[发明专利]一种配电变压器接地阻抗测量装置及方法

说明书

技术领域

本申请涉及接地阻抗测量技术领域，尤其涉及一种带电运行配电变压器接地阻抗测量装置及方法。

背景技术

配电变压器是指将电网高电压降低到设备工作电压的变压器，通常为日常照明和工厂动力提供电能。配电变压器一般都会接地并且与电网避雷系统连接，以便当变压器发生异常或者遭遇雷击之后，能够将配电变压器携带的电荷传输到大地中。在电荷从接地线流入大地的过程中会受到接地阻抗的阻碍。当接地阻抗过大时，积聚在配电变压器上的电荷将不能及时流入大地，如果遇到雷雨天气，极有可能损坏配电变压器或者其他负载设备，严重时还可能会造成人员意外伤害。

目前，通常采用接地阻抗测量仪来测量配电变压器的接地阻抗，例如ZC-8型接地阻抗测量仪，该测量仪通常设有与接地体连接的端口E，电流接地端C和电压接地端P。在测量的过程中，仪器产生一个交变电流，该交变电流从E端和C端向接地体和电流接地探针流入，该电流在被测体上产生相应的交变电压，仪器在E端和P端检测该交变电压值，直接根据该交变电流值和交变电压值，测接地体的接地阻抗。

然而，在使用上述测量仪测量接地阻抗之前，都需要停止变压器工作，并将变压器的接地线与大地断开，使被测地体与配电变压器相互独立，否则仪器产生的测量电流中的部分电流将流入配电变压器的避雷系统，导致测量得到的接地阻抗误差较大。

发明内容

本申请提供一种配电变压器接地阻抗测量装置及方法，以解决配电变换器在接地状态下阻抗测量误差较大的问题。

本申请的第一方面，提供一种配电变压器接地阻抗测量装置，所述配电变压器通过接地线接地，并与避雷线连接，所述避雷线在所述配电变压器的接地阻抗测量区域外接地；所述装置包括：

电流输出单元，用于在所述配电变压器的接地线和电流接地点之间施加电流I₀；

电压测量单元，用于测量所述接地线和电压接地点之间的电压U，所述电压U在所述电流I₀的作用下产生；

分量电流测量单元，用于测量所述电流I₀中流向所述避雷线的分量电流I₁；

阻抗计算单元，用于根据所述电压U、所述电流I₀和所述分量电流I₁，计算所述配电变压器的接地阻抗。

可选的，所述阻抗计算单元还用于，

采用第一公式计算所述电流I₀中流经所述接地线和所述电流接地点之间大地的电流I₂，所述第一公式为I₂＝I₀-I₁；

采用第二公式计算所述配电变压器的接地阻抗Z，所述第二公式为

可选的，所述分量电流测量单元包括电流测量线圈和电流测量仪；所述电流测量线圈套设于所述避雷线上，所述电流测量仪与所述电流测量线圈连接。

可选的，所述电流测量线圈为罗氏线圈。

可选的，所述电流I₀为45-70Hz中任一数值的异频正弦波电流。

可选的，所述电压接地点位于所述电流接地点和所述接地线之间的线段上；所述电流接地点与所述接地线之间的距离为第一预设距离D₁；所述电压接地点与所述接地线之间的距离为第二预设距离D₂；D₂＝nD₁，其中n∈[0.5,1]。

所述装置能够在配电变压器接地并正常工作的情况下，在所述配电变压器的接地线和电流接地点之间施加电流I₀，并基于所述电流I₀测量出被测地体的电压U，测量出所述电流I₀中经由避雷线流失的电流I₁；直接根据所述电压U、电流I₀、电流I₁即可计算出接地阻抗。该装置操作简便，并具有较高的测量精度。

本申请的第二方面，提供一种配电变压器接地阻抗测量方法，所述配电变压器通过接地线接地，并与避雷线连接，所述避雷线在所述配电变压器的接地阻抗测量区域外接地；所述方法包括：

在所述配电变压器的接地线和电流接地点之间施加电流I₀；

测量所述接地线和电压接地点之间的电压U，所述电压U在所述电流I₀的作用下产生；

测量所述电流I₀中流向所述避雷线的分量电流I₁；