[实用新型]基于特勒根定理的接地网腐蚀诊断装置

说明书

本实用新型专利公开了一种基于特勒根定理的接地网腐蚀诊断装置，包括：直流电源信号发生模块、多路继电器模块、信号采集模块和上位机，其中，所述直流电源信号发生模块用于为多路继电器模块供电，所述信号采集模块与多路继电器模块配合，可采集流过可及节点对的电流及测量可及节点对两端的电压，所述上位机接收信号采集模块采集的电流和电压信号，实现腐蚀诊断及定位。该基于特勒根定理的接地网腐蚀诊断装置，能够较为方便的切换可及节点对从而节省人力物力，不易被测量现场复杂的电磁信号干扰，有较强的稳定性，可靠性高。

技术领域

本实用新型专利涉及接地网腐蚀程度检测领域，特别提供了一种基于特勒根定理的接地网腐蚀诊断装置。

背景技术

随着我国电力系统的不断发展，变电站、变电厂的安全稳定运行越来越被重视。我国目前的接地导体采用镀锌扁钢或圆钢，由于接地网导体常年铺设在地下，这种材料受到土壤中的化学物质(酸和强碱)、杂散电流等因素的腐蚀。在腐蚀性较强的土壤中，接地网导体的年腐蚀量可达2.0～3.4mm。接地导体腐蚀会影响接地网的性能，当金属导体腐蚀较为严重时可能导致与其直接相连的一次设备因其电位升高而绝缘受损，甚至带来高压窜入控制室引发各种电力系统事故，造成巨大的经济损失和安全问题。因此，对接地网的腐蚀情况进行诊断和定位是非常有意义的。

接地网的腐蚀诊断途径有很多。首先是电磁法，通过对接地网中不同的接地引下线注入一定频率的异频正弦波电流，在地表测量系统检测通入电流时接地导体感应的磁场强度的分布情况，从而完成接地网的故障诊断。这种方法不依赖于敷设图纸，但极易受测量现场复杂的电磁环境干扰。另一种方法是通过土壤中插入腐蚀检测传感器，测定其周围土壤中金属导体在腐蚀过程的电化学特性，据此诊断腐蚀情况，但该方法仅仅能反映探头位置的腐蚀情况，具有一定的局限性。

因此，提出一种不易受测量现场电磁干扰且能全面反映整个接地网区域腐蚀状况的装置，成为亟待解决的问题。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种基于特勒根定理的接地网腐蚀诊断装置，以解决现有变电站接地网腐蚀诊断不准确、不全面的问题。

本实用新型提供了一种基于特勒根定理的接地网腐蚀诊断装置，包括：直流电源信号发生模块、多路继电器模块、信号采集模块和上位机，其中，所述直流电源信号发生模块与多路继电器模块连接，所述多路继电器模块包括与接地网测量区域内的可及节点一一对应连接的多路继电器I、多路继电器II和用于控制多路继电器I、多路继电器II通断的继电器控制电路，所述信号采集模块包括电流信号采集模块和电压信号采集模块，所述电流信号采集模块与多路继电器I相连，可形成包含任意两个可及节点的测量回路，所述电流信号采集模块用于采集所述测量回路中流过可及节点间的电流，所述电压信号采集模块与多路继电器II相连，用于测量任意两个可及节点对两端的电压信号，所述上位机与信号采集模块连接，用于接收信号采集模块采集的电流和电压信号，并利用特勒根定理计算出接地网支路电阻值，之后，通过与接地网标称电阻值进行对比，实现腐蚀诊断及定位。

优选，所述直流电源信号发生模块包括+12V的直流电压源和与其连接的固态继电器，用于产生正极性方波，为测量回路供电。

进一步优选，所述固态继电器为H3MB-052D。

进一步优选，所述多路继电器I、多路继电器II中的每路继电器中相邻两个继电器的常闭触点相连。

进一步优选，所述继电器控制电路为4线-16线的DM74LS154N译码器。

进一步优选，所述电流信号采集模块包括与多路继电器I连接的电流互感器和与所述电流互感器连接的模数转换器。

进一步优选，所述电压信号采集模块包括与多路继电器II依次连接的带通滤波电路、稳压电路、信号放大电路和模数转换器。

进一步优选，所述模数转换器为高精度8通道24位的ADS1256采集芯片。