[发明专利]一种利用地网回流的大型接地网高频特性测试方法

说明书

本发明公开了一种利用地网回流的大型接地网高频特性测试方法，包括：在地网上选择电流注入点和电流回流点的位置，电流注入点连接高频电源的正极，电流回流点连接高频电源的负极；在电流注入点和电流回流点的连线上选择电压参考点；使用高压探头测量高频电流注入地网时，电流注入点与电压参考点之间的电位差，读取电位差的有效值，即为注入点的地电位升；使用电流探头测量高频电流的有效值，比较电流与地电位升之间的相位差；根据地电位升、电流和相位差计算某一频率下地网的高频接地阻抗；改变高频电源的频率，重复上述步骤得到接地网频率‑阻抗特性。

技术领域

本发明涉及高电压技术领域，尤其涉及一种利用地网回流的大型接地网高频特性测试方法。

背景技术

在电力系统中为了工作和安全的需要，常需将电力系统及其电气设备的某些部分与大地相连接，这就是接地。变电站为保证可靠接地，需要在变电站地下埋设接地网，接地网的大小可以与变电站的面积相当。

目前，考核接地网性能的主要指标为接地网的工频接地电阻，相关检测方法已经非常完善，实际中需要对新建成地网及使用一段时间的接地网进行工频接地电阻测量，根据工频接地电阻的大小评价接地网的性能。

对地短路故障及雷击是电力系统中常见的事故，雷击时注入接地网中的一般为高频成分为主的冲击电流。接地网的冲击特性与工频特性有较大差别，冲击下，由于接地导体的电感效应，冲击电流难以在地网上均匀散流，而是集中在电流注入点附近的接地导体上散流，散流的有效面积较小。因此，在冲击电流注入下，注入点与接地网其它区域之间出现极大的暂态电位差。目前新建的特高压变电站接地网对角线长度一般可达到数百米，如此大面积的接地网工频接地电阻往往很小。然而，由于冲击电流散流存在有效面积的问题，即使接地网的工频接地电阻很小，冲击电流注入下，仍然可能造成危险的冲击暂态地电位升。因此，十分有必要考核接地网的冲击特性。然而，目前工程上很少对接地网的冲击特性进行考察，这无疑留下了较大的安全隐患。

冲击电流以高频成分为主，接地网的冲击特性与高频特性有较高的相似度，因此可以通过考察接地网的高频特性间接考察接地网的冲击特性。

传统的接地网测试方法为三极法，如图1所示，电流回流极应距离地网边缘2～3D(D为接地装置最大对角线长度)。小型接地装置对角线长度较小，较容易满足该要求。但特高压变电站接地网对角线长度可达数百米，满足要求的回流点位置往往会在一公里甚至数公里外，长距离布置电流引线较为困难，现场工作量巨大。且过长的引线存在较大的电感，对高频电流有较大的阻碍。同时，铺设的回流极由于现场条件限制只能简单布置，接地电阻很大。长引线的电感和回流极的接地电阻导致整个回路阻抗较大，由于高频电源一般功率较小，导致电流无法输出的情况。

发明内容

针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供一种利用地网回流的大型接地网高频特性测试方法。

为实现上述目的，本发明提供一种利用地网回流的大型接地网高频特性测试方法，包括：

步骤1、在地网上选择电流注入点和电流回流点的位置，电流注入点连接高频电源的正极，电流回流点连接高频电源的负极；

步骤2、在电流注入点和电流回流点的连线上选择电压参考点；

步骤3、使用高压探头测量高频电流注入地网时，电流注入点与电压参考点之间的电位差，读取电位差的有效值，即为注入点的地电位升；

步骤4、使用电流探头测量高频电流的有效值，比较电流与地电位升之间的相位差；

步骤5、根据地电位升、电流和相位差计算某一频率下地网的高频接地阻抗；

步骤6、改变高频电源的频率，重复上述步骤得到接地网频率-阻抗特性。