CN111880008A - 一种地网导通综合测试仪 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种地网导通综合测试仪，属于地网导通测试技术领域，一种地网导通综合测试仪，包括交流电流源、电流表、电压表、四个测试端子、一对电流线和一对电压线，四个测试端子包括测试端子1、测试端子2、测试端子3和测试端子4，本发明创新式地通过利用干扰源作为测试源来避免干扰的影响，将干扰源等效为一个电压源U和内阻R0的等效电路，在测试中达到了干扰越大，测试越准确的目的，有效避免干扰带来不利的影响，提高干扰下的地网导通电阻测量准确性，实现了对区域地网的状态进行综合评估，判断出地网的薄弱环节，并对强干扰区域进行精准监测即提出精准措施，同时给出降低地网干扰的针对性精准措施。

Description

一种地网导通综合测试仪
技术领域
本发明涉及地网导通测试技术领域，更具体地说，涉及一种地网导通综合测试仪。
背景技术
电力设备的接地引线与地网的可靠、有效连接是电力设备安全运行的根本保证。接地引线是电力设备与地网的连接部分，在电力设备的长时间运行过程中，连接处有可能因受潮等因素影响，出现接点锈蚀、甚至断裂等现象，导致接地引线与主接地网连接点电阻增大，从而不能满足电力规程的要求，使设备在运行中存在不安全隐患，严重时会造成设备失地运行。且部分区域电磁干扰较大，如果按照常规设置，可能引起一、二次设备受到强干扰的影响。而现有的技术无法有效区分何处应加强地网连接，何处地网连接可适当减弱，造成地网投资的极大浪费。现有地网导通测试技术存在以下不足之处：
一、电阻测量不准确
地下引线导通测试仪是一种用于测量变电站内各个电力设备各个接地引线之间的导通电阻的智能化仪器。地下引线导通测试仪和计算机构成地下引线导通测试***。目前，地下引线导通测试仪大多都是通过串口和计算机建立连接以实现通信，也就是说，在现场使用地下引线导通测试仪时，既要在地下引线导通测试仪和被测试设备或器件之间接线，又要在地下引线导通测试仪与计算机之间接线，比较繁琐，尤其在不同的被测试设备或器件之间切换测试作业时，受现场作业环境的限制，不只是地下引线导通测试仪与被测试设备或器件之间需要拆接线，地下引线导通测试仪与计算机之间也经常需要随之拆接线，非常不方便。
但地网经常受到各类电磁干扰的影响，导致地网导通测试仪器测量数据不准确。如有部分专利采取了异频、大电流测试方法降低干扰，也有部分专利根据电流电压的相角防范干扰，但在干扰较大时，干扰影响还是无法避免。主要还是现有技术主要依靠滤波、加大仪器输出功率等措施降低干扰源的影响，导致抗干扰效果不好。而本专利希望利用干扰源作为测试源之一，使得干扰源越大，测试结果越准确的效果。
二、优化地网方法不完善
现有地网评估一般用导通电阻、接地阻抗等作为测量依据，测试结果出来后，再利用专业软件对其进行仿真，判断地网是否存在缺陷，该方法不直观。且现有措施一般对故障电流进行分析，而在部分高干扰区域，正常运行时，干扰电流过大，导致地网环流过大，二次电缆屏蔽层环流过大，烧坏地网、烧坏电缆屏蔽层等事件时有发生。而针对此部分区域的地网缺乏专门的测试工具和优化方法。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种地网导通综合测试仪，它创新式地通过利用干扰源作为测试源来避免干扰的影响，将干扰源等效为一个电压源U和内阻R0的等效电路，在测试中达到了干扰越大，测试越准确的目的，有效避免干扰带来不利的影响，提高干扰下的地网导通电阻测量准确性，实现了对区域地网的状态进行综合评估，判断出地网的薄弱环节，并对强干扰区域进行精准监测即提出精准措施，同时给出降低地网干扰的针对性精准措施。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种地网导通综合测试仪，包括交流电流源、电流表、电压表、四个测试端子、一对电流线和一对电压线，所述四个测试端子包括测试端子1、测试端子2、测试端子3和测试端子4，其测试方法为：
S1、假设需要测试地网A/B两点之间的电阻，将地网A/B两点之间的干扰源等效为一个电压源U和内阻R0的等效电路，然后进行电路连接；
S2、将交流电流源连接在测试端子1和电流表之间，所述电流表另一接线柱与测试端子4连接，将电压表连接在测试端子2和测试端子3之间，然后将测试端子1和测试端子4分别通过一对电流线与地网A点连接，将测试端子2和测试端子3分别通过一对电压线与地网B点连接；
S3、监测干扰电压U0的幅值和频率F0；
S4、当干扰电压U0大于设定值U强干扰时，并且持续时间大于设定值U强干扰，则进入强干扰测试流程，具体操作如下：
S4.1、全程监测电压表数据U，如果电压表数据U大于设置值U瞬时干扰，则判断为瞬时干扰，重新开始如下流程：
S4.2、首先关闭仪器输出，直接测量干扰电流I1，并记录该干扰电压U1和I1；
S4.3、然后再将仪器输出电流调整为I2，测试地网A/B两端电压U2并记录；
S4.4、根据公式U1＝U0+I1*R0和U2＝U0+I2*R0，求出：R0＝(U2-U1)/(I2-I1)；
S5、当干扰电压U0小于设定值U强干扰时，则进入弱干扰测试流程，具体操作如下：
S5.1、将仪器输出频率调整为50HZ，电流调整为I1’，测试地网A/B两端电压U1’；
S5.2、根据公式U1’＝I1’*R0，求出：R0＝U1’/I1’。
本发明创新式地通过利用干扰源作为测试源来避免干扰的影响，将干扰源等效为一个电压源U和内阻R0的等效电路，在测试中达到了干扰越大，测试越准确的目的，有效避免干扰带来不利的影响，提高干扰下的地网导通电阻测量准确性，实现了对区域地网的状态进行综合评估，判断出地网的薄弱环节，并对强干扰区域进行精准监测即提出精准措施，同时给出降低地网干扰的针对性精准措施。
进一步的，在步骤S4.1中，当所述电压表数据U始终小于设置值U瞬时干扰，则判断为数据有效，否则判断为瞬时干扰过大，重新计算。
进一步的，在步骤S4.4中，当所述R0大于规程设定值要求，则判断为地网A/B之间导通不良。
进一步的，在步骤S4.4中，当所述RO满足规程要求，但I1大于设定值或者U1-U0大于设定值，则判断为地网A/B之间导通良好，并给出地网A/B之间的干扰幅值U0，干扰频率F0。
进一步的，在求出所述R0后可进行测试地网A/B之间的电缆屏蔽层环流，具体过程如下：将电缆屏蔽层接入仪器的测试端子1和测试端子4之间，观察电流表读数I电缆屏蔽层、电压表读数U电缆屏蔽层，测量电缆屏蔽层的环流是否大于设定值。
进一步的，在求出所述R0后可进行测试地网A/B之间的直流电阻R直阻和电感值L，具体过程如下：将仪器输出直流电流，测试电压的平均值U平均和电流的平均值I平均值，求出地网A/B的直流电阻R直阻＝U平均/I平均值和电感值
Figure BDA0002623870170000041
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
本方案创新式地通过利用干扰源作为测试源来避免干扰的影响，将干扰源等效为一个电压源U和内阻R0的等效电路，在测试中达到了干扰越大，测试越准确的目的，有效避免干扰带来不利的影响，提高干扰下的地网导通电阻测量准确性，实现了对区域地网的状态进行综合评估，判断出地网的薄弱环节，并对强干扰区域进行精准监测即提出精准措施，同时给出降低地网干扰的针对性精准措施。
附图说明
图1为本发明的电路连接示意图。
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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例：
请参阅图1，一种地网导通综合测试仪，包括交流电流源、电流表、电压表、四个测试端子、一对电流线和一对电压线，四个测试端子包括测试端子1、测试端子2、测试端子3和测试端子4，其测试方法为：
S1、假设需要测试地网A/B两点之间的电阻，将地网A/B两点之间的干扰源等效为一个电压源U和内阻R0的等效电路，然后进行电路连接；
S2、将交流电流源连接在测试端子1和电流表之间，电流表另一接线柱与测试端子4连接，将电压表连接在测试端子2和测试端子3之间，然后将测试端子1和测试端子4分别通过一对电流线与地网A点连接，将测试端子2和测试端子3分别通过一对电压线与地网B点连接；
S3、监测干扰电压U0的幅值和频率F0；
S4、当干扰电压U0大于设定值U强干扰时，并且持续时间大于设定值U强干扰，则进入强干扰测试流程，具体操作如下：
S4.1、全程监测电压表数据U，如果电压表数据U大于设置值U瞬时干扰，则判断为瞬时干扰，重新开始如下流程：
S4.2、首先关闭仪器输出，直接测量干扰电流I1，并记录该干扰电压U1和I1；
S4.3、然后再将仪器输出电流调整为I2，测试地网A/B两端电压U2并记录；
S4.4、根据公式U1＝U0+I1*R0和U2＝U0+I2*R0，求出：R0＝(U2-U1)/(I2-I1)；
S5、当干扰电压U0小于设定值U强干扰时，则进入弱干扰测试流程，具体操作如下：
S5.1、将仪器输出频率调整为50HZ，电流调整为I1’，测试地网A/B两端电压U1’；
S5.2、根据公式U1’＝I1’*R0，求出：R0＝U1’/I1’。
在步骤S4.1中，当电压表数据U始终小于设置值U瞬时干扰，则判断为数据有效，否则判断为瞬时干扰过大，重新计算。
在步骤S4.4中，当R0大于规程设定值要求，则判断为地网A/B之间导通不良。
在步骤S4.4中，当RO满足规程要求，但I1大于设定值或者U1-U0大于设定值，则判断为地网A/B之间导通良好，并给出地网A/B之间的干扰幅值U0，干扰频率F0，但为了降低干扰，仍建议该处加强导通。
在步骤S4.4或步骤S5.2中，在求出R0后可进行测试地网A/B之间的电缆屏蔽层环流，具体过程如下：将电缆屏蔽层接入仪器的测试端子1和测试端子4之间，观察电流表读数I电缆屏蔽层、电压表读数U电缆屏蔽层，测量电缆屏蔽层的环流是否大于设定值，当电缆屏蔽层的环流大于设定值时，建议该处增强二次接地网的敷设，如敷设100平方的二次接地网、敷设电缆托架等措施，降低电缆屏蔽层的环流。
在步骤S4.4或步骤S5.2中，在求出R0后可进行测试地网A/B之间的直流电阻R直阻和电感值L，具体过程如下：将仪器输出直流电流，测试电压的平均值U平均和电流的平均值I平均值，求出地网A/B的直流电阻R直阻＝U平均/I平均值和电感值
Figure BDA0002623870170000071
本发明创新式地通过利用干扰源作为测试源来避免干扰的影响，将干扰源等效为一个电压源U和内阻R0的等效电路，在测试中达到了干扰越大，测试越准确的目的，有效避免干扰带来不利的影响，提高干扰下的地网导通电阻测量准确性，实现了对区域地网的状态进行综合评估，判断出地网的薄弱环节，并对强干扰区域进行精准监测即提出精准措施，同时给出降低地网干扰的针对性精准措施。
以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种地网导通综合测试仪，其特征在于：包括交流电流源、电流表、电压表、四个测试端子、一对电流线和一对电压线，所述四个测试端子包括测试端子1、测试端子2、测试端子3和测试端子4，其测试方法为：
S1、假设需要测试地网A/B两点之间的电阻，将地网A/B两点之间的干扰源等效为一个电压源U和内阻R0的等效电路，然后进行电路连接；
S2、将交流电流源连接在测试端子1和电流表之间，所述电流表另一接线柱与测试端子4连接，将电压表连接在测试端子2和测试端子3之间，然后将测试端子1和测试端子4分别通过一对电流线与地网A点连接，将测试端子2和测试端子3分别通过一对电压线与地网B点连接；
S3、监测干扰电压U0的幅值和频率F0；
S4、当干扰电压U0大于设定值U强干扰时，并且持续时间大于设定值U强干扰，则进入强干扰测试流程，具体操作如下：
S4.1、全程监测电压表数据U，如果电压表数据U大于设置值U瞬时干扰，则判断为瞬时干扰，重新开始如下流程：
S4.2、首先关闭仪器输出，直接测量干扰电流I1，并记录该干扰电压U1和I1；
S4.3、然后再将仪器输出电流调整为I2，测试地网A/B两端电压U2并记录；
S4.4、根据公式U1＝U0+I1*R0和U2＝U0+I2*R0，求出：R0＝(U2-U1)/(I2-I1)；
S5、当干扰电压U0小于设定值U强干扰时，则进入弱干扰测试流程，具体操作如下：
S5.1、将仪器输出频率调整为50HZ，电流调整为I1’，测试地网A/B两端电压U1’；
S5.2、根据公式U1’＝I1’*R0，求出：R0＝U1’/I1’。
2.根据权利要求1所述的一种地网导通综合测试仪，其特征在于：在步骤S4.1中，当所述电压表数据U始终小于设置值U瞬时干扰，则判断为数据有效，否则判断为瞬时干扰过大，重新计算。
3.根据权利要求1所述的一种地网导通综合测试仪，其特征在于：在步骤S4.4中，当所述R0大于规程设定值要求，则判断为地网A/B之间导通不良。
4.根据权利要求1所述的一种地网导通综合测试仪，其特征在于：在步骤S4.4中，当所述RO满足规程要求，但I1大于设定值或者U1-U0大于设定值，则判断为地网A/B之间导通良好，并给出地网A/B之间的干扰幅值U0，干扰频率F0。
5.根据权利要求1所述的一种地网导通综合测试仪，其特征在于：在求出所述R0后可进行测试地网A/B之间的电缆屏蔽层环流，具体过程如下：将电缆屏蔽层接入仪器的测试端子1和测试端子4之间，观察电流表读数I电缆屏蔽层、电压表读数U电缆屏蔽层，测量电缆屏蔽层的环流是否大于设定值。
6.根据权利要求1所述的一种地网导通综合测试仪，其特征在于：在求出所述R0后可进行测试地网A/B之间的直流电阻R直阻和电感值L，具体过程如下：将仪器输出直流电流，测试电压的平均值U平均和电流的平均值I平均值，求出地网A/B的直流电阻R直阻＝U平均/I平均值和电感值
Figure FDA0002623870160000021
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