基于多次同步异频法的大型地网工频接地阻抗测量方法

摘要

本发明公开了一种基于多次同步异频法的大型地网工频接地阻抗测量方法，具体为：在使用异频法测量大型地网工频接地阻抗时，采用本专利给出的多次同步测量方法，同步测得多组异频电压和异频电流；利用加窗傅里叶滤波算法计算得到多组异频电压相量和异频电流相量；利用本专利给出的计算方法，计算得到大型地网在异频频率下的接地阻抗；利用插值方法计算得到大型地网工频接地阻抗，包括阻性分量和感性分量。本发明方法考虑了利用停运线路作为测量回路测量大型地网接地阻抗时，电流极引线、测量回路周围中性点接地系统的平行架空线路与电压极引线的电磁耦合效应对测量结果的影响，从而大大提高了大型地网工频接地阻抗测量结果的精度。

主权项

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，${\stackrel{·}{U}}_1={\stackrel{·}{I}}_1{R}_{\mathrm{gf}1}+{\stackrel{·}{I}}_1{Z}_{\mathrm{mf}1}{L}_{v1}$  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${\stackrel{·}{U}}_2={\stackrel{·}{I}}_2{R}_{\mathrm{gf}1}+{\stackrel{·}{I}}_2{L}_{v2}{Z}_{\mathrm{mf}1}$  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，$\left(\begin{array}{c}{R}_{\mathrm{gf}1}\\ Z_{\mathrm{mf}1}\end{array}\right)={\left(\begin{array}{cc}{\stackrel{·}{I}}_1& {\stackrel{·}{I}}_1{L}_{v1}\\ {\stackrel{·}{I}}_2& {\stackrel{·}{I}}_2{L}_{v2}\end{array}\right)}^{-1}\left(\begin{array}{c}{\stackrel{·}{U}}_1\\ {\stackrel{·}{U}}_2\end{array}\right)$  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。