Page 52 - 电力与能源2024年第三期
P. 52

326                     吴张傲:110 kV 输电线路塔杆接地电阻检测算法研究

                    测量电阻的误差可表示为                                  压信号,然后测量系统采集电压和电流信号。
                            | | | R - R 0 | | |  | | |               由图5可知,互感器测量的参数应满足如下条件:
                         ε =| |     | |= | |  r 0  +  r 0  -
                            |  R 0  |  | | |  L OP  L OC           ìU 1 = I 1 R 1 +( I 1 + I 2 + I 3 + I 4 )( Z e + R gn )
                                                                   ï ï
                                                                   ï
                                                                   ï ï U 2 = I 2 R 2 +( I 1 + I 2 + I 3 + I 4 )( Z e + R gn )
                                                   | | |           ï                                    (13)
                                                   | |  (12)       ï ï U 3 = I 3 R 3 +( I 1 + I 2 + I 3 + I 4 )( Z e + R gn )
                                     r 0                           í
                                                                   ï
                          L OP + L OC - 2L OP L OC cos θ | | |     ï
                                  2
                            2
                                                                   î
                                                                   ï ï U 4 = I 4 R 4 +( I 1 + I 2 + I 3 + I 4 )( Z e + R gn )
                    当 L OP=L OC 时,可得角度为 28.95°,实际中常
                                                                     当电压互感器向接地引线上发出的电压信号
                取值 30°。
                                                                 不同时,将得到不同的感应电压与感应电流,进而
                    由式(9)~式(12)可知,采用三极法测量塔杆                      可计算出接地电阻。
                接地线电阻时存在误差。
                                                                 3 结果分析
                2 接地电阻测量系统
                                                                     为了验证本文提出方法的有效性,搭建了仿
                    110 kV 输电线路的接地引下线与避雷线、塔
                                                                 真模型。其中,算法参数设置如表 1 所示。
                杆等连在一起,其等效电路模型如图 4 所示。
                                                                               表 1 算例参数设置
                                                                            参数                    数值
                                                                         接地线电阻/Ω                  0.2
                                                                          电感/ μH                   22
                                                                      第一组 U 1 ,U 3 幅值/V           0.035
                                                                      第一组 U 1 ,U 3 相位/(°)          0
                                                                      第一组 U 2 ,U 4 幅值/V           0.055
                                                                      第一组 U 2 ,U 4 相位/(°)          0
                                                                      第二组 U 1 ,U 3 幅值/V           0.055
                      图 4 110 kV 输电线路塔杆接地等效电路模型                       第二组 U 1 ,U 3 相位/(°)          0
                                                                      第二组 U 2 ,U 4 幅值/V           0.035
                    图 4 中,R 1,R 2,R 3,R 4 为塔杆 4 根接地线的接
                                                                      第二组 U 2 ,U 4 相位/(°)          0
                地电阻;R g1,R g2 等表示塔杆的接地电阻;Z b1,Z b2 等                      频率/Hz                   1 500
                表示塔杆之间的避雷线阻抗。
                                                                     电流互感测量出的电流如表 2 所示。
                    为了不损害每个塔杆的 4 根接电线,可采用
                                                                           表 2 电流互感器测量的电流
                4 组互感器测量接地电阻,其模型如图 5 所示。
                                                                           参数                    数值
                                                                      第一组 I 1 ,I 3 幅值/A          0.05
                                                                      第一组 I 1 ,I 3 相位/(°)       -179.95
                                                                      第一组 I 2 ,I 4 幅值/A          0.05
                                                                      第一组 I 2 ,I 4 相位/(°)        -0.05
                                                                      第二组 I 1 ,I 3 幅值/A          0.05
                                                                      第二组 I 1 ,I 3 相位/(°)        -0.05
                                                                      第二组 I 2 ,I 4 幅值/A          0.05
                                                                      第二组 I 2 ,I 4 相位/(°)       -179.95

                                                                     利用式(13)进行计算可得接地线电阻为 0.2 Ω,

                                                                 与设置参数一致,表明计算结果较为精确。Z e+
                               图 5 测量电阻模型
                                                                 R gn 的计算结果为(1.999 1+j0.303 1) Ω,表明 R g
                                                                                                            ·
                    图 5 中,U 1,U 2,U 3,U 4 分别表示电压互感器              为 1.999 1 Ω。
                              I
                采集到的电压, 1,I 2,I 3,I 4 分别表示电流互感器采                     即采用本文介绍的方法能够精确计算出塔杆
                集到的电流,Z e 表示塔杆的等效阻抗。                             接地线电阻与塔杆电阻。
                    通过电压互感器向接地引线上感应出交流电                                                       (下转第 384 页)
   47   48   49   50   51   52   53   54   55   56   57