[发明专利]一种应用于变电站接地网腐蚀状态诊断的磁场延拓技术

说明书

本发明公开了一种应用于变电站接地网腐蚀状态诊断的磁场延拓技术，包括与接地网连接的交流电源激励装置，用于测量磁场强度的磁场强度检测装置，以及用于将测量得到的磁场强度进行延拓的磁场强度延拓算法。具体的磁场延拓方法包括以下步骤：步骤一：将交流电源激励装置与接地网连接成回路，向接地网注入一定频率的电流，地表将出现感应磁场；步骤二：测量接地网地表部分区域的磁场强度；步骤三：将测试得到的部分磁场强度数据导入磁场延拓算法中，得到整个区域的磁场强度。通过分析接地网地表磁场强度的变化规律可用于分析接地网的腐蚀状态。本发明将磁场延拓技术应用到了变电站接地网地表磁场的检测重构中，可以有效地减少现有的接地网地表磁场强度检测工作量，具有工程实际应用价值。

技术领域

本发明涉及电力系统变电站防雷接地技术领域，具体为一种应用于变电站接地网腐蚀状态诊断的磁场延拓技术。

背景技术

变电站接地网作为站内各电气设备的公共接地端，其主要功能是泄放故障电流以及雷电流，这对于变电站内设备和工作人员的安全具有重要意义。目前90％以上的变电站接地网所采用的接地体材料仍然是耐腐蚀性较差的Q235钢材，其耐腐蚀性能远不如铜材质接地体和柔性石墨接地体，但由于后两者在工程造价、环境保护和施工难度等方面的因素，尚未被广泛应用。钢材质接地网的埋设深度普遍在0.6-1米之间，受土壤中复杂环境的影响，极易被腐蚀变细甚至发生断裂，使接地网分裂为独立的网块，这将对变电站的防雷以及故障电流泄流能力产生重大负面影响，例如河南某几所变电站曾多次遭受雷害事故便是由于接地网腐蚀断裂所致。因此目前对钢材质的接地网腐蚀状态开展研究具有工程意义。

由于接地网在变电站防雷和泄放故障电流等方面的重要作用，该方向吸引了诸多学者的研究，主要的接地网腐蚀状态研究方法可以分为两种：第一种是应用电网络理论，根据KVL和广义节点电流相容性理论建立起非线性方程，通过求解非线性方程来确定节点支路间电阻值的变化倍率，从而确定接地体的腐蚀状态，但是由于在实际的变电站接地网中并非每一个节点都焊接有上引导体，无法准确测量出各电阻值，因此在工程实践中较难开展；第二种是应用电磁场检测理论进行接地网腐蚀状态研究，通过在接地网有限个上引导体处注入正弦电流，用磁场强度测量仪器地毯式测试地表的磁感应强度，分析磁感应强度的变化趋势得出接地网的腐蚀断裂部位。但是由于在实际的变电站构建中，各变压器、互感器和开关设备等的存在使地毯式的测量磁感应强度不易进行，因此有必要提出一种新型的地表磁感应强度测量技术以分析接地网的腐蚀状态。

本发明专利在电磁场仿真的基础上，提出一种结合磁场延拓技术的变电站接地网腐蚀状态研究策略，结果表明本发明提出的方案高效准确、较易操作，具有工程实践应用价值。

发明内容

(一)解决的技术问题

本发明的现有技术问题是应用磁场强度分析接地网腐蚀状态的过程中，磁场强度测量工作量较大。

本发明的目的是解决上述问题，提供一种应用于变电站接地网腐蚀状态诊断的磁场延拓技术。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：为了更好地应用电磁场理论检测变电站接地网的腐蚀程度，提供了一种结合磁场延拓技术应用于将测量磁场重构，进而分析接地网的腐蚀状态，包括交流电源激励，磁场强度测量装置，以及磁场延拓算法。

进一步地，所述交流电源激励装置与接地网的接地引上线连接形成回路

进一步地，所述交流电源激励装置的频率设置在50—200Hz之间

进一步地，当交流电源激励与接地网回路导通时，接地网中将流过电流，在地表感应出磁场

进一步地，所述磁场强度测量装置可以沿着指定路径测量地表的磁场强度