CN110764019B - 一种基于双端测量的线路临时接地数量判定与定位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于双端测量的线路临时接地数量判定与定位方法,包括以下步骤:S1.将输电线路末端悬空不接地,采用绝缘电阻测量仪在输电线路首端测量线路对地的绝缘电阻,当线路绝缘电阻大于100兆欧时,线路没有接地点;当线路绝缘电阻为0‑100欧时,线路中间存在临时接地点;S2.当线路上存在临时接地点时,采用首末两端定位法确定线路上接地点分别离首端、末端的距离上限,如果接地点离首端、末端的距离上限存在交叉时,则判定线路上有且仅有一个接地点,再采用双端高精度定位法准确定位接地点位置;反之,判定线路上存在大于等于两个接地点,采用双端定位法初步界定接地点范围;本发明具有抗工频干扰、定位精度高、测量方法简便可行等特点。
Description
技术领域
本发明涉及架空线路试验检测领域,具体为一种基于双端测量的线路临时接地数量判定与高精度定位方法。
背景技术
为了防止感应电造成人身伤亡事故的发生,架空输电线路在停电检修、施工作业期间,施工人员均会在作业范围两端挂设临时接地线。在线路参数测量以及线路投运前,均需要将全线临时接地线予以拆除。由于架空输电线路长达数百至上千公里,存在临时接地线未及时拆除的情况。如果不能准确定位接地点位置,仅依靠人工排查需要耗费大量的人力与时间。
公开号CN107688136A公开了一种特高压长距离输电线路接地点判断与定位方法,该方法能够确定线路是否连接正常,确定存在接地的接地相,能够对接地相的接地位置进行初步定位。但是,该发明提出采用接地相的直流电阻减去接地点的接地电阻,进而确定接地点位置。由于接地点位置不确定,接地点的接地电阻采用该发明提出的设计地网电阻值时,会存在较大误差,存在定位错误的情况,且该方法忽略了电源入地端的接地电阻,极大地降低了定位精度。
发明内容
本发明提供了一种基于双端测量的线路临时接地数量判定与定位方法。本发明避免了线路工频参数及互感耦合等影响因素,消除了电源端接地电阻、接地点接地电阻与线路直阻引起的定位误差。具有抗工频干扰、定位精度高、测量方法简便可行等特点,适用于不同长度的交流、直流架空输电线路临时接地点定位。
本发明的技术方案:
一种基于双端测量的线路临时接地数量判定与定位方法,包括以下具体步骤:
S1.将输电线路末端悬空不接地,采用绝缘电阻测量仪在输电线路首端测量线路对地的绝缘电阻,当线路绝缘电阻大于100兆欧时,线路没有接地点;当线路绝缘电阻为0-100欧时,线路中间存在临时接地点;
S2.当线路上存在临时接地点时,采用首末两端定位法确定线路上接地点分别离首端、末端的距离上限,如果接地点离首端、末端的距离上限存在交叉时,则判定线路上有且仅有一个接地点,再采用双端高精度定位法准确定位接地点位置;反之,判定线路上存在大于等于两个接地点,采用双端定位法初步界定接地点范围;
所述步骤S2的具体操作步骤为:
S21.将线路末端接地,采用回路直阻测量仪,在首端测量线路对地的回路直阻rs1,所测回路直阻式中:rs1为末端短路、首端测量的回路直阻;rhg为首端接地网的接地电阻;rx为首端至接地点之间线路的直流电阻;ry为末端至接地点之间线路的直流电阻;reg为末端接地网接地电阻;rtwr为接地点接地电阻,含接地点处杆塔塔材电阻与接地装置的接地电阻;
S24.将线路首端接地,采用回路直阻测量仪,在末端测量线路对地回路直阻rs2,所测回路直阻式中:rs2为首端短路、末端测量的回路直阻;同步骤S22,将末端回路直阻值折算至20℃下的直阻同步骤S23,可确定接地点离末端距离的上限为
S26.如果线路上存在不少于两个的接地点,根据步骤S22-S23,可以确定接地点分别距离首、末端的距离上限xs1和xs2,拆除部分接地点;再重复步骤S21-S24;
S27.如果线路上有且仅有一个接地点,则采用双端高精度定位法精确定位接地点位置。
所述步骤S27中双端高精度定位法的具体步骤为:
S271.将线路末端断开不接地,采用回路直阻测量仪,在首端测量线路对地的回路直阻ro1,所测回路直阻ro1=rhg+rx+rtwr,式中:ro1为末端开路、首端测量的回路直阻,同步骤S22,将末端开路、首端测量的回路直阻值折算至20℃下的直阻
S272.将线路首端断开不接地,采用回路直阻测量仪,在末端测量线路对地的回路直阻ro2,所测回路直阻ro2=reg+ry+rtwr,式中:ro2为首端开路、末端测量的回路直阻,同步骤S22,将首端开路、末端测量的回路直阻值折算至20℃下的直阻
所述步骤S22中铝材的电阻温升系数β=0.0036℃-1,碳纤维复合芯导线的电阻温升系数β=0.0043℃-1。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
(1)相比于现有技术,本发明采用双端定位法能够判定线路上接地点数量是否有且仅有一个。
(2)相比于现有技术,本发明解决了接地点接地电阻未知而定位不准确的问题。本发明在线路两端测量三种不同回路结构的直阻,通过联立三个直阻定位方程直接求解出接地点的接地电阻。在求解首端至接地点之间线路的直流电阻时,减掉了接地点的接地电阻,且考虑了电源入地端接地网的接地电阻,能够精准定位接地点位置,解决了接地点接地电阻未知导致定位不准确的问题,消除了接地网接地电阻引起的误差。当接地点处接地电阻较大时,现有方法的定位范围可能会超出线路全长,出现定位错误的问题,本发明提出的方法能够有效解决该问题,具有显著优势。
(3)相比于现有技术,本发明具有更高的定位精度。本发明通过联立三个回路直阻定位方程求解出线路全长的回路直阻,用以换算接地点的位置。在线路上存在接地点时,线路全长的直阻不能被直接测量得到,现有方法一般采用理论设计值代替,该值与实际值存在不同程度的差异,导致误差大小难以确定。本发明提出的方法消除了线路直阻设计值引起的定位误差,对于超长特高压直流线路(数千公里)定位误差小于5%,对于短距离交、直流线路(数百公里)定位误差小于2%。
附图说明
图1是本发明的方法流程图。
图2是本发明路末端接地时直阻测量回路图。
图3是本发明线路末端接地时首端测量直阻的电路图。
图4是本发明线路首端接地时末端测量直阻的电路图。
图5是本发明线路接地点数量判定图。
图6是本发明线路末端开路时首端测量直阻的电路图。
图7是本发明线路首端开路时末端测量直阻的电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本实施例以某直流接地极为例,该接地极线路导线型号2×2×JNRLH60/G1A-630/45,长度L为134.7km,接地极线路全长直阻设计值为3.56Ω,接地极线路首端为换流站,末端为接地极,换流站接地网电阻rhg设计值为0.023Ω,接地极电阻reg设计值为0.2Ω。
开始检测前,接地极线路均未投入运行,接地极线路位于试验状态:接地极线路首末两端接地刀闸位于合位,线路首末两端均接地。
将接地极极线1首端接入绝缘电阻测量仪,依次打开末端、首端接地刀闸,测量极线1对地绝缘电阻,极线1的绝缘电阻为零欧。按照流程图1,判定极线1上存在接地点。由于极线上有接地点,暂不能由测量得到极线全长的直流电阻,而不能作为接地点定位已知参数。
1)首先按照步骤S21,在线路首段测量极线1对地直流电阻。按照图2、图3,将直阻测量仪串入极线1首端,高压输出端与极线相连,接地端接换流站接地网,将极线1末端与极址接地极相连。测量得到极线1的直阻rs1,该值由换流站接地网直阻,线路首段直阻,接地点接地装置直阻,末端线路直阻,接地极直阻等电阻的串并联构成,定位公式为
6)联立回路直阻定位公式可得回路直阻定位方程为:将换流站接地网直阻rhg=0.023Ω,接地极直阻reg=0.2Ω代入方程组,求解可得且rl=rx+ry=3.252Ω。按照步骤S274,接地点离首端的精确距离x=92.25km,实际距离为90km,相对误差为1.67%。
本发明通过联立三个回路直阻定位方程求解出线路全长的回路直阻,用以换算接地点的位置。在线路上存在接地点时,线路全长的直阻不能被直接测量得到,现有方法一般采用理论设计值代替,该值与实际值存在不同程度的差异,导致误差大小难以确定。本发明提出的方法消除了线路直阻设计值引起的定位误差,对于超长特高压直流线路(数千公里)定位误差小于5%,对于短距离交、直流线路(数百公里)定位误差小于2%。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (3)
1.一种基于双端测量的线路临时接地数量判定与定位方法,其特征在于,包括以下具体步骤:
S1.将输电线路末端悬空不接地,采用绝缘电阻测量仪在输电线路首端测量线路对地的绝缘电阻,当线路绝缘电阻大于100兆欧时,线路没有接地点;当线路绝缘电阻为0-100欧时,线路中间存在临时接地点;
S2.当线路上存在临时接地点时,采用首末两端定位法确定线路上接地点分别离首端、末端的距离上限,如果接地点离首端、末端的距离上限存在交叉时,则判定线路上有且仅有一个接地点,再采用双端高精度定位法准确定位接地点位置;反之,判定线路上存在大于等于两个接地点,采用双端定位法初步界定接地点范围;
所述步骤S2的具体操作步骤为:
S21.将线路末端接地,采用回路直阻测量仪,在首端测量线路对地的回路直阻rs1,所测回路直阻式中:rs1为末端短路、首端测量的回路直阻;rhg为首端接地网的接地电阻;rx为首端至接地点之间线路的直流电阻;ry为末端至接地点之间线路的直流电阻;reg为末端接地网接地电阻;rtwr为接地点接地电阻,含接地点处杆塔塔材电阻与接地装置的接地电阻;
S24.将线路首端接地,采用回路直阻测量仪,在末端测量线路对地回路直阻rs2,所测回路直阻式中:rs2为首端短路、末端测量的回路直阻;同步骤S22,将末端回路直阻值折算至20℃下的直阻同步骤S23,可确定接地点离末端距离的上限为
S26.如果线路上存在不少于两个的接地点,根据步骤S22-S23,可以确定接地点分别距离首、末端的距离上限xs1和xs2,拆除部分接地点;再重复步骤S21-S24;
S27.如果线路上有且仅有一个接地点,则采用双端高精度定位法精确定位接地点位置。
2.根据权利要求1所述的一种基于双端测量的线路临时接地数量判定与定位方法,其特征在于,所述步骤S27中双端高精度定位法的具体步骤为:
S271.将线路末端断开不接地,采用回路直阻测量仪,在首端测量线路对地的回路直阻ro1,所测回路直阻ro1=rhg+rx+rtwr,式中:ro1为末端开路、首端测量的回路直阻,同步骤S22,将末端开路、首端测量的回路直阻值折算至20℃下的直阻
S272.将线路首端断开不接地,采用回路直阻测量仪,在末端测量线路对地的回路直阻ro2,所测回路直阻ro2=reg+ry+rtwr,式中:ro2为首端开路、末端测量的回路直阻,同步骤S22,将首端开路、末端测量的回路直阻值折算至20℃下的直阻
3.根据权利要求1所述的一种基于双端测量的线路临时接地数量判定与定位方法,其特征在于,所述步骤S22中铝材的电阻温升系数β=0.0036℃-1,碳纤维复合芯导线的电阻温升系数β=0.0043℃-1。
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