專利名稱：一種診斷大中型變電站地網(wǎng)腐蝕及斷點的系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種診斷大中型變電站地網(wǎng)腐蝕及斷點的系統(tǒng)，具體涉及ー種快速簡便地對大中型變電站接 地網(wǎng)進行測量，并定位腐蝕及斷點故障的診斷系統(tǒng)。屬于檢測技術領域。
背景技術：
接地是指電氣系統(tǒng)的某些節(jié)點或電氣設施的某些導電部分與大地之間的電氣連接，發(fā)電廠變電站接地是防雷接地、工作接地和保護接地三者的統(tǒng)一。我國變電站地網(wǎng)的接地導體使用的材質(zhì)主要為普通碳鋼，一般采用扁鋼或圓鋼水平敷設，排列成長孔型或方孔型埋入地下，其面積略大于變電站的面積。接地網(wǎng)投運后，隨著時間推移埋入土壌中的接地網(wǎng)會受到不同程度的腐蝕，在腐蝕性較弱的土壌中，地網(wǎng)金屬導體的年腐蝕度有1_，在腐蝕性強的土壤中達3_。接地網(wǎng)運行多年后因為不同程度的腐蝕會直接降低了接地網(wǎng)的使用壽命和影響電網(wǎng)的安全運行。碳鋼的腐蝕通常為局部腐蝕，并在腐蝕后變脆、起層、腐蝕部位逐漸變細變薄、甚至斷裂，造成接地性能不能滿足熱穩(wěn)定性的要求。因而導致在發(fā)生接地故障時，接地短路電流可能造成局部電位超出規(guī)范。甚至因反擊或電纜皮環(huán)流使二次設備的絕緣遭到破壞，擴大事故并危及設備和人身安全，從而帶來巨大的經(jīng)濟損失和不良社會影響。由于地網(wǎng)常年埋于地下，以往的接地網(wǎng)監(jiān)測都是在發(fā)現(xiàn)接地電阻不合格或者出現(xiàn)故障以后，通過開挖查找接地網(wǎng)的電氣連接故障點或者腐蝕段，進而確定是否進行全站改造，此種方式極其落后，不科學，可見對于地網(wǎng)導體的腐蝕或斷點常規(guī)手段難以使管理者方便準確地了解其現(xiàn)狀。目前也出現(xiàn)了ー些新的診斷系統(tǒng)，依據(jù)地網(wǎng)拓撲結構，通過注入地網(wǎng)節(jié)點一定的激勵，利用數(shù)學工具對檢測到的響應進行分析得到地網(wǎng)故障情況。如申請?zhí)枮?00710185685. I的“變電站接地網(wǎng)缺陷診斷方法及裝置”專利，其通過注入激勵信號來測量磁感應強度在地表的分布，然后將測量結果與仿真計算出的正常狀態(tài)數(shù)據(jù)進行比較來判斷接地網(wǎng)腐蝕變細或斷裂缺陷的具體位置和程度。該專利的主要的不足是由于變電站開關場內(nèi)的電磁環(huán)境極為復雜，檢測的磁感應強度干擾較大，濾波設計極為復雜，準確性難以提高。再如申請?zhí)枮?01010586932. O的“一種診斷接地網(wǎng)連接狀態(tài)的測量裝置”專利，包括測量電路、中央處理控制電路和PC機等。該裝置以接地棒為載體，向其輸入激勵信號，通過對獲取輸出響應信號的后續(xù)處理以獲得接地網(wǎng)的局部連接信息。該專利的主要的不足是往往大型變電站地網(wǎng)占地面積較大，現(xiàn)場診斷測量時需要極長的測量引線頻繁地來回拉動和更換測量點，一次布線只能測量ー組端ロ，不僅工作量較大，而且在變電站的帶電區(qū)域開關場進行長時間測量操作會存在嚴重的安全隱患。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是對現(xiàn)有腐蝕診斷存在的問題，提供ー種針對大中型變電站接地網(wǎng)操作快速簡便、不需停電和大規(guī)模開挖即可準確檢測腐蝕或斷點的診斷系統(tǒng)。[0005]本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案是ー種診斷大中型變電站地網(wǎng)腐蝕及斷點的系統(tǒng)，包括移動測量端ロ盒、端ロ測量裝置、移動計算機主機和測試鉗。其中，一端由鉗ロ夾在地網(wǎng)節(jié)點的引上線上的的所述測試鉗通過測量導線與移動測量端ロ盒上 的測量接線柱連接，將若干待測點匯集于所述移動測量端ロ盒。所述端ロ測量裝置包括測量模塊、數(shù)據(jù)轉換模塊和通信模塊；所述測量模塊通過測量電流線和測量電壓線連接在所述移動測量端ロ盒上的任意一對測量接線柱上，通過測量電流線注入電流激勵，由測量電壓線測得兩測量接線柱之間的電壓值，再通過測量模塊的雙臂電橋得到與該對測量接線柱對應的任意兩個待測點間的電阻值；通過數(shù)據(jù)轉換模塊及通信模塊輸入移動計算機主機，移動計算機主機對該數(shù)據(jù) 進行分析計算，根據(jù)該電阻值相對于理論值的變化量對地網(wǎng)腐蝕及斷點進行診斷。 在所述移動計算機主機中利用計算機中編制的診斷軟件對接地網(wǎng)支路電阻測試數(shù)據(jù)的實際值與接地網(wǎng)支路的原始電阻值進行分析。分析原理如下假設接地網(wǎng)有n+1個節(jié)點，b條支路，m條接地引線(即地網(wǎng)節(jié)點的引上線)，忽略土壤因素的影響，可以將接地網(wǎng)看成ー電阻網(wǎng)絡。原網(wǎng)絡端ロ電阻的求得假設在該網(wǎng)絡的第i，j端ロ加上ー個Itl電流源。定義=A為選定ー個參考節(jié)點后網(wǎng)絡的關聯(lián)矩陣；Yb為支路導納矩陣；Yn為節(jié)點導納矩陣；Ib為支路電流矩陣；Un為節(jié)點電壓列向量；In為節(jié)點的電流源列向量(非激勵接點的電流值為O)。根據(jù)電路原理
權利要求1.ー種診斷大中型變電站地網(wǎng)腐蝕及斷點的系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括移動測量端ロ盒(4)、端ロ測量裝置(5)、移動計算機主機(6)和測試鉗(7)； 其中，一端由鉗ロ夾在地網(wǎng)節(jié)點的引上線(2)上的的所述測試鉗(7)通過測量導線(3)與移動測量端ロ盒(4)上的測量接線柱(12)連接，將若干待測點匯集于所述移動測量端ロ盒⑷； 所述端ロ測量裝置(5)包括測量模塊、數(shù)據(jù)轉換模塊和通信模塊；所述測量模塊通過測量電流線(10)和測量電壓線(11)連接在所述移動測量端ロ盒(4)上的任意一對測量接線柱(12)上，通過測量電流線(10)注入電流激勵，由測量電壓線(11)測得兩測量接線柱(12)之間的電壓值，再通過測量模塊的雙臂電橋得到與該對測量接線柱(12)對應的任意兩個待測點間的電阻值；通過數(shù)據(jù)轉換模塊及通信模塊輸入移動計算機主機(6)，移動計算機主機(6)對該數(shù)據(jù)進行分析計算，根據(jù)該電阻值相對于理論值的變化量對地網(wǎng)腐蝕及斷點進行診斷。
2.根據(jù)權利要求I所述ー種診斷大中型變電站地網(wǎng)腐蝕及斷點的系統(tǒng)，其特征在于所述測量接線柱(12)由標記為C和P的兩根接線柱組成，其中C連接測量電流線(10)，P連接測量電壓線(11)。
專利摘要一種診斷大中型變電站地網(wǎng)腐蝕及斷點的系統(tǒng)，包括移動測量端口盒、端口測量裝置、移動計算機主機、測試鉗。本實用新型提出一種新型診斷系統(tǒng)，即通過對站內(nèi)部分待測量點進行一次布線后，可以在移動測量端口盒處測量任意兩個被布線待測量點的全部組合，省去了重復布線的工作，通過端口測量裝置測量數(shù)據(jù)后經(jīng)高速串口傳入移動計算機主機。利用診斷軟件對數(shù)據(jù)進行分析而得到接地網(wǎng)各條支路缺陷的具體情況。本實用新型可廣泛用于對已投運變電站的地網(wǎng)進行腐蝕故障檢測，特別適用于占地面積較大，安全要求較高的大型變電站，此外還可應用于鋼鐵、化工和電廠等其它有地網(wǎng)的系統(tǒng)。
文檔編號G01R31/08GK202453451SQ201220034719
公開日2012年9月26日 申請日期2012年2月3日 優(yōu)先權日2012年2月3日
發(fā)明者冷迪, 劉渝根, 吳高林, 孟憲, 李勇, 楊雁, 王謙, 逄凱, 鮑明暉 申請人:重慶大學, 重慶市電力公司電力科學研究院