步骤3：根据步骤2中记录的阻抗角频谱数据绘制阻抗角频谱曲线，利用数据分析软件进行拟合得到拟合曲线，对拟合曲线进行求一阶导处理得到一阶导数曲线，观察一阶
导数曲线中是否存在过零点，存在过零点则表明接地网
(N)
中有断点存在
。
[0014]进一步地，还包括步骤4：依次将所述接地网的第二电流注入点从原始位置沿对角线向第一电流注入点移动，记录每次移动后的频谱响应数据，分别测得第二电流注入点在不同位置的阻抗模数据以及阻抗角数据；将不同位置的阻抗模以及阻抗角的频谱数据曲线进行拟合得到不同位置的拟合曲线，依次对不同位置的拟合曲线进行一阶导和二阶导处理，当阻抗模频谱数据的二阶导数曲线和阻抗角数据的一阶导数曲线以及阻抗角数据的二阶导数曲线中均出现过0点时，说明第一电流注入点
、
第二电流注入点连线位置上的交叉点处存在断点
。
[0015]进一步地，还包括步骤5：将第二电流注入点的位置依次设置在不同位置，记录每次移动后的频谱响应数据，测得不同位置注入点的阻抗模数据以及阻抗角数据；将阻抗模以及阻抗角的频谱数据曲线进行拟合后得到不同位置注入点的拟合曲线，依次对不同位置注入点的拟合曲线进行一阶导和二阶导处理；在频率大于特定频率后的曲线中，阻抗模一阶导数曲线的值要明显高于其他位置，同时阻抗角的二阶导数曲线第一个过0点对应频率高于其他位置时，即可判定接地网的第一电流注入点与第二电流注入点在当前位置的连线位置上出现了断点
。
[0016]进一步地，所述特定频率为
10kHz。
[0017]进一步地，所述串联回路中用到的导线均采用屏蔽线
。
[0018]有益效果
[0019]本专利技术与现有技术相比，具有的优点为：
[0020]本专利技术采用回路法对接地网的频谱特性数据进行测量，能在接地网运行的条件下进行故障诊断，无需停电作业，不需要对接地网进行开挖即可对接地网的断点有无以及断点位置进行判断，具有灵敏度高
、
测量准确
、
使用方便
、
对电源稳定性要求不高等特点
。
同时连接实验电路的连接线采用屏蔽线，避免了连接线引起的电磁干扰
。
附图说明
[0021]图1为本专利技术的串联回路图；
[0022]图2为本专利技术的电流注入位置布置示意图；
[0023]图3为本专利技术的断点设置图；
[0024]图4为接地网有无断点阻抗角频谱数据对比曲线图；
[0025]图5为有无断点接地网阻抗角一阶导数曲线对比图；
[0026]图6为不同断点位置设置示意图；
[0027]图7为不同位置断点阻抗模频谱曲线图；
[0028]图8为不同位置断点阻抗角频谱曲线图；
[0029]图9为阻抗模二阶导曲线对比图；
[0030]图
10
为阻抗角一阶导曲线对比图；
[0031]图
11
为阻抗角二阶导曲线对比图；
[0032]图
12
为不同位置注入点位置图；
[0033]图
13
为不同注入位置阻抗模频谱数据图；
[0034]图
14
为不同注入位置阻抗角频谱数据图；
[0035]图
15
为不同注入位置阻抗模一阶导数曲线图；
[0036]图
16
为不同注入位置阻抗角二阶导数曲线图
。
[0037]其中：
AC
‑
交流变频电压源
、R
‑
无感采样电阻
、N
‑
接地网
、A
‑
示波器
、B
‑
第一电流注入点
、C
‑
第二电流注入点
。
具体实施方式
[0038]下面结合附图中的具体实施例对本专利技术做进一步的说明
。
[0039]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于频谱法的接地网断点检测方法，其特征在于，包括：将交流变频电压源
(AC)、
无感采样电阻
(R)
以及接地网
(N)
连接为一个串联回路；利用示波器
(A)
的电压探头测量所述无感采样电阻
(R)
两端的电压值，根据所述无感采样电阻
(R)
本身的电阻值计算出整个回路中的电流值；通过所述示波器
(A)
的电压探头测量得到所述接地网
(N)
两端的电压值，并根据所述电流值计算出所述接地网
(N)
的阻抗模值以及阻抗角；绘制所述接地网
(N)
的阻抗模值的阻抗模频谱曲线，以及阻抗角的阻抗角频谱曲线，分别对所述阻抗模频谱曲线
、
阻抗角频谱曲线进行拟合求导来分析接地网断点是否存在；通过改变可移动的电流注入点位置，分析不同位置对应的阻抗模频谱曲线
、
阻抗角频谱曲线的各阶导数曲线确定断点所在位置
。2.
根据权利要求1所述的一种基于频谱法的接地网断点检测方法，其特征在于，包括步骤如下：步骤1：将所述接地网
(N)
两处对角位置上的接地引下线分别设置为第一电流注入点
(B)、
第二电流注入点
(C)
；根据实际情况选用合适阻值的纯电阻作为无感采样电阻
(R)
；将所述交流变频电压源
(AC)
的一端依次连接无感采样电阻
(R)、
接地网
(N)、
交流变频电压源
(AC)
的另一端形成串联回路；选用所述示波器
(A)
的双通道分别监测采样无感采样电阻
(R)、
接地网
(N)
两端电压的模值
、
相位以及频率数据；步骤2：将所述交流变频电压源
(AC)
的电流频率范围设置为
1kHz
‑
500kHz
，将设定好频率范围的电流注入到所述接地网
(N)
中，利用所...

【专利技术属性】
技术研发人员：何德鹏，魏宏涛，于桂华，杨奋雄，朱建平，李友君，孙飞，黄积江，吴慧峰，韦守谊，蓝日锋，蒋明轩，左国兴，裴振，李润民，曹晓斌，曹晓科，曹拯瑜，蓝波，阚友，
申请(专利权)人：四川鑫星源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：