专利名称：杆塔接地电阻在线测量方法与装置的制作方法
技术领域：
本发明属于电力科学的高电压技术领域，涉及一种在线测量接地电阻的方法及装置，可适用于含有多条引下线的杆塔，并可将数据的远程传输，实现接地电阻的远程快速精确测量。
背景技术：
接地电阻值是输电线路接地系统的重要技术指标。若设备的接地电阻超出正常范围，当发生电击情况时，会对电力系统设备造成严重破坏。为了保证各种电气设备利用电设备接地装置安全可靠运行，必须按规定定期对接地系统的接地 电阻值进行测量检查。而由于输电系统杆塔数量众多，对接地系统的接地电阻进行现场实际测量便成为非常繁重的工作，一种杆塔接地电阻在线测量方法与装置能够实现接地电阻自动测量并将数据无线传输至监控中心计算机，极大降低劳动强度，减少因设备接地不良而导致的电力事故发生。
发明内容
为了克服现有的接地电阻测试方法中，测试人员必须到达测试现场，并且必须将杆塔多余引下线解开的问题，本发明提出一种在线测量接地电阻的方法及装置，该方法及装置一方面可以实现含有多条引下线杆塔的接地电阻自动测量，同时可以实现测量结果的自动远程传输至中心服务器并存储。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是采用钳表法，利用四对电压互感器PT和电流互感器CT分别接在杆塔左右两端的两条防雷线上，由电压互感器感应至被测杆塔一个特定的电压信号，同时由电流互感器测量此时避雷线中的电流，并通过电流电压转换模块转换为电压值，再通过滤波模块滤波，根据被测量大小通过量程切换模块选择量程，再通过交直流转换模块转换为直流量并测量其大小，经过AD转换模块转换为数字量送入MCU单元，得到电压与电流的关系，最终通过特定的计算方法，得到被测杆塔的接地电阻阻值，该方法无需考虑杆塔接地引线数量，可适用于含有任意多条引下线的杆塔。本发明所采用的测量接地电阻的方法，采用特定的计算方法，设Z为被测杆塔接地电阻阻抗值，Zl为左侧所有杆塔并联等效电阻阻抗值，Z1和Z2分别为被测杆塔与左侧第一级杆塔之间两防雷线等效电阻阻抗值，Zk为右侧所有杆塔并联等效电阻阻抗值，Z3和Z4分别为被测杆塔与右侧第一级杆塔之间两防雷线等效电阻阻抗值，如图I所示。首先进行第一次测量，分别示意图中位置通过电压互感器施加电压
丨、 2、 3、 4，同时利用电流互感器测量对应支路中所产生电流为/:、i2、i3、I4,可得如下矩阵方程
权利要求
1.一种在线測量接地电阻的方法及装置，采用钳表法，利用四对电压互感器PT和电流互感器CT分别接在杆塔左右两端的两条防雷线上，测量并得到电流与电压的关系，最終通过特定的计算方法，得到被测杆塔的接地电阻阻值，其特征在于利用四对电压互感器PT和电流互感器CT分别接在杆塔左右两端的两条防雷线上，其中PT用于产生感应电压信号，CT用于测量由感应电压所生成的电流信号，该方法无需考虑杆塔接地引线数量，可适用于含有任意多条引下线的杆塔。
2.如权利I所述的在线测量接地电阻的方法，其特定在于采用特定的计算方法，设Z为被测杆塔接地电阻阻抗值，4为左侧所有杆塔并联等效电阻阻抗值，Z1和Z2分别为被测杆塔与左侧第一级杆塔之间两防雷线等效电阻阻抗值，Zk为右侧所有杆塔并联等效电阻阻抗值，Z3和Z4分别为被测杆塔与右侧第一级杆塔之间两防雷线等效电阻阻抗值，A , U2S U3, A为由PT感应至杆塔的电压值，同时对应支路中所产生电流为I1、I2、I3、I4 ,可得如下矩阵方程
3.如权利I所述的在线测量接地电阻的装置，其特征在于四个环形电压互感器(PT)，四个环形电流互感器(CT)以及接地电阻测试仪组成，接地电阻测试仪由MCU単元(I)、信号发生模块(2)、电流电压转换模块(3)、信号放大模块(4)、信号选择模块(5)、功率放大模块(6)、电流电压转换模块(9)、滤波模块(10)、量程切换模块(11)、交直流转换模块(12)、AD转换模块(13)、显示模块(14)、串ロ模块(15)、时钟模块(16)、存储模块(17)、GPRS模块(18)、电源模块(19)组成，其中电源模块(19)负责为整个系统各个芯片提供所需电压，MCU単元(I)为系统的总控制器，信号发生模块(2)发出正弦交流信号并通过电流电压转换模块(3)、信号放大模块(4)输出特定电压值的正弦交流信号，再通过信号选择模块(5)将不同的电压值分配至不同的电压互感器输出支路中，同时由功率放大模块(6)提高电路的负载驱动能力从而驱动电压互感器(7)，当由电压互感器感应至被测回路电压信号吋，回路中应产生电流，由电流互感器(8)将该电流信号检测出，并通过电流电压转换模块(9)转换为电压值，再通过滤波模块(10)滤波，根据被测量大小通过量程切换模块(11)选择量程，再通过交直流转换模块(12)转换为直流量并测量其大小，经过AD转换模块(13)转换为数字量送入MCU単元，并计算得出接地电阻阻值，其接地电阻测试数值可通过显示模块(14)显示或GSM/GPRS模块(18)远程传送至监控中心计算机，串ロ模块(15)用于调试设备，时钟模块(16)用于确定系统时间，存储模块(17)用于存储測量結果。
4.如权利I所述的在线测量接地电阻的装置，其特征在于通过GSM/GPRS模块(18)远程传送至监控中心计算机。
全文摘要
本发明提出一种在线测量接地电阻的方法及装置。采用钳表法，利用四对电压互感器PT和电流互感器CT分别接在杆塔左右两端的两条防雷线上，通过电压互感器将电压信号感应至防雷线，采集测量电流信号并通过滤波放大等信号处理环节，得到反馈电流与感应电压的关系，最终通过特定的计算方法，得到被测杆塔的接地电阻阻值。本发明实现了在杆塔顶端进行数据测量，可适用于含有多条引下线的杆塔，既可以解决防盗问题，又可以实现接地电阻的快速准确测量。
文档编号G01R27/20GK102680798SQ20121004601
公开日2012年9月19日 申请日期2012年2月28日 优先权日2012年2月28日
发明者刘存根, 王涛, 隋首钢, 高焕兵, 鲁守银 申请人:山东建筑大学