[发明专利]一种接地网阻抗变频检测方法与装置

说明书

一种接地网阻抗变频检测系统与方法，利用变频信号发射系统和阻抗测量系统测量接地网在不同频率下的视在接地总阻抗，并与理论仿真计算结果进行对比，由于接地网导体和土壤分布参数的影响，接地网在不同频率下的接地阻抗随频率的增加而升高，且接地网导体腐蚀越严重，同一频率下的接地阻抗越高的特征规律，获得接地网大面积腐蚀程度的信息。本发明操作简便，不受土壤参数、天气、等因素的影响，在不需要接地网体图纸、不需跟踪测量对比以及不影响电力系统正常运行的情况下，得到接地网腐蚀状态信息。本发明不仅可用于电力系统，也可用于通信、石化、雷达站等部门接地网的腐蚀检测和性能分析。

技术领域

本发明涉及一种在变电站正常运行的情况下，检测接地网腐蚀状态及评估接地网安全性能的方法，解决了接地网大面积整体腐蚀变细的检测效率和精度，属电力系统检测技术领域。

背景技术

接地网对变电站、输电线路铁塔、通讯铁塔等设施的安全运行和防雷起到十分关键的作用。变电站的电气设备大多与接地网相连，由接地网提供一个公共的电位参考地，当电力系统遭受雷击或发生故障时，及时将故障电流进行排泄从而降低变电站的地电位升，避免事故的扩大，因此相关的生产和运行部门对接地网状态的检测和接地性能的评估方法和措施十分关注。

变电站的接地网一般为网格状，铁塔的接地网通常为环形或小型网格状，常利用扁钢或圆钢等材料焊接组成，一般埋入地下0.6至0.8米的深度，一是电力系统运行的工作需要，二是起到泄放雷电流和短路故障电流，地表区域均压以及减小接地阻抗的作用。根据需要在接地网网格导体的不同位置处有接地导体与地面的电气设备相连接。在高腐蚀土壤地域，埋入地下的接地网体易发生腐蚀受损，可能使接地导体截面积减小或断裂，破坏原有的设计结构，降低接地性能，丧失保护功能，成为电力系统生产及运行部门的安全隐患。因此，检测接地网导体的缺陷和腐蚀状态，评估接地网的安全性能，发现接地网的隐患部位和状态，并及时进行维护已成为电力部门一项重要的预防事故措施。

诊断接地网腐蚀或断裂缺陷的常用方法就是过一定年限后抽样挖开检查，根据接地网体分布土壤的大致结构和腐蚀率，凭经验估计接地网体的腐蚀状态。这种方法具有盲目性，工作量大，需要消耗大量的人力、物力和财力，同时还受到现场运行条件的制约，很难准确的诊断接地装置的缺陷。对于网格状接地体，研究人员也开展了大量研究工作，进行了一些新方法的尝试，例如，电化学方法、探地雷达方法、节点互阻抗法、地表电位方法、瞬变电磁方法等。上述方法为大型接地网体的检测提供了一些思路，在实际运用中还存在诸多局限性。其中，电化学方法可分析项目少，只能获得局部的信息；探地雷达用于接地网体的检测存在分辨率不足的问题；节点互阻抗法需要精准的接地网图纸，需要跟踪监测对比，且易受天气、土壤条件等因素的影响，检测周期长、效率低。在实际工程中，当接地网导体局部腐蚀或出现小断口时，地表电位变化较小，用于接地网体的腐蚀状态和寻找断点也是困难的。电磁方法对于接地网体大面积整体均匀腐蚀变细的状态也难以检测。

随着我国电力系统的发展，装机容量逐年增加，接地网的检测和维护技术需要同步创新和提高，如何快速准确的检测接地网的腐蚀状态和评估安全性能，为生产运行部门提供准确可靠的检测结果，对于避免盲目的开挖检查和接地网更换意义重大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种接地网大范围腐蚀变细程度的检测方法，实现了简便、实用、准确地对接地网大范围腐蚀变细的状态检测和接地网整体安全性能的评价，不仅可以实现接地网带电检测的问题，而且可以为接地网的设计和维护提供科学依据。

一方面，本发明提出一种接地网阻抗变频检测系统，由变频信号发射系统、阻抗测量系统和电流互感器组成；变频信号发射系统发射不同频率的信号，阻抗测量系统测量接地网的阻抗，电流互感器拾取由接地网、第一电缆线、第二电缆线、变频信号发射系统和大地土壤构成的回路的电流输入到阻抗测量系统的电流输入端口，其特征在于：通过测量接地网在不同频率下的接地阻抗，并与理论设计结果比较，得到接地网导体的大面积腐蚀程度信息，并以此评价接地网的整体安全性能，给出接地网修缮与否的科学依据和决策参考。