一種基于掃頻阻抗測量的接地網故障診斷方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種接地網故障診斷方法，尤其是涉及一種基于掃頻阻抗測量的接地網故障診斷方法。
【背景技術】
[0002]在電力系統中，不管是輸電線路還是變電站，都需要可靠有效的接地，接地網的狀態好壞對于電網的運行具有重要作用。因此電力系統的接地網是電網的關鍵設備。由于接地網深埋于地下，容易發生腐蝕，甚至產生斷點，導致接地電阻變大，影響接地的可靠性，因此掌握接地網的狀態對于保證電網的運行具有重要意義。
[0003]目前對于接地網狀態的檢測主要采用測量接地網不同引出端的接地電阻值，根據電網絡理論推斷接地網內部是否存在腐蝕或者斷點故障。這種方法對于檢測精度要求高，此外也要求算法的準確程度要高。接地網主要采用接地體串并聯而成，其在高頻激勵信號下表現為電阻、電感和電容特性，當激勵信號的頻率不同時，其表現出來的阻抗特性不同，當接地網出現腐蝕或者斷點時，其阻抗特性會發生變化。根據這一特點可進行接地網狀態檢測。
【發明內容】
[0004]本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種診斷精確度高、操作方便的基于掃頻阻抗測量的接地網故障診斷方法。
[0005]本發明的目的可以通過以下技術方案來實現:
[0006]一種基于掃頻阻抗測量的接地網故障診斷方法，其特征在于，根據接地網在高頻信號下所表現的電阻、電感和電容特性，采用掃頻信號作為激勵信號，測量不同頻率下的電流值，得到不同頻率下的阻抗值，繪制掃頻阻抗曲線，進而根據掃頻阻抗曲線的變化情況進行接地網的故障診斷。
[0007]所述的掃頻信號采用掃描電壓源注入。
[0008]所述的掃頻電壓源的頻率范圍為50Hz?2kHz。
[0009]所述的電流值通過電流測量儀獲得。
[0010]所述的電流測量儀獲得不同頻率激勵下的電流信號。
[0011]所述的阻抗值計算具體為:
[0012]I)在接地網的信號輸入線處采用掃頻電壓源注入不同頻率的電壓信號Ui;
[0013]2)在接地網信號輸出線處測量流過接地網的電流信號Ii;
[0014]3)根據電流信號和電壓信號的比值可以獲得不同頻率激勵下的阻抗值Ri= Ui/I1
[0015]所述的根據掃頻阻抗曲線的變化情況進行接地網的故障診斷具體為:
[0016]在接地網的運行過程中進行掃頻阻抗曲線的測量，將其與初始掃頻曲線進行比較，如無變化，說明接地網不存在故障，當兩者出現變化時，說明接地網存在腐蝕或斷點故障，根據此進行接地網的故障診斷。
[0017]所述的初始掃頻曲線具體獲得如下:
[0018]當接地網剛開始投運時，在接地網的信號輸入線處采用掃頻電壓源注入不同頻率的電壓信號，在接地網信號輸出線處測量流過接地網的電流信號，根據電流信號和電壓信號的比值獲得不同頻率激勵下的阻抗值，來繪制接地網的初始掃頻阻抗曲線。
[0019]與現有技術相比，本發明根據接地網在高頻信號下所表現的電阻、電感和電容特性，采用掃頻信號作為激勵信號，測量不同頻率下的電流，得到不同頻率下的阻抗值，繪制掃頻阻抗曲線，進而根據掃頻阻抗曲線的變化情況進行接地網的故障診斷；具有診斷精確度高、操作方便等優點。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發明測量示意圖；
[0021]圖2為本發明掃頻阻抗曲線計算示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。
[0023]實施例
[0024]為了滿足電力系統接地網故障檢測的需要，本發明提供了一種基于掃頻阻抗測量的接地網故障診斷方法，該方法從接地網的信號輸入線注入50Hz?2kHz的掃頻正弦電壓信號，從接地網的輸出端測量電流輸出信號，兩者相比獲得不同頻率激勵信號下的接地網阻抗值，繪制不同頻率下接地網阻抗值曲線，比較剛投運時的曲線和運行中測量的曲線，從而獲得接地網狀態。
[0025]為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是:以一個4X4的模擬接地網為例，如圖1所示，包括為接地網本體1、信號輸入線2、掃頻電壓源3、信號輸出線4、電流測量儀5。掃頻電壓源3的頻率范圍為50Hz?2kHz，電流測量儀5可獲得不同頻率激勵下的電流信號。
[0026]本發明的特點是，根據接地網在高頻信號下所表現的電阻、電感和電容特性，采用掃頻信號作為激勵信號，測量不同頻率下的電流，得到不同頻率下的阻抗值，繪制掃頻阻抗曲線，進而根據掃頻阻抗曲線的變化情況進行接地網的故障診斷。
[0027]本發明的實施方法為:當接地網剛開始投運時，在接地網的信號輸入線處采用掃頻電壓源注入不同頻率的電壓信號，在接地網信號輸出線處測量流過接地網的電流信號，根據電流信號和電壓信號的比值可以獲得不同頻率激勵下的阻抗值，具體的計算方式如圖2所示。這樣可以獲得接地網的初始掃頻阻抗曲線。在接地網的運行過程中可依據同樣的流程進行掃頻阻抗曲線的測量，將其與初始掃頻曲線進行比較，如無變化，說明接地網不存在故障，當兩者出現變化時，說明接地網存在腐蝕或斷點故障，根據此進行接地網的故障診斷。
【主權項】
1.一種基于掃頻阻抗測量的接地網故障診斷方法，其特征在于，根據接地網在高頻信號下所表現的電阻、電感和電容特性，采用掃頻信號作為激勵信號，測量不同頻率下的電流值，得到不同頻率下的阻抗值，繪制掃頻阻抗曲線，進而根據掃頻阻抗曲線的變化情況進行接地網的故障診斷。2.根據權利要求1所述的一種基于掃頻阻抗測量的接地網故障診斷方法，其特征在于，所述的掃頻信號采用掃描電壓源注入。3.根據權利要求2所述的一種基于掃頻阻抗測量的接地網故障診斷方法，其特征在于，所述的掃頻電壓源的頻率范圍為50Hz?2kHz。4.根據權利要求1所述的一種基于掃頻阻抗測量的接地網故障診斷方法，其特征在于，所述的電流值通過電流測量儀獲得。5.根據權利要求4所述的一種基于掃頻阻抗測量的接地網故障診斷方法，其特征在于，所述的電流測量儀獲得不同頻率激勵下的電流信號。6.根據權利要求1所述的一種基于掃頻阻抗測量的接地網故障診斷方法，其特征在于，所述的阻抗值計算具體為: 1)在接地網的信號輸入線處采用掃頻電壓源注入不同頻率的電壓信號Ui; 2)在接地網信號輸出線處測量流過接地網的電流信號Ii; 3)根據電流信號和電壓信號的比值可以獲得不同頻率激勵下的阻抗值Ri=U i/%。7.根據權利要求1所述的一種基于掃頻阻抗測量的接地網故障診斷方法，其特征在于，所述的根據掃頻阻抗曲線的變化情況進行接地網的故障診斷具體為: 在接地網的運行過程中進行掃頻阻抗曲線的測量，將其與初始掃頻曲線進行比較，如無變化，說明接地網不存在故障，當兩者出現變化時，說明接地網存在腐蝕或斷點故障，根據此進行接地網的故障診斷。8.根據權利要求7所述的一種基于掃頻阻抗測量的接地網故障診斷方法，其特征在于，所述的初始掃頻曲線具體獲得如下: 當接地網剛開始投運時，在接地網的信號輸入線處采用掃頻電壓源注入不同頻率的電壓信號，在接地網信號輸出線處測量流過接地網的電流信號，根據電流信號和電壓信號的比值獲得不同頻率激勵下的阻抗值，來繪制接地網的初始掃頻阻抗曲線。
【專利摘要】本發明涉及一種基于掃頻阻抗測量的接地網故障診斷方法，根據接地網在高頻信號下所表現的電阻、電感和電容特性，采用掃頻信號作為激勵信號，測量不同頻率下的電流值，得到不同頻率下的阻抗值，繪制掃頻阻抗曲線，進而根據掃頻阻抗曲線的變化情況進行接地網的故障診斷。與現有技術相比，本發明具有診斷精確度高、操作方便等優點。
【IPC分類】G01R31/02, G01R27/18
【公開號】CN104914313
【申請號】CN201510315704
【發明人】蘇磊, 司文榮, 傅晨釗, 林一, 陸冰冰
【申請人】國網上海市電力公司, 華東電力試驗研究院有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年6月10日