[發明專利]一種變電站接地網水平均壓導體腐蝕狀態遙控檢測裝置

在審

• 申請號: 201510615458.2
• 申請日: 2015-09-24
• 公開（公告）號: CN105158643A
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發明（設計）人: 何亮;李新星;要利華;張志偉;林選;楊鑫;翟帥;白浩;李隆江;楊雯晴
• 申請（專利權）人: 國網山西省電力公司臨汾供電公司;國家電網公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G08C17/02
• 代理公司: 山西五維專利事務所(有限公司) 14105
• 代理人: 郭海燕

技術領域

本發明涉及一種在變電站帶電運行的情況下，遙控檢測接地網腐蝕狀態的變電站接地網水平均壓導體腐蝕狀態遙控檢測裝置。

背景技術

接地網是輸配電工程變電站的必要設施，接地網在電力系統安全運行中起著十分重要的作用，首先是工作需要，為變電站內的各種電氣設備提供一個公共的參考地，另外也是安全保護的需要，在電力系統出現短路故障或遭受雷擊時，能迅速泄放故障電流并降低被保護區域的地電位升，保護工作人員的人身安全以及各種電氣設備的安全和正常運行。變電站的接地網通常利用扁鋼或圓鋼等材料焊接組成網格結構，通常埋入地下1米以內的深度，起到泄放故障電流、均壓和減小接地阻抗的作用。根據需要在接地網不同位置通過上引導體線與地表面的電氣設備相連接。

鋼質材料的接地網導體隨運行年限的增加，常因焊接、腐蝕等因素，導致接地網導體變細、斷裂或出現斷點，不同地區因地質、氣候條件的差異，腐蝕速率也存在較大的差異，接地網導體截面積過度減小或斷裂，會破壞原有接地網的設計結構，造成接地阻抗升高，降低接地性能，喪失保護功能。一旦由接地網引發電力系統事故，常會造成設備損壞、突然停電，其直接和簡接經濟損失巨大。

排查接地網導體的斷點和腐蝕狀態是電力系統運檢部門一項重要的預防事故措施。目前，電力部門診斷接地網腐蝕或斷裂缺陷的常用方法就是過一定年限后抽樣挖開檢查，根據接地網處土壤的大致結構和腐蝕速率，憑經驗估計接地網體的腐蝕狀態。這種方法具有盲目性，工作量大，需要消耗大量的人力、物力和財力，同時還受到現場運行條件的制約，很難準確的診斷接地裝置的缺陷。

對于大型網格狀接地體，研究人員也開展了大量研究工作，進行了一些新方法的嘗試，例如，電化學方法、探地雷達方法、節點互阻抗法、地表電位方法、瞬變電磁方法等。上述方法為大型接地網體的檢測提供了一些思路，在實際運用中還存在諸多局限性，其中，電化學方法可分析項目少，只能獲得局部的信息，探地雷達用于接地網體的檢測存在分辨率不足的問題，節點互阻抗法需要精準的接地網體圖紙，需要跟蹤對比，且易受天氣、土壤條件等因素的影響，檢測周期長、效率低。在實際工程中，當接地網導體局部腐蝕或出現小斷口時，地表電位變化較小，用于接地網體的腐蝕狀態和尋找斷點也是困難的。現有的電磁方法需要在變電站接地網地表面往復測量，效率不高，有時受到地表地物的影響，某些區域無法觸及。隨著我國電力事業的快速發展，裝機容量逐年增加，快速準確檢測接地網的斷點和腐蝕，是保障電力系統安全穩定運行的一個重要預防事故措施之一。

發明內容

本發明主要針對當前檢測接地網的斷點和腐蝕狀態的方法存在工作量大、準確度低、操作復雜等問題，提供一種變電站接地網水平均壓導體腐蝕狀態遙控檢測裝置。

本發明為解決上述問題而采取的技術方案為：

一種變電站接地網水平均壓導體腐蝕狀態遙控檢測裝置，包括埋入地下的接地網水平均壓導體，其中：還包括遙控無人機，信號發射系統、接收系統和后臺終端系統組成，所述信號發射系統為一個低壓大電流交流恒流源，接收系統由安裝在遙控無人機上的磁場探測單元和位置坐標及數據無線傳輸單元構成，后臺終端系統由無線接收單元、上位機和安裝在上位機上的軟件組成，信號發射系統通過接地網的兩條上引導體線向埋入地下的網格狀接地網水平均壓導體注入正弦波電流信號，網格狀接地網水平均壓導體各支路作為發射天線，向周圍空間發射同頻的正弦波信號，磁場探測單元采集的正弦波信號輸出至位置坐標及數據無線傳輸單元，位置坐標及數據無線傳輸單元再通過無線接收單元將正弦波信號傳送至上位機上的軟件，再由軟件匯總和分析后，輸出接地網狀態和接地網安全性能評估結果。

上位機通過對整個接地網地表磁場的探測，獲得地表磁場整體分布圖，再仿真計算接地網正常情況下的仿真地表磁場整體分布圖，然后將地表磁場整體分布圖與仿真表磁場整體分布圖進行對比，根據兩者的差異，診斷出接地網腐蝕變細或者斷裂缺陷的具體位置。

本發明中的地表磁場整體分布圖和仿真地表磁場整體分布圖方法與公告號CN101216523B的專利中的方法相同。

本發明所述低壓大電流交流恒流源為一個工作頻率400Hz，輸出開路電壓1-50V，輸出電流1-100A的中頻正弦波交流恒流源。