输电线路接地电阻便携式测量仪的开发及应用

输电线路接地电阻便携式测量仪的开发及应用

马天阔

赤峰供电公司红山输电工区 内蒙古 024000

摘要：在输电线路中，接地电阻是衡量其防雷性能的关键参数，准确测量出输电线路的接地电阻，对于提高输电线路的运维管理水平具有较大的应用价值。本文首先介绍了输电线路接地电阻测量的一般方法，之后分析了输电线路接地电阻便携式测量仪的开发技术，包括硬件系统和软件系统的开发，最后阐述了输电线路接地电阻便携式测量仪的相关应用情况。

关键词：防雷；接地电阻；测量

引言

输电线路中很多故障录波设备只显示故障信息，隐藏了很多故障信息的价值，导致其不能科学利用，严重浪费了信息资源。如借助故障录波数据准确定位输电线路故障，将提高故障录波设备的应用水平，有利于迅速排查故障，保证设备检修质量，避免发生大规模停电事故，增强了电网感知故障的能力。

1输电线路接地电阻的测量

准确测量出输电线路的接地电阻，可以有效保证输电线路接地系统的正常运行。目前，在输电线路的接地电阻测量技术中，一般需要将输电线路接地体和接地引下线之间的电路连接断开，并且也需要采取人工测量的方式。这种输电线路的接地电阻测量技术的工作量较大，并且测量的效率较低，测量所需要的成本较高，测量周期也相对较长，故这种输电线路的接地电阻测量方式已经难以满足现代电力系统的实际应用需求，表1为对每一条输电线路采用传统接地电阻测量方法所需要花费的时间。，无论在那种场合下，人工测量接地电阻都需要花费较长的时间。为了提高对输电线路接地电阻的测试准确度和测试效率，本文介绍了一种输电线路接地电阻免解线便携式的测量技术，通过采用这种测量技术，将能够明显降低输电线路接地电阻的测量成本。

2接地电阻测量方法

一是电流表-电压法。此种测量方法主要依据欧姆定律得出具体的测量公式，在实际测量过程中，需要保障被测量电路在交流电源的支持下完成，具体要结合实际情况进行作业。二是非接触测量法。非接触测量法采取的是钳形接地电阻测量仪器开展测量工作的，并按照欧姆定律原理，对闭合回路电阻进行测量。在实际测量过程中，要求测量人员应用辅助电极配合接地电阻的测量；确保测量结果的精准性。

3输电线路接地电阻便携式测量仪的软件系统开发

软件系统是影响输电线路接地电阻便携式测量仪综合性能的关键因素，本文选用visualC++作为软件程序的开发平台。首先需要对软件系统的主程序进行设计，并将各个子功能模块嵌入到主程序中，输电线路接地电阻便携式测量仪的软件主程序流程图。输电线路接地电阻便携式测量仪软件系统的子功能模块主要包括控制程序模块、自检程序模块、数据采集模块、相位测量模块、人机交互模块、数据通信模块等。

3.1 ARM数据管理模块

它有效联系了智能采集模块和ETX管理模块，彰显了自身的特殊功能。该模块主要获取智能数据，达到启动判断的目标，在NVRAM存储故障数据，与嵌入式数据管理模块互动，以便对数据高速交换。模块的设计初衷是妥善保存失电电源的瞬间数据。连接采集板和总线，向硬盘实时存储数据，基于硬盘形成缓冲操作，随之引起瞬间失电问题，如此容易损坏数据文件。同时，由于出现了较高的采集频率，以及存在大规模数据量等问题，管理模块对判据启动作业时，必然侵占系统内部资源，干扰了通信的响应速率。而利用ARM管理模块，可以较好保存失电瞬间数据，提高通信速度。

3.2参数的选择

根据的测量的基本原理，改变中性点接地电阻大小，测量改变电阻前后流过中性点电流即３倍的零序电流就可以计算出系统对地电容电流的大小。该方法中，选择中性点电抗和电阻的值对测量及单相接地后可以正确的跟踪补偿至关重要。电阻和电抗的值选择需要满足两个条件：（１）脱谐度在±５％以内；（２）保证中性点长时间电压偏移不超过相电压额定电压的１５％。脱谐度控制在±５％以内是为了使消弧线圈尽可能处在全补偿的谐振状态，同时又要避免谐振带来的中性点过电压，所以规定电压偏移不超过１５％。

3.3 QNX操作系统

当前，录波装置的数据管理平台很多都使用MicrosoftWindows操作系统，在录波装置联网技术发展过程中，这一系统也带来了很多安全隐患，直接降低了装置的可靠性。此外，Windows属于商业操作系统，无法在工业中较好应用。这个情况下，录波装置的软件平台选择嵌入式实时操作系统QNX，科学管理磁盘与数据通信功能，凭借QNX保证实时管理数据的效率，避免病毒攻击网络。

3.4电阻在线监测平台的实现

在接地电阻在线监测平台支持下，实时收集监测网点信息数据，借助GPRS将采集到的数据上传到监测平台中，并在系统平台对数据分析、处理后，实时显示在平面界面上，相关人员电力“设备监控”，可查询监测平台当前动态信息；同时，接地电阻在线监测平台提供监测位置信息、接地电阻测量信息以及接地网状态信息等，便于为相关工作人员提供可行性数据参考。另外，接地地阻监测和预警功能优势显著，在数据采集器和接地电阻测试仪支持下，更好获取到接地网接地电阻数值，在平台测量结束后；可实时反映地网状态信息、测量时间、地网阻值等，监测平台会对异常信息数据进行标识和预警，若测量的电阻值超过额定的阀值时，则地方状态会发生相应的变化，监测平台会第一时间将异常信息情况进行反馈，便于相关技术人员进行异常处理，及时启动应急处理预案，进行及时性的调整。

3.5通道变比校正

故障录波系统除了采取PT、CT通道外，还包括电阻、电感、电容等，在测量范围内这部分元件属于线性元件。并联装置的电压通道，串联电流通道，相位接通相同的交流电压和电流，若改变电压与电流信号的输入值，则获取m组采样数据与输入数据。在具体应用中，为了精确呈现通道变化特征，以不同参数的线性函数对不同区域的变比进行标记。

4输电线路接地电阻便携式测量仪的测试及应用

输电线路接地电阻便携式测量仪在投入到实际应用之前，需要经过严格的性能测试，当所有的性能评判指标都达到实际应用要求时，才可以将该测量仪投入到实际应用中。在对该测量仪进行测试的过程中，主要需要对电源模块、信号发生模块、信号调理模块、显示模块和通信模块进行调试，以验证输电线路接地电阻便携式测量仪的测量结果的准确性。在对电源模块的调试时，需要测量其输出电压是否稳定，大小是否在允许的范围内。在对信号发生模块进行调试的过程中，需要调节施加在电压互感器上的电压大小，在保证信号不失真的前提下，取得最好的测量效果。信号调理模块在测试过程中，可能会遇到直流偏量、通频带宽等问题，可以通过调整该测量仪中的电容和电阻配置来解决。

结束语

综上所述，防雷接地电阻测量误差直接影响到最终的测试结果，在具体开展接地电阻测量工作时，相关人员要做好误差加检测分析工作，加强对影响接地电阻测量值相关因素的考量，确保降低防雷接地电阻测量误差，保证防雷装置应用的可靠性。

参考文献

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