齊向東，葉建鑄，劉春濤，譚華安，羅新 ，彭浩

(1.中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司廣州局，廣東廣州，510000；2.上海啟亦電子科技有限公司，上海，200000）

基于新型供電方式的回路電阻測量技術研究

齊向東1，葉建鑄1，劉春濤1，譚華安1，羅新1，彭浩2

(1.中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司廣州局，廣東廣州，510000；2.上海啟亦電子科技有限公司，上海，200000）

本文主要對回路電阻進行分析，解析其測量的意義，之后對傳統(tǒng)經典回路電阻測量技術進行分析，解析其優(yōu)缺點，最終提出新型供電方式下的智能回路電阻測量技術。

新型供電方式；回路電阻；測量技術

0 引言

現有的超高壓直流站，站內開關設備繁多，且分布范圍廣、安裝高度高，因此回路電阻測試是一項艱巨的工作。同時，現有的回路電阻試驗設備，都是采用的檢修電源供電方法，需要很長的供電電源線路，而在實際的測試的過程中，會有各種問題：（1）設備附近無檢修電源或者檢修電源很遠，目前廣州局所有直流站點的接地極有大量的刀閘需要進行回阻測試，且接地極地處偏僻，附近均無220V的交流電源，測試無法正常進行；（2）直流開關、刀閘等設備安裝高度較高，進行回阻測量時需將電源線從地面連接上十幾米的高空車上，不方便測量，同時具有高空墜物的安全風險；（3）配電線盤很重，引線較長，不利于搬運轉移。因此，需要改進現有的回路電阻測試儀電源供電方式，提高作業(yè)效率。另外，在新型供電方式背景下，還必須要加強對電阻測量技術的研究。

1 回路電阻分析

在電力系統(tǒng)中，開關電器具有電力傳輸、分配以及保護等功能，而該功能的實現主要通過觸頭系統(tǒng)實現，開關電器的電氣性能也直接受到觸頭系統(tǒng)可靠性影響。在開關電器閉合狀況下，動靜觸頭接觸處電阻作為觸頭點接觸工作狀況的主要表征因素，直接能夠反映出開關設備電接觸的可靠性。在傳統(tǒng)研究中發(fā)現，電連器總失效中的最主要原因是點接觸失效，這種情況也會導致觸頭表面出現化學腐蝕和電化學腐蝕，最終導致接觸電阻逐漸增大，觸點電路連接出現問題，甚至不導通問題出現。另外對于接觸電阻而言，當電阻過高時，通過線路的電流會增大，觸頭會發(fā)熱并且溫度升高，造成不必要功率損失。

回路電阻主要是由于動靜觸頭之間接觸電阻引起的，另外導電材料本身電阻以及固定連接端子的電阻也會造成回路電阻。其中作為主要占比的接觸電阻，基本組成回路電路的總值。

2 回路電阻測試意義分析

以斷路器為代表的開關設備作為電網的重要組成部分，電器參數的不僅僅關系到開關設備質量，而且直接影響電網運行的可靠性。

2.1 回路電阻是最重要的設備電器參數特性指標之一

在新型電路中，回路電阻對于新型供電方式而言具有重要意義，也是新型供電方式中電異常早期警告的關鍵信息，在新型供電方式中系統(tǒng)性能方面也是重要指標?；芈冯娮璺€(wěn)定性測試和其他測試方式相比，其效果最有效。回路電阻的大小對于新型供電方式通載額定工作電流穩(wěn)定性以及電路中合閘可靠性具有重要作用。如果新型供電方式中回路電路增大，會導致原來熱平衡被打破，導致導電體電阻率的增加，發(fā)熱量也會明顯提高，最終引起線路開關接觸面氧化現象嚴重，對于絕緣子等也會出現軟化以及老化的狀況，最終可能引起新型供電方式中線路故障，出現短路等問題不能正常工作。

2.2 回路電阻作為一項重要質檢指標

通過前面分析可以發(fā)現，當回路電阻增大時會導致能量損失等問題。除此之外，在新型供電方式中所需要的各種設備在出廠質檢。而回路電阻也是質檢的重要指標，在相關設備出廠試驗、型式試驗以及預防性實驗中均需進行檢測和分析。通過回路電阻測試，能夠實時了解電力設備狀況，還能夠了解電力設備故障，從而能夠及時處理。

3 經典回路電阻測試方法解析

3.1 交流整流電流源測試

交流電經過變壓器實現變壓，整流后的電流進行傳遞，最終傳遞到新型供電方式的相關設備中。對設備兩端的電壓以及回路電流進行實施記錄，并根據相應原理來計算電壓與電流有效值，結合歐姆定律得出回路電阻值。對于新型供電方式相關設備進行分析發(fā)現，其中部分設備存在感性觸頭，這些具有感性觸頭的感性因素會對測試結果造成影響，因此這種交流整流電流源測試方式往往只能應用于忽略觸頭感性因素和對測試精度要求不高的場合。

3.2 脈沖電流源測試

圖1 脈沖電流源測試原理圖

前面提出交流整流電流源測試不能應用于具有感性因素的電力設備中。面對這種局限性，人們進行了廣泛研究最終提出了脈沖電流源測試方法。原理圖如圖1所示，工頻電會經過降壓處理對電容組充電，最終達到一定電壓值，然后電容器進行放電，能夠產生需要的測試電流。如圖1所示，本測試方法的回路為RLC二階振蕩回路，控制晶閥管的導通，最終能夠測試得出回路電流，另外還應該測出被測設備兩端電壓，得出電壓以及電流曲線，對脈沖電流源的電壓和電流圖進行分析，最終能夠得出回路電阻。為進一步提高回路電阻的測量精度，還可以通過濾波器來消除線路中干擾信號。

3.3 恒流源測試

恒流源測試也是為了避免電力設備中感性因素的影響，電源模塊能夠實現對工頻電流的整流，整流之后再經過電力電子器件轉變?yōu)榈蛪褐绷麟娏?。在恒流源測試技術中還采用了脈寬調制技術，通過這一技術來實現閉環(huán)負反饋自動穩(wěn)流，通過穩(wěn)流能夠保證測試電路中電流的穩(wěn)定性。當恒定電流經過測試電器后，會自動檢測電壓并記錄，然后直接計算得出回路電阻值。這種恒流源測試中使用的測試儀往往體積比較大，質量也往往比較大，在進行測量中不易于攜帶，并且成本也往往較高。

4 回路電阻測試方法發(fā)展趨勢分析

4.1 高精度

在進行回路電阻測試中，往往需要對微弱信號進行準確快速測試，尤其是對于微歐級的線路，因此在未來回路電阻測試中需要對新型電力方式中的相關設備進行穩(wěn)定測試，保證測試高精度。

4.2 微型化

在前面對回路電阻測試方法的分析中發(fā)現，恒流源測試中相關設備的體積和質量較大，而在未來回路電阻的測試中希望相關測試設備的體積和質量相對較小，從而保證其能便于攜帶，也能夠減小能耗，降低設備相關成本。

4.3 智能化

隨著信息技術以及通信技術發(fā)展，電阻回路智能化測試也成為重要發(fā)展方向。在智能化測試中，不僅僅測量電阻的范圍能夠選擇，而且測試電流大小范圍也能夠進行調節(jié)，并通過系統(tǒng)以及相關軟件進行統(tǒng)計。

5 基于新型供電方式的智能回路電阻測量技術

圖2 新型供電方式的智能回路電阻測量技術圖

在本智能回路電阻測量技術的設計中，希望能夠盡可能減少測量誤差，因此采用了四線制接線技術，整體結構如圖2所示。單片機控制繼電器和可控硅相互結合，對電容進行充電以及放電操作。脈沖電源主要由電容組成，然后對分流器以及斷路器所在的回路進行放電，并且單片機也能夠對分流器狀態(tài)以及相關設備狀態(tài)進行監(jiān)測，從而實現對回路電流的測量，另外還能直接測量回路電壓，結合歐姆定律最終得出回路電阻值。系統(tǒng)處理之后的電阻值以及電流值可以通過數碼管顯示出來。在本智能回路電阻測量技術中還采用了X24045看門狗，通過其能夠保證程序正常運行。智能化回路電阻測量技術，不僅僅能夠保證測量數據準確性，回路電阻中電流等數據穩(wěn)定性，還可以通過智能化手段直觀顯示出來，方便、快捷、高效。

6 結論

檢測導電回路電阻是新型供電方式中相關設備出廠以及應用中必然需要的檢測項目，因此需要對回路電阻檢測技術進行改進，本文針對傳統(tǒng)回路電阻檢測技術中存在的感性因素等各種問題，提出智能回路電阻檢測技術，希望能夠提高回路電阻檢測的準確性與可靠性。

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Study on circuit resistance measurement technology based on new power supply mode

Qi Xiangdong1,Ye Jiantao1,Liu Chuntao1,Tan Huaan1,Luo Xin1,Peng Hao2
（1.China southern power grid co., LTD. Ultra high voltage power transmission co., LTD. Guangzhou bureau,Guangzhou Guangdong,510000.2.Shanghai qiyi electronic technology co., LTD,Shanghai,200000）

s：In this paper, we analyze the loop resistance, parse the meaning of the measurement, after the analysis of the traditional classic circuit resistance measurement technology, analyzing its advantages and disadvantages, finally put forward the new power supply mode of intelligent circuit resistance measurement technology.

new power supply mode; Circuit resistance; Measurement technology