[发明专利]智能型接地安全参数监测方法及装置

说明书

技术领域

本发明主要涉及到电网中应用广泛的接地装置安全参数监测方法及装置，用于测量工频短路时接地设备的接触电压和电流值，接地装置附近地面的跨步电压和电流值，并判断在不同人群时接地装置是否存在安全风险和风险程度。

背景技术

当发生电力系统发生接地短路故障时，在电气设备外壳上会出现高的接触电压和接触电流，在接地装置的地面上会产生跨步电压和跨步电流，如果这些参数过大会危及人身的生命安全，为此，对电气设备必须进行接触电压和接触电流测量，对接地装置应进行跨步电压、跨步电流测量和地面电位分布的测量。

以往在测量接触电压和跨步电压时，都是严格按照规程DL-475-92《接地装置工频特性参数的测量导则》进行测量，即接触电压的测量方法为：在构架或电气设备外壳处将测试电流注入接地设备，离电力设备水平距离为0.6m处的地面上放置模拟人的两脚的金属板，将模拟人体的电阻Rm（1500                                                ）并接在沿设备外壳、构架或墙壁离地的垂直距离为1.8m处和金属板之间，用电压表测量Rm的电压值即为接触电压值；跨步电压的测量方法为：在接地短路电流可能流入接地装置的地方注入测试电流，将模拟人体的电阻Rm（1500）并接在地面上水平距离为1m的两点之间，用电压表测量Rm的电压值即为接触电压值。以往每次测量的时候，都要按顺序接线：金属板、电阻Rm、电流表、电压表，器件不集成导致试验繁琐。输电线路接地短路时，杆塔接地装置对人身安全的影响，还没有相应的试验方法和控制标准，关于发电厂、变电所接地装置的安全指标是跨步电压和接触电压，跨步电压目标值的计算公式为：；接触电压的目标值计算公式为：，式中—跨步电压，单位，V；—接触电压，单位，V；—上层土壞电阻率，单位，；t-接地短路电流的持续时间，单位，s。目标公式中跨步电压和接触电压的允许值都与上层土壤的电阻率直接相关，但却未规定上层土壤的厚度，这就带来跨步电流和接触电流的不确定性，实际上跨步电流和接触电流才是直接影响人身安全的参数。对接地装置而言，会在其周边一定的范围存在最大跨步电流轨迹包络线，最大跨步电流轨迹包络线上的跨步电流的大小，能真实反映接地装置是否安全，同时找出最大跨步电流轨迹包络线还可为接地安全改造提供依据，因此，我们提出用最大跨步电流轨迹包络线理论为依据研究现场接地安全试验方法，研究输电线路杆塔接地装置安全控制标准，研究具有均匀散流和均压效果的新型杆塔安全接地方法和重点地段输电线路接地安全防护措施具有极其重要的理论价值、工程应用价值和社会价值。

发明内容

本发明针对上述现有技术的缺点，设计了一种操作简单且高智能的接地装置安全参数监测方法及装置，不但可以测量发电厂、变电所电气设备的接触电压和接触电流，地面上的跨步电压和跨步电流，而且还可以方便的测量输电线路的接触电压和接触电流，以及杆塔附近地面的跨步电压和跨步电流，找到最大跨步电压轨迹包络线，并判定是否存在安全风险，为接地安全改造提供针对性的依据。

本发明采用的技术方案为：

一种智能型接地装置安全参数监测方法及装置，包括四个部分：可调电阻装置、电流传感器、电压传感器和计算机处理装置。

通过工频电流发生器对被测接地装置注入接地测量电流后，利用其可调电阻装置模拟人体的接触电阻和跨步电阻，通过电流传感器、电压传感器采集被测接地设备的接触电压和接触电流，并沿被测接地装置地面不同的方向每间隔1m采集跨步电压和跨步电流，将采样结果通过计算机处理装置把实验电流转换成实际接地短路电流，并绘制出各方位的电位分布图和最大跨步电压与最大跨步电流的轨迹包络曲线，与标准相比较，检测出接地安全参数是否存在安全风险，及风险程度和部位。

作为本发明的进一步改进：

本发明所采用的可调电阻装置由可调电阻和两根外引出线构成。

本发明所采用的计算机处理装置由一个交流电压采样电路、一个交流电流采样电路、CPU和显示屏构成。

本发明采用计算机处理装置，可将试验时的试验数据换算到实际的接地短路电流，并绘制出接地装置附近地面各方位的电位分布图和最大跨步电压与最大跨步电流的轨迹包络线，并与标准进行比较判断是否存在安全风险。

本发明具有下述优点：

本发明采取集成处理，将可调电阻装置、电流传感器、电压传感器和计算机处理装置集成在一个仪器内部，操作方便、便于移动。其次，可根据计算机处理装置的结果直接判断出接地装置周围地面是否存在安全风险，评估准确快速。

附图说明