输配电线路检修接地线状态在线监测方法及装置与流程

本发明涉及一种输配电线路检修接地线状态在线监测方法及装置。

背景技术：

可靠挂接接地线可为高低压电力线路和电气设备检修的安全提供可靠的保障，确保作业人员在施工作业过程中的人身安全。由于未可靠挂接接地线引发的作业人员在施工作业过程中的触电事件时有发生。在改检修工作完成以后和恢复送电之前，必须把挂接的接地线完全拆除才能恢复系统供电，否则就会发生带地线合闸的重大事故。虽然各电力部门采取了严格的管理措施，并配置了相关检测仪器，但近年来，配电线路带地线合闸送电的恶性事故依然频繁发生。

传统的接电线检测系统存在以下不足：

仅能判断线路是否有装设或遗漏(未拆除)接地，但不能实现对接地线接地电阻的数字化在线检测，无法进一步判断接地效果是否良好、接地是否有效、并实时监测(在整个检修作业过程中持续监测)接地线的接地状态是否良好，可以克服在施工过程中，由于接地钢钎松动、接地线夹断开等问题引发接地异常而不能被及时发现的问题。

技术实现要素：

本发明提供了一种输配电线路检修接地线状态在线监测方法及装置，其克服了背景技术中所述的现有技术的不足。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案之一是：

输配电线路检修接地线状态在线监测方法，它包括如下监测步骤：

步骤1，供电系统的负极输出端、正极输出端分别通过第一接地线和第二接地线连接到地，形成第一接地电阻R₁和第二接地电阻R₂并与该供电系统形成该监测装置的自阻抗测量回路，测量该第一接地电阻R₁流经的第一电流值I₁，若该第一电流值I₁小于第一阈值，则可判断该第一接地电阻R₁和/或第二接地电阻R₂接地异常；

步骤2，将供电系统正极输出端通过电接线与输配电线路电连接，并与该输配电线路的检修接地线形成电回路，该检修接地线接地后形成检修等效接地电阻R₃，测量该第一接地电阻R₁流经的第二电流值I₂和该检修等效接地电阻R₃流经的第三电流值I₃；

步骤3，根据该第一电流值I₁、第二电流值I₂、第三电流值I₃以及供电系统的供电电压值U可得出第一接地电阻R₁、第二接地电阻R₂和检修等效接地电阻R₃的电阻值，若该检修等效接地电阻R₃小于第二阈值，则可判断系统检修接地线处于有效接地状态，若检修等效接地电阻R₃大于该第二阈值，则可判断检修接地线处于接地异常状态，若检修等效接地电阻R₃为无穷大，则可判断系统检修接地线处于拆除离地状态。

一实施例之中：所述第一接地线、第二接地线和第三接地线分别都通过接地钢钎接地。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案之二是：

用于方案之一所述的输配电线路检修接地状态在线监测的装置，它包括供电系统和智能控制系统，该供电系统电连接该智能控制系统并为该智能控制系统供电，该智能控制系统包括微控制器、A/D转换器、报警模块、第一电流互感器及第二电流互感器，该A/D转换器的数字输出端连接到微控制器的输入端，该第一电流互感器及第二电流互感器连接到A/D转换器的模拟输入端，该报警模块连接到微控制器的输出端，所述第一电流互感器安装在供电系统的负极输出导线上。

一实施例之中：包括可显示第一电流值I₁、第二电流值I₂、第三电流值I₃及第一接地电阻R₁、第二接地电阻R₂和检修等效接地电阻R₃的显示模块，该显示模块连接到该微控制器的输出端。

一实施例之中：所述供电系统包括储能模块、充放电管理模块和充电接口，该充电接口和储能模块都连接该充电管理模块，通过该充放电管理模块完成储能模块的电能输入储存和输出供电管理。

一实施例之中：所述第一电流互感器安装在供电系统的负极输出导线上，所述第二电流互感器为方便装卸的钳型电流互感器。

本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：

1、通过本案所述的接地状态监测步骤，形成不同的测量回路，获得第一电流值、第二电流值和第三电流值并结合供电系统的供电电压值可得到监测过程中各接地线的接地电阻，从而可知各接地线是否可靠接地以及接地状态是否良好。

2、通过本案所述的接地状态监测装置，实现对接地状态监测各步骤所需获得的参数值(第一电流值、第二电流值、第三电流值)的智能获取，并智能计算各接地线的接地电阻，形成对接地线接地电阻的数字化在线检测，进一步判断接地效果是否良好、接地是否有效、并实时监测(在整个检修作业过程中持续监测)接地线的接地状态是否良好，可以克服在施工过程中由于接地钢钎松动、接地线夹断开等问题引发接地异常而不能被及时发现的问题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为本实施例所述的输配电线路检修接地状态在线监测的装置的结构框图。

图2为本实施例所述的输配电线路检修接地线状态在线监测方法步骤1的线路连接图。

图3为输配电线路检修接地线的线路连接示意图。

图4为图2所示线路的等效电路图。

图5为本实施例所述的输配电线路检修接地线状态在线监测方法步骤2的线路连接图。

图6为图5所示线路的等效电路图。

具体实施方式

请查阅图1，输配电线路检修接地状态在线监测的装置，它包括供电系统1和智能控制系统2，该供电系统1电连接该智能控制系统2并为该智能控制系统2供电，该智能控制系统2包括微控制器21、A/D转换器22、报警模块23、第一电流互感器24及第二电流互感器25，该A/D转换器22的数字输出端连接到微控制器21的输入端，该第一电流互感器24及第二电流互感器25连接到A/D转换器22的模拟输入端，该报警模块23连接到微控制器21的输出端，该微控制器21可采用单片机等微控制芯片。

优选的，该监测装置还包括显示模块26，该显示模块26连接到该微控制器21的输出端，该显示模块26用于显示第一电流互感器24和第二电流互感器25获得的电流值及各接地线的接地电阻值等，通过显示模块26使得测量过程中获得的各参数值能够实时地显示出来，以便检修人员根据显示的参数值及时发现问题并解决问题。

本实施例中，所述供电系统1包括储能模块11、充放电管理模块12和充电接口13，该充电接口13和储能模块11都连接该充电管理模块12，通过该充放电管理模块12完成储能模块11的电能输入储存和输出供电管理，该储能模块11可以是锂电池组。

本实施例中，所述第一电流互感器24安装在供电系统1的负极输出导线上，用于测量时直接获取流经供电系统负极输出端上的电流值，所述第二电流互感器25为方便装卸的钳型电流互感器。

结合上述监测装置，输配电线路检修接地线状态在线监测方法，它包括如下监测步骤：

步骤1，请查阅图2、图3和图4，供电系统1的负极输出端、正极输出端分别通过第一接地线和第二接地线连接到地，形成第一接地电阻R₁和第二接地电阻R₂并与该供电系统1形成该监测装置的自阻抗测量回路，打开供电系统1，测量该第一接地电阻R₁流经的第一电流值I₁；该第一接地线与供电系统1的负极输出导线在同一回路线上，因此通过上述监测装置的第一电流互感器24可测得该第一电流值并将该第一电流值存储待用。同时，检修人员可通过测得的该第一电流值I₁，判断该自阻抗测量回路的第一接地线和第二接地线是否接地良好，若该第一电流值I₁小于第一阈值(例如5mA)，意味着第一接地电阻R₁和第二接地电阻R₂之和较大，监测装置的报警模块报警，此时提醒检修人员检查第一接地线和第二接地线是否可靠接地(接地是否松动，入土深度是否足够)，接地连接线是否接触良好。

步骤2，请查阅图5和图6，将供电系统1正极输出端通过电接线与输配电线路电连接，并与该输配电线路的检修接地线形成电回路，该检修接地线接地后形成检修等效接地电阻R₃(该检修等效接地电阻R₃为输配电线路所有检修接地线的并联等效电阻值，因为输配电线路检修作业可能挂接多条检修接地线)，测量该第一接地线流经的第二电流值I₂和该检修接地线流经的第三电流值I₃；该第一接地线与供电系统1的负极输出导线在同一回路线上，因此通过上述监测装置的第一电流互感器24可测得该第二电流值I₂；将监测装置的第二电流互感器25挂接在电接线上，即可测得该检修接地线流经的第三电流值I₃。

步骤3，根据该第一电流值I₁、第二电流值I₂、第三电流值I₃以及供电系统的供电电压值U可得出该检修接地线的接地电阻，其测量原理如下：

首先：系统完成图2所示接线图后，系统等效原理图如图3所示。

根据图3可列KVL基尔霍夫环路电压方程如下：

U＝I₁(R₁+R₂) (1)

其次：系统完成图4所示接线图后，系统原理图如图5所示。

根据图5可列KVL基尔霍夫环路电压方程如下：

U＝I₃R₃+I₂R₁ (2)

0＝I₃R₃-(I₂-I₃)R₂ (3)

由式(1)、(2)、(3)组成方程，求得：

R₂＝U(I₂-I₁)/I₁I₃ (4)

R₁＝U/I₁-R₂ (5)

R₃＝(U-I₂R₁)/I₃ (6)

若得出该检修等效接地电阻R₃小于第二阈值，则可判断该检修接地线处于接地状态，若该接地电阻大于该第二阈值，则可判断该检修接地线处于接地异常状态，若检修等效接地电阻R₃为无穷大，则可判断检修接地线处于拆除离地状态。

当执行到第3步骤时，可分为两种监测情况，一种是监测各检修接地线是否可靠接地，另一种是监测各检修接地线是否完全拆除。

当监测各检修接地线是否可靠接地时，检修人员在实际检修过程中通过该监测装置的显示模块26上看到第一电流值I₁、第二电流值I₂、第三电流值I₃及第一接地电阻R₁、第二接地电阻R₂和检修等效接地电阻R₃具有示数，若该检修等效接地电阻R₃小于第二阈值，则可判断该检修接地线处于接地状态，若该接地电阻大于该第二阈值，则可判断该检修接地线处于接地异常状态，报警模块23开始报警，意味着检修等效接地电阻R₃很大，此时应检查电接线是否与被检修输配电线路可靠连接，所有检修接地线是否可靠接地，直到报警模块23报警消失。

当监测各检修接地线是否完全拆除时，检修人员在实际检修过程中首先拆除所有检修接地线(断开检修接地线与被检修输配电线路的连接)，若所有检修接地线已可靠拆除，此时检修等效接地电阻R₃为无穷大，监测装置的报警模块23开始报警；若没有报警或检修等效接地电阻不为无穷大，则需检查所有检修接地线的查处情况，直到所有检修接地线可靠拆除，听到报警声，最后再拆除第一接地线，第二接地线，关闭监测装置，检修接地线监测工作结束。

上述的第一接地线、第二接地线和第三接地线分别可都通过接地钢钎接地。

以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。