[实用新型]一种特大型接地网接地阻抗测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及属于大型变电站、发电厂接地网性能检测领域，具体地，涉及一种特大型接地网接地阻抗测量装置。

背景技术

接地阻抗(习惯称为“接地电阻”，实为带感性分量的阻抗值)是反映发电厂、变电站等大型接地网性能的基础参数，在实际祁连换流站存在1)土壤结构不均匀，电阻率大，2)河西地区输电线路密集，目前三直线路通道，双通道750kV输电通道，强电磁干扰环境，3)河西走廊有煤气管道、铁路等，十几回输电通道产生较大分流等的影响，如何准确测量接地阻抗，是长期以来困扰工程技术人员的难题。

接地阻抗测量时，对接地网注入一个工频或异频电流，电流将在接地网与电流极之间形成回路，得到接地网周围大地表面的一个电位分布，如果接地网是独立的，则测试电流全部通过接地网散流到大地中，测量结果反映接地网的真实接地阻抗。如果接地网与其他金属接地体存在电气连接，部分测试电流将通过其他金属接地体流出，从接地网散流的测试电流比重相应降低，导致接地阻抗测量结果偏小。变电站架空出线避雷线，包括普通地线和光纤复合架空地线(optical fiber composite overhead ground wire,OPGW),以及两端接地的电缆金属外护套则是主要的分流源。±800kV祁连换流站和桥湾750kV变电站阻抗测量实践表明，存在超过50％(甚至70％)的测量电流进入了避雷线和电缆外护套的情形，实际地网散流不足50％，对接地阻抗测量影响很大。

由于上述地线分流的存在，电压-电流三极法测量结果不再是原接地网的接地阻抗，考察接地网必须针对独立接地网进行，GB50150-2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》第26.0.3条要求试验时必须排除与接地网连接的架空地线、电缆的影响。实测中有2种实现途径：

(1)隔离地线与地网的连接。一般地，架空出线构架上引出的避雷线在构架处通过一个绝缘子片与构架金属部分通过跳线连接，解开跳线连接，解开跳线即可实现隔离架空地线与地网的连接。虽然可以在高压室开关柜的电缆头处，解开电缆外护套与地网的连接，但考虑安全性，往往难以实施。

地线分流测量。由于变电站大量采用OPGW光纤地线，实际上无法隔离架空地线与地网的连接，实测经验表明，只隔离部分普通地线，只要存在一根架空地线连接地网，仍将引起地网拓扑结构的改变，尽管分流水平存在下降，仍然无法实现准确测量。此时，只能采用分流测量的方法，剔除地线的影响，得到较为准确的接地阻抗值。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对上述问题，提出一种特大型接地网接地阻抗测量装置，以解决发电厂、变电站由于线路接入，架空地线和电力电缆外护套对测试电流的分流，导致不能真实反映接地网的接地阻抗问题。同时通过相位差测量，判断流过构架的电流流向，从而甄别并过滤掉构架“环流”成分，进一步提高测量和修正准确度。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种特大型接地网接地阻抗测量装置，主要包括：变压器、选频电压表，所述变压器的次级线圈与选频电压表串联后并联在接地阻抗的两端，接地阻抗与电流表和定值电阻组成串联回路，变频信号源产生变频信号，变频信号经过隔离变压器后向所述串联回路提供测试电流，所述测试电流作为基准电流通过无线网络将数据传输至各场区的选频表，根据基准电流的相位与各处构架分流利用相位差测量得到散流向量，最终计算得到接地阻抗值。

进一步地，所述变频信号源为大于或等于10kW的大功率正弦波变频信号源，所述变频信号源产生的电流大于20A。

进一步地，根据Rogowski线圈测量各处构架分流。

进一步地，在计算得到接地阻抗值前还通过数字选频滤波电路，对基准电流信号和各处构架分流信号进行实时数字选频滤波。

进一步地，所述无线网络具体为，将采集总电流的选频电压表为主机，测试各处构架分流电流的单元为从机，主机将测试频率、测试准备命令和测试时刻信息发布给各个从机，主机和从机接收GPS信号，在同一时刻同时采集，测试完成后，主机收集各从机根据GPS秒脉冲触发采样并完成计算的各个分流向量的幅值占比和相位。

本实用新型各实施例的特大型接地网接地阻抗测量装置，由于基于无线传输相位差比较方法，将测试电流波形信息无线传输到场区各地，多功能选频表接收该信号后，同时测量出线构架基脚的分流并将两者进行比较，得到相位差，省去了将电流线绕场区布放的麻烦；而且，通过测量相位差，判断流过构架的电流方向，从而区分出构架分流和环流，从而过滤“环流”成份，进一步提高测量和修正准确度。