一种接地网安全评估方法与流程

专利2025-04-28  40


本发明涉及电气领域,更具体地说是一种接地网安全评估方法。


背景技术:

1、位于城市区域内的变电站,是城市电力供应的重要保障之一。接地网作为变电站正常运转的重要保证之一,良好的接地性能直接关系到变电站与现场人员安全,所以接地网安全评估工作尤其关键。然而,由于城市环境限制,城市区域内的变电站通常被各类型建筑与设施环绕,对其接地网系统安全性能进行测量时,周边测量空间有限;同时,与各类电力设备相连的架空地线直接并入接地网中,环境复杂。传统阻抗法或电磁法中,需要将接地网等效为纯电阻回路网络,利用注入电流后采集的信号,分析接地网参数。然而,由于架空地线的直接接入,导致接地网结构复杂化,极端情况下将无法等效为电路回路,即传统方法很难测量其参数,因此增加了接地网安全评估的难度,降低了评估的准确性。


技术实现思路

1、针对现有技术中存在的上述不足之处,本发明要解决的技术问题是提供一种接地网安全评估方法。该方法针对变电站空间受限与架空地线接入等问题,在有限的测量距离下,首先,将接地网系统视为整体,并设置辅助电流电极,在电极与接地网连线上,沿电压下降方向进行电压采集,进而分析获得接地网等效阻抗,其次,利用等效阻抗电路,进一步获得接地网相关指标参数,最终根据参数对接地网进行安全性评估。

2、一种接地网安全评估方法,所述该方法用于对变电站敷设的接地网进行检测,评估敷设是否安全;包括:

3、s1、在变电站附近设置辅助电流源;

4、s2、测量接地网的电压数据,分析电阻排布,获得接地网整体等效阻抗req;

5、s3、构建接地网的等效阻抗电路,计算接地网的敷设评估参数;

6、s4、对接地网进行安全评估。

7、将接地网视为一个整体,所述辅助电流源的电流辅助电极与接地网中心距离d,接地网对角线长度为d,且有3d≤d≤5d。

8、所述获得接地网整体等效阻抗req,包括:

9、s2.1从接地网中心向电流源辅助电极位置,依次测量固定间距的地表xi位置处的电位抬升值v(xi),i=1,......,k;最终获得k组测量数据;

10、s2.2计算位置xi处的电阻得到电阻排布;

11、其中,vx(xi)为土壤地表xi位置处的电势的理论值,i为电流辅助电极注入的电流;

12、s2.3利用模式搜索算法求解电阻排布,获得接地网整体等效电阻req。

13、所述构建接地网的等效阻抗电路,包括:

14、s3.1将接地网系统视为整体,将外部电力设备、架空地线定义为外部等效阻抗zext,构建的等效阻抗电路;其中zeq为步骤2中测量的等效电阻req转化的等效阻抗;it和vt分别是zeq上的电流和电压;zext为外部等效阻抗。

15、所述计算接地网的敷设评估参数,包括:

16、s3.2在被测变电站接地网和辅助电流电极之间注入循环电流it;

17、s3.3测量接地网的电压vt;

18、s3.4利用基尔霍夫电流定律计算流过接地网接地电阻rm的电流im与流过外部等效阻抗zext的电流iext。

19、所述敷设评估参数包括:接地网接地电阻rm,流经rm的电流im,流过外部等效阻抗zext的电流iext。

20、所述对接地网进行安全评估,包括:根据敷设评估参数与安全阈值范围比较,若参数其中之一超出阈值范围,判定不符合安全敷设。

21、本发明具有以下优点及有益效果:

22、1.本发明提出一种评估变电站接地网安全状况的方法,该方法主要针对变电站接地网位于城市地区(或附近有障碍物),且有输电线路架空地线直接连接到地网的情况。

23、2.本发明在有限的测量距离下,将接地网系统视为整体,并设置辅助电流电极,在电极与接地网连线上,沿电压下降方向进行电压采集,进而分析获得接地网等效阻抗;其次,利用等效阻抗电路,进一步获得接地网相关指标参数,最终根据参数对接地网进行安全性评估。



技术特征:

1.一种接地网安全评估方法,其特征在于,所述该方法用于对变电站敷设的接地网进行检测,评估敷设是否安全;包括:

2.根据权利要求1所述的一种接地网安全评估方法,其特征在于,将接地网视为一个整体,所述辅助电流源的电流辅助电极与接地网中心距离d,接地网对角线长度为d,且有3d≤d≤5d。

3.根据权利要求1所述的一种接地网安全评估方法,其特征在于,所述获得接地网整体等效阻抗req,包括:

4.根据权利要求1所述的一种接地网安全评估方法,其特征在于,所述构建接地网的等效阻抗电路,包括:

5.根据权利要求4所述的一种接地网安全评估方法,其特征在于,所述计算接地网的敷设评估参数,包括:

6.根据权利要求1所述的一种接地网安全评估方法,其特征在于,所述敷设评估参数包括:接地网接地电阻rm,流经rm的电流im,流过外部等效阻抗zext的电流iext。

7.根据权利要求1所述的一种接地网安全评估方法,其特征在于,所述对接地网进行安全评估,包括:根据敷设评估参数与安全阈值范围比较,若参数其中之一超出阈值范围,判定不符合安全敷设。


技术总结
本发明公开了一种接地网安全评估方法。该方法针对变电站空间受限与架空地线接入等问题,在有限的测量距离下,首先,将接地网系统视为整体,并设置辅助电流电极,在电极与接地网连线上,沿电压下降方向进行电压采集,进而分析获得接地网等效阻抗,其次,利用等效阻抗电路,进一步获得接地网相关指标参数,最终根据参数对接地网进行安全性评估。

技术研发人员:王维东,韩秀峰,程永生,刘春,尹树锋,岳凤阁,刘中彪,谢蓓敏,王达,张恒源,李想,郑乃熙,孙志,费翾博
受保护的技术使用者:国网吉林省电力有限公司超高压公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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