一種接地極電位分布測量方法
【專利摘要】本發明提供了一種接地極電位分布測量方法，包括以下步驟：根據接地極所處位置及地形條件，選擇n個測量點A1…An；分別獲取n個測量點與接地極中心點O的距離xn；以An為中心，OAn方向上選擇距離為Ln的兩點，測量兩點之間的電位差Un，同時測量接地極入地電流Ic；根據接地極最大入地電流Imax，進行電位差換算得到U′n；根據U′n計算測量點的電位值，根據電位值得到電位分布圖；本發明測量誤差小、節約資源、可靠性高、實用性強。
【專利說明】
-種接地極電位分布測量方法
技術領域
[0001] 本發明設及換流站接地極領域，具體設及一種接地極電位分布測量方法。
【背景技術】
[0002] 高壓直流輸電技術已實現大規模應用，接地極作為直流輸電系統的重要組成部 分，其對周圍環境的影響不容忽視，接地極電位測量是分析接地極對環境影響的重要手段。 目前的測量方法，測量工作量巨大，需要人工設IOkmW上的試驗線路;存在放線困難、干擾 大、工作量大、測量不便等問題。
【發明內容】
[0003] 本發明提供一種簡便、實用性強的接地極電位分布測量方法。
[0004] 本發明采用的技術方案是:一種接地極電位分布測量方法，包括W下步驟：
[0005] 根據接地極所處位置及地形條件，選擇n個測量點Ar ?? An;
[0006] 分別獲取n個測量點與接地極中屯、點0的距離Xn;
[0007] WAn為中屯、，OAn方向上選擇距離為Ln的兩點，巧慢兩點之間的電位差Un,同時測量 接地極入地電流I。；
[000引根據接地極最大入地電流Imax,按照下述公式進行電位差換算得到U\，
[0009] U'n = Un ? Imax/Ic;
[001 0]根據I/ n計算巧慢點的電位值，根據電位值得到電位分布圖。
[00川進一步的，所述現慢點An與0點之間的距離小于10虹1。
[0012]進一步的，所述測量點An位于與接地極中屯、店0和對側換流站B之間直線方向夾角 為±30°的范圍內。
[OOU] 進一步的，所述Ln的取值范圍為，10m《Ln《100m。
[0014] 進一步的，所述Ln的取值范圍為，10m《l^i《L2…《Ln《100m。
[001引進一步的，所述An與0之間的距離越小，An-An-I的值越小。
[0016] 進一步的，所述測量點的電位值計算方法為分步積分法。
[0017] 本發明的有益效果是：
[0018] (1)本發明可W降低接地極電位測量的工作量，無需人工長距離放線，在地形復雜 的地區效果尤其顯著；
[0019] (2)本發明可多點同時進行測量，減小由于接地極入地電流變化帶來的測量誤差；
[0020] (3)本發明可節約資源、人力成本，并且可靠性高、實用性強。
【附圖說明】
[0021] 圖1為本發明示意圖。
[0022] 圖2為本發明得到的電位分布曲線示意圖。
【具體實施方式】
[0023] 下面結合附圖和具體實施例對本發明做進一步說明。
[0024] -種接地極電位分布測量方法，包括W下步驟：
[0025] 根據接地極所處位置及地形條件，選擇n個測量點Ar ?? An;
[0026] 分別獲取n個測量點與接地極中屯、點0的距離Xn;
[0027] WAn為中屯、，OAn方向上選擇距離為Ln的兩點，測量兩點之間的電位差Un,同時測量 接地極入地電流I。；
[0028] 根據接地極最大入地電流Imax,按照下述公式進行電位差換算得到U\，
[0029] U'n = Un ? Imax/Ic;
[0030] 根據I/ n計算測量點的電位值，根據電位值得到電位分布圖。
[0031] 首先獲取接地極設計圖紙，包括內極環(R1)、外極環(R2)半徑及其主要設置布置， 用高精度GPS定位儀或其他定位儀器獲取接地極中屯、點0的坐標;測量點選取在地面平攤、 ±壤濕潤、電阻率均勻的地點；用定位儀器獲取測量點坐標W及Ar-An,An與0點之間的距離 XnUn根據測量坐標直接算出）；根據實際需求的不同，確定測量點數n。
[0032] 進一步的，所述測量點An與0點之間的距離小于10km。
[0033] 進一步的，所述測量點An位于與接地極中屯、店0和對側換流站B之間直線方向夾角 為±30°的范圍內；測量點Ar，，An可不在同一直線上。
[0034] 進一步的，所述Ln的取值范圍為，10m《Ln《100m;且10m《レ《L2…《Ln《100m;運 種選取方法可W減小測量誤差。
[00對進一步的，所述An與0之間的距離越小，An-An-I的值越小;距離0點越近的地方，巧慢 點分布越密集。
[0036] 進一步的，所述測量點的電位值計算方法為分步積分法;具體計算方法如下：
[0037] An點處的電場強度En^U'n/Ln;
[0038] 根據電磁場理論:埋在地中的金屬半球，當有電流由半球泄入大地，在±壤電阻率 均勻時，電流線是均勻地沿球徑向發射，故離球屯、距離X處的電流密度為：
[0039]
[0040] 式中：O為距球屯、為X處球面上的電流密度，安培/平方米；
[0041] I為接地體流入地中電流，單位安培；
[0042] X為距球屯、距離，單位米。
[0043] 距離球屯、X米處的電場強度為：
[0044]
[0045] 巧甲：P刃工磯巧阻準。
[0046] 測量An(半徑為Xn)對無窮遠處的電位差為
[0047]
[004引 Xn和E(Xn)均為已知數據，代入上式即可得出An處的地電位。
[0049]根據積分原理，An-I點對無窮遠處的電位差為 [(K)加]
[(K)引]即得到An-I處的地電位;同理可得到U(Xn-2)…U(Xl);
[0052] Wxn為橫坐標，U(Xn)為縱坐標，即得到地電位分布曲線；
[(K)對對于Xn和Xn-込間的非連續點，可用利用U(Xn-I)形成連續的曲線，即距離0點Xl和Xn 之間的任意點均可計算出其地電位值。
[0054] 本發明可大幅當地接地極電位測量的工作量，無需人工長距離放線，在非平原地 形下，此測量方法效果尤其顯著;而且本發明可在多點同時測量，可減小因接地極入地電流 變化帶來的測量誤差，適用于接地極正常工作狀態下的電位測量，尤其適用于短時大負荷 試驗期間測量;而且本發明公開的測量方法科學合理，能夠最大限度的節約資源、可靠性 高、實用性強。
[0055] W上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用W限制本發明，凡在本發明的精 神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種接地極電位分布測量方法，其特征在于，包括以下步驟： 根據接地極所處位置及地形條件，選擇η個測量點ΑΓ··Αη; 分別獲取η個測量點與接地極中心點0的距離χη; &Αη為中心，0Αη方向上選擇距離為Ln的兩點，測量兩點之間的電位差U n，同時測量接地 極入地電流I。； 根據接地極最大入地電流Imax，按照下述公式進行電位差換算得到U\， U n = Un * Imax/Ic； 根據IT n計算測量點的電位值，根據電位值得到電位分布圖。2. 根據權利要求1所述的一種接地極電位分布測量方法，其特征在于，所述測量點AJ^O 點之間的距離小于1 Okm。3. 根據權利要求1所述的一種接地極電位分布測量方法，其特征在于，所述測量點六"位 于與接地極中心店〇和對側換流站B之間直線方向夾角為±30°的范圍內。4. 根據權利要求1所述的一種接地極電位分布測量方法，其特征在于，所述1^的取值范 圍為，10m 彡 Ln< 100m。5. 根據權利要求1或4所述的一種接地極電位分布測量方法，其特征在于，所述Ln的取值 范圍為，10m彡Li彡L 2…彡Ln彡100m。6. 根據權利要求1所述的一種接地極電位分布測量方法，其特征在于，所述AJ^O之間的 距1? Χη越小，An-An-l的值越小。7. 根據權利要求1所述的一種接地極電位分布測量方法，其特征在于，所述測量點的電 位值計算方法為分步積分法。
【文檔編號】G01R19/28GK106018943SQ201610309815
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月10日
【發明人】劉小江, 劉凡, 甄威
【申請人】國網四川省電力公司電力科學研究院, 國家電網公司