[发明专利]一种变电站接地网腐蚀故障点智能诊断方法

说明书

技术领域

本方法涉及配变电站信号采集分析与传输技术，更特定言之，本发明涉及一种变电站接地网腐蚀故障点智能诊断方法。

技术背景

随着现代大电网向超高压、大容量和远距离方向发展，对于电力系统安全、稳定及经济运行的要求越来越高，为了确保电网的安全稳定运行，提高供电的可靠性，必须有一个良好的变电站接地装置。

究其原因，接地网是电力系统深埋在地下的隐蔽设施，现场暴露的主要技术问题是接地网腐蚀、接地引下线截面偏小和接地体之间连接不良，这些问题都给电力的故障埋下了隐患。接地网腐蚀是一个渐变的过程，腐蚀到一定程度即进入故障状态，可靠性降低甚至性能失效，不能满足电力系统安全运行的要求。我国由于资源、经济等原因，接地网所用的材质主要为普通碳钢，接地网腐蚀通常呈现局部腐蚀形态，发生腐蚀后接地网碳钢材料变脆、起层、松散、减薄，甚至发生断裂，所以电力接地网腐蚀严重是目前我国电力接地网最为突出的问题，而在国外发达国家主要是以铜材质作为接地网，其接地性能比钢铁要好，腐蚀程度要慢。

发电厂、变电站内集中了许多重要的电气设备，如变压器、发电机、断路器、接地刀闸、互感器（电压互感器和电流互感器）、避雷器等，这些设备的A、B、C三相一般都是用扁钢相连，再通过接地引下线与接地网相连。变电站、发电厂除了敷设接地网，还在避雷针和避雷器下加设集中接地体。随着发电厂、变电站电压等级的升高，对敷设接地网所用的扁钢的要求也越来越高。

接地网置于地下，一旦接地网由于腐蚀等其它原因造成故障，将会导致接地体截面减小、热稳定性不够、接地电阻增大。虽然在进行接地网设计时，尽量采用各种防护措施来降低接地网的腐蚀程度，但即使是最好的设计和防护措施也不能够预见到服役寿命内可能出现的所有情况，在实际使用过程中仍然会出现各种接地网故障，危及电力系统安全运行。接地网一旦腐蚀严重到使接地网的接地电阻不合格，甚至局部断裂时，对接地网的翻修改造是相当费劲和困难的，费用也是巨大的。因此必须经常地或定期地对接地网的状况进行检测，以分析接地网的变化趋势，并对接地网的状况加以评估，及早发现问题以采取相应的防护措施，防患于未然，对接地装置的维护显得十分迫切和重要。

接地网的状态检测一直是一个很重要的工作过程，同时也是一个很繁重的工作，现有方法是在发现地网接地电阻不合格或发生地网引起的事故后，通过大面积开挖查找接地网导体断点和腐蚀段的方法带有盲目性、工作量极大，进行实际的检测时需要对变电所的环境有很大的改动，还不一定能准确的检测出好坏，影响电力系统的安全运行。因此变电站接地网智能诊断研究系统的发明，是电力系统安全经济生产所迫切需要的课题。

发明内容

本发明提供腐蚀故障点智能诊断方法，用以采集接地网腐蚀检测数据，快速、精确而方便的对接地网腐蚀状况进行检测。

本发明所称问题是以下述技术方案实现的：通过信号采集系统与信号源、传感器相配合的接地网腐蚀故障点智能诊断方法。既可以避免单单通过电势分布不能准确定位的问题，又可避免接地网过大而导致PC机无法计算，或计算结果不准确的问题，方法简便、诊断效率高、工程实用性强。

本发明技术方案：变电站接地网腐蚀故障点智能诊断方法，其特征在于：1）通过终端处理器分析变电站接地网的结构模型，应用拓扑分解法对变电站接地网进行分解并选取最优点；2）向所述变电站接地网注入正弦交流电信号，由交流信号采集传感器采集电势信号并传输至交直流信号采集系统；3）通过一个微控制器将所述电势信号传输至终端处理器进行计算并显示给一个液晶显示器；4）终端处理器根据电势信号分布计算出腐蚀故障点所在的大致区域，并就此区域构建一个小型接地子网的结构模型，再向此小型接地子网注入直流大电流信号；5）通过所述微控制器控制采集此小型接地子网的节点电压与电流值，将采集到的数据传输至终端处理器以建立数学模型加以计算；6）得出小型接地子网腐蚀故障点的具体位置。

进一步地，在本发明的优选实施例中，所述交流信号采集传感器包括探测线圈，所述探测线圈的信号输出端接交直流信号采集系统的输入端。