一種運(yùn)用gps同步的地網(wǎng)分流矢量測(cè)試系統(tǒng)及測(cè)試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及變電站大型地網(wǎng)金屬構(gòu)架以及電纜金屬外護(hù)套接地，對(duì)地網(wǎng)參數(shù)測(cè)試分流影響的測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種運(yùn)用GPS同步的地網(wǎng)分流矢量測(cè)試系統(tǒng)及測(cè)試方法。
【背景技術(shù)】
[0002]地網(wǎng)分流系數(shù)是指流過(guò)變電站接地網(wǎng)的故障電流與短路點(diǎn)總故障電流的比值，是設(shè)計(jì)變電站接地電阻，計(jì)算地電位升、跨步電壓和接觸電壓時(shí)必須考慮的重要參數(shù)。為了降低地網(wǎng)分流系數(shù)，變電站所連接的架空輸電線路都應(yīng)架設(shè)導(dǎo)電性能良好的避雷線且與變電站的接地網(wǎng)可靠連接，并逐級(jí)桿塔接地，著重降低靠近變電站的8-10基桿塔接地電阻，以增大避雷線的分流能力；變電站所連接的電纜線路，10kV系統(tǒng)電纜金屬外護(hù)套兩端都應(yīng)可靠接地，35kV及以上電壓等級(jí)系統(tǒng)電纜金屬外護(hù)套應(yīng)一端接地，全線敷設(shè)回流線，以增大電纜金屬外護(hù)套分流能力，減小地網(wǎng)入地短路電流，在條件許可的情況下，地網(wǎng)分流系數(shù)可以達(dá)到30%。
[0003]特高壓交、直流輸電的系統(tǒng)的大型變電站(換流站)接地網(wǎng)覆蓋面積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為滿足電網(wǎng)可靠運(yùn)行的要求，需要盡量減小地網(wǎng)入地故障電流，增大架空輸電避雷線和電纜金屬外護(hù)套等分流能力，其大型構(gòu)架的環(huán)流更為復(fù)雜，電磁環(huán)境更苛刻，精確進(jìn)行地網(wǎng)分流系數(shù)測(cè)量更困難。而且按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法進(jìn)行接地網(wǎng)特性參數(shù)測(cè)量時(shí)難以解開(kāi)所有分流路徑以消除其影響，使得測(cè)量的接地阻抗、跨步電壓、接觸電壓和電位分布等小于實(shí)際值，造成重大系統(tǒng)誤差，影響電網(wǎng)可靠運(yùn)行。
[0004]完成建設(shè)的變電站，應(yīng)測(cè)量地網(wǎng)分流系數(shù)，驗(yàn)證地網(wǎng)故障電流分布計(jì)算，為電網(wǎng)可靠運(yùn)行提供更準(zhǔn)確的計(jì)算數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。同時(shí)，根據(jù)地網(wǎng)分流參數(shù)，對(duì)現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法進(jìn)行測(cè)量得到的接地阻抗、跨步電壓、接觸電壓和電位分布等地網(wǎng)特性參數(shù)進(jìn)行修正。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種運(yùn)用GPS同步的地網(wǎng)分流矢量測(cè)試系統(tǒng)和測(cè)試方法，完成變電站金屬構(gòu)架、電纜金屬外護(hù)套對(duì)地網(wǎng)特性參數(shù)測(cè)試造成誤差影響的分流矢量進(jìn)行測(cè)試，從而對(duì)現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法進(jìn)行測(cè)量得到的接地阻抗、跨步電壓、接觸電壓和電位分布等地網(wǎng)特性參數(shù)進(jìn)行修正。
[0006]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0007]一種運(yùn)用GPS同步的地網(wǎng)分流矢量測(cè)試系統(tǒng)，包括主機(jī)單元和分流矢量測(cè)試單元;
[0008]所述主機(jī)單元，包括第一 CPU及分別與第一 CPU連接的第一 GPS模塊、第一無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊、第一 A/D轉(zhuǎn)換模塊，還包括與第一 A/D轉(zhuǎn)換模塊連接的第一電流傳感器，第一電流傳感器用以檢測(cè)試驗(yàn)電源的輸出總電流；
[0009]所述分流矢量測(cè)試單元，包括第二 CPU及分別與第二 CPU連接的第二 GPS模塊、第二無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊、第二 A/D轉(zhuǎn)換模塊，還包括與第二 A/D轉(zhuǎn)換模塊連接的第二電流傳感器，第二電流傳感器用以檢測(cè)異地分流點(diǎn)的電流；
[0010]所述主機(jī)單元和所述分流矢量測(cè)試單元之間通過(guò)其內(nèi)部的第一無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊和第二無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；第一 GPS模塊和第二 GPS模塊分別為主機(jī)單元和分流矢量測(cè)試單元提供時(shí)間數(shù)據(jù)和秒脈沖沿。
[0011]如上所述的運(yùn)用GPS同步的地網(wǎng)分流矢量測(cè)試系統(tǒng)，所述主機(jī)單元和所述分流矢量測(cè)試單元內(nèi)分別設(shè)有第一信號(hào)調(diào)理模塊和第二號(hào)調(diào)理模塊，主機(jī)單元內(nèi)的第一信號(hào)調(diào)理模塊連接在第一電流傳感器和第一 A/D轉(zhuǎn)換模塊之間，分流矢量測(cè)試單元內(nèi)的第二號(hào)調(diào)理模塊連接在第二電流傳感器和第二 A/D轉(zhuǎn)換模塊之間。
[0012]一種運(yùn)用GPS同步的地網(wǎng)分流矢量測(cè)試系統(tǒng)，包括如下步驟:
[0013]1)主機(jī)單元中的第一 CPU通過(guò)第一無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊向分流矢量測(cè)試單元中的第二 CPU發(fā)送分流矢量測(cè)試命令及測(cè)試的開(kāi)始時(shí)刻；
[0014]2)第一 CPU和第二 CPU分別通過(guò)第一 GPS模塊和第二 GPS模塊接收各自的時(shí)間數(shù)據(jù)和秒脈沖沿，到達(dá)約定的測(cè)試開(kāi)始時(shí)刻，第一 CPU和第二 CPU利用秒脈沖沿分別啟動(dòng)第一A/D轉(zhuǎn)換模塊和第二 A/D轉(zhuǎn)換模塊同時(shí)對(duì)第一電流傳感器16和第二電流傳感器26開(kāi)始數(shù)據(jù)采集，其中第一電流傳感器16用以檢測(cè)試驗(yàn)電源的輸出總電流，第二電流傳感器26用以檢測(cè)異地分流點(diǎn)的電流；
[0015]3)數(shù)據(jù)采集完成后，第一 CPU(ll)和第二 CPU(21)分別進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理分別得到分流點(diǎn)的分流電流幅值和相位信息和測(cè)試總電流幅值和相位信息；
[0016]4)第一 CPU (11)通過(guò)第一無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊(13)接收第二 CPU (21)得到的分流點(diǎn)的分流電流幅值和相位信息，并與第一 CPU (11)得到的測(cè)試總電流幅值和相位信息分別進(jìn)行比較，兩者的幅值比就是分流比，兩者的相位相減就是相位差，進(jìn)而得到所測(cè)地網(wǎng)分流矢量的幅值和相位。
[0017]本發(fā)明的有益效果在于:
[0018]1、能夠精確檢測(cè)到各分流點(diǎn)的分流矢量電流信號(hào)，靈敏度高，為電網(wǎng)建設(shè)及運(yùn)行提供準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)；
[0019]2、能夠根據(jù)所測(cè)試到的地網(wǎng)分流參數(shù)，對(duì)現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法進(jìn)行測(cè)量得到的接地阻抗、跨步電壓、接觸電壓和電位分布等地網(wǎng)特性參數(shù)進(jìn)行修正。
[0020]3、利用GPS模塊對(duì)主機(jī)單元和分流矢量測(cè)試單元同步授時(shí)，能夠保證兩端的數(shù)據(jù)采集起始時(shí)間精確同步，精度優(yōu)于100ns。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是本發(fā)明運(yùn)用GPS同步的地網(wǎng)分流矢量測(cè)試系統(tǒng)其中一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖中:10—主機(jī)單元，11—第一 CPU，12—第一 GPS模塊，13—第一無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊，14一第一 A/D轉(zhuǎn)換模塊，15—第一信號(hào)調(diào)理模塊，16—第一電流傳感器；20—分流矢量測(cè)試單元，21—第一 CPU，22—第一 GPS模塊，23—第一無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊，24—第一 A/D轉(zhuǎn)換模塊，25一第一信號(hào)調(diào)理模塊，26一第一電流傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面將結(jié)合本發(fā)明中的附圖，對(duì)本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
[0024]如圖1所示，本實(shí)施例所述的測(cè)試系統(tǒng)包括主機(jī)單元10和分流矢量測(cè)試單元20。
[0025]所述主機(jī)單元10，包括第一 CPU11及分別與第一 CPU11連接的第一 GPS模塊12、第一無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊13、第一 A/D轉(zhuǎn)換模塊14，還包括與第一 A/D轉(zhuǎn)換模塊14連接的第一電流傳感器16，第一電流傳感器16用以檢測(cè)試驗(yàn)電源E的輸出總電流；
[0026]所述分流矢量測(cè)試單元20，包括第二 CPU21及分別與第二 CPU21連接的第二 GPS模塊22、第二無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊23、第二 A/D轉(zhuǎn)換模塊24，還包括與第二 A/D轉(zhuǎn)換模塊24連接的