[发明专利]基于多次同步异频法的大型地网工频接地阻抗测量方法

权利要求书

1.基于多次同步异频法的大型地网工频接地阻抗测量方法，应用于测量回路周围无平行架空线路，其特征在于，

基于一个测量电路：分别使用停运线路的A相和B相作为电流极引线、电压极引线；在电流极引线和测量接地极G间接入异频电源E、电流表，在电压极引线和测量接地极G间接入电压表；G_u、G_I分别为电压极和电流极；所述异频电源E频率可调；定义：L_v、L_i分别为电压极引线与电流极引线的长度，R_m、X_m分别为电流极引线与电压极引线间的单位工频互电阻、单位工频互电抗，并记Z_m＝R_m+X_m；

采用如下步骤进行测量：

步骤1，异频电源频率设置为f1,f1宜在40～60Hz范围内；利用电流极位置数据、地网结构及温纳四极法测得的实际电阻率计算得到电压极G_u的补偿位置，记与G_u所在位置相对应的电压极引线长度为L_v1；从电压表和电流表同步测得电压数据和电流数据，经加窗傅里叶滤波算法后，求出异频频率下的电压相量电流相量且存在关系式一，

U·1=I·1Rgf1+I·1Zmf1Lv1]]>  式一；

式一中,R_gf1表示频率为f1时待测地网的异频接地电阻，Z_mf1表示频率为f1时电压极引线、电流极引线间单位长度的异频互阻抗；

步骤2，异频电源频率设置为与步骤1相同，改变电流极G_I的位置，记与G_I所在位置相对应的电流极引线长度为L_i2，利用新的电流极位置数据、地网结构及温纳四极法测得的实际电阻率计算得到新的电压极G_u的补偿位置，记与G_u所在位置相对应的电压极引线长度为L_v2；从电压表和电流表同步测得电压数据和电流数据，经加窗傅里叶滤波算法后，求出异频频率下的电压相量电流相量且存在关系式二

U·2=I·2Rgf1+I·2Lv2Zmf1]]>  式二

式二中各量意义同式一；

步骤3，通过式一和式二，即得异频频率为f1时的接地阻抗R_gf1，如式三所示，

Rgf1Zmf1=I·1I·1Lv1I·2I·2Lv2-1U·1U·2]]>  式三

步骤4，将异频电源频率设置为f2，且f1+f2＝100；重复步骤1至步骤3，得到异频频率为f2时的接地阻抗R_gf2；

步骤5，取两种异频频率下接地阻抗的平均值为工频接地阻抗，如式四所示，式四中的R_g50为工频50Hz时的接地阻抗；

R_g50＝(R_gf1+R_gf2)/2  式四。

2.基于多次同步异频法的大型地网工频接地阻抗测量方法，应用于测量回路周围存在中性点接地系统的平行架空线路，其特征在于，

基于一个测量电路：分别使用停运线路的A相和B相作为电流极引线、电压极引线；在电流极引线和接地极G间接入异频电源E、电流表，在电压极引线和接地极G间接入电压表；G_u、G_I分别为电压极和电流极；所述异频电源E频率可调；定义：L_v、L_i分别为电压极引线与电流极引线的长度，R_m、X_m分别为电流极引线与电压极引线间的单位工频互电阻、单位工频互电抗，并记Z_m＝R_m+X_m；

采用如下步骤进行测量：

步骤1，测量时接线方式如图1所示，异频电源频率设置为f1,f1宜在40～60Hz范围内；记电流极引线长度为L_i1；利用电流极位置数据、地网结构及温纳四极法测得的实际电阻率计算得到电压极G_u的补偿位置，记与G_u所在位置相对应的电压极引线长度为L_v1；从电压表和电流表同步测得电压数据和电流数据，经加窗傅里叶滤波算法后，求出异频频率下的电压相量电流相量且存在关系式五，

U·1=I·1Rgf1+I·1Lv1Zmf1+k1I·1Lv12Zmf1′]]>  式五

式五中，R_gf1、Z_mf1意义同式一；Z'_mf1为频率f1时，考虑测量回路周围存在平行线路情况下的等效互阻抗，k₁＝L_i1/L_v1；

步骤2，异频电源频率设置为与步骤1相同，改变电流极G_I的位置，记与G_I所在位置相对应的电流极引线长度为L_i2，利用新的电流极位置数据、地网结构及温纳四极法测得的实际电阻率计算得到新的电压极G_u的补偿位置，记与G_u所在位置相对应的电压极引线长度为L_v2；从电压表和电流表同步测得电压数据和电流数据，经加窗傅里叶滤波算法后，求出异频频率下的电压相量电流相量且存在关系式六

U·2=I·2Rgf1+I·2Lv2Zmf1+k2I·2Lv22Zmf1′]]>  式六

式六中，k₂＝L_i2/L_v2，其余各量意义同式五；

步骤3，异频电源频率设置为与步骤1相同；改变电流极G_I的位置，记与G_I所在位置相对应的电流极引线长度为L_i3，利用新的电流极位置数据、地网结构及温纳四极法测得的实际电阻率计算得到新的电压极G_u的补偿位置，记与G_u所在位置相对应的电压极引线长度为L_v3；从电压表和电流表同步测得电压数据和电流数据，经加窗傅里叶滤波算法后，求出异频频率下的电压相量电流相量且存在关系式七

U·3=I·3Rgf1+I·3Lv3Zmf1+k3I·3Lv32Zmf1′]]>  式七

式七中，k₃＝L_i3/L_v3，其余各量意义同式五；

步骤4，通过式五、六、七，即可得异频频率为f1时的接地阻抗R_gf1，如式八所示，

Rgf1Zmf1Zmf1′=I·1I·1Lv1k1I·1Lv12I·2I·2Lv2k2I·2Lv22I·3I·3Lv3k3I·3Lv32-1U·1U·2U·3]]>  式八

步骤5，将异频电源频率设置为f2，且f1+f2＝100；重复步骤1至步骤4，得到异频频率为f2时的接地阻抗R_gf2；

步骤6，取两种异频频率下接地阻抗的平均值为工频接地阻抗，如式九所示，式九中的R_g50为工频50Hz时的接地阻抗；

R_g50＝(R_gf1+R_gf2)/2  式九。