[實用新型]一種基于陣列矩陣分布的接地網網格拓撲結構探測裝置

有效

• 申請號: 201721600925.5
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN207181713U
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 欒卉;劉南南;李宗蔚;董冠良
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01V3/11
• 分類號: G01V3/11
• 代理公司: 沈陽銘揚聯創知識產權代理事務所(普通合伙)21241
• 代理人: 屈芳

技術領域

本實用新型涉及一種基于陣列矩陣分布的接地網網格拓撲結構探測裝置，適用于應用瞬變電磁法探測接地網網格拓撲結構領域。

背景技術

接地網是維護電力系統安全可靠運行、保障運行人員和電氣設備安全的重要設備。由于接地網導體材料主要是扁鋼，常年埋于地下，易受腐蝕變細甚至斷裂，從而危及電力系統的正常運行及工作人員的安全。近年來電力系統運行過程中，變電站因為其接地網的事故造成設備損壞供電中斷的情況頻有發生，由接地網絡故障所引起的事故損失高達幾億元，因此掌握接地網絡的接地性能具有重要意義。然而對于一些建造較早的發變電站，由于原始資料的遺失和施工過程與圖紙不符等一些原因，無法得知其接地網的具體網絡拓撲結構，便不能準確查找接地網導體所在位置，這對于接地網的故障診斷和日常維護都造成了一定困難。所以在不影響發變電站正常運行的情況下，對其網絡拓撲結構進行準確探測對于后續的故障診斷和發變電站接地網的定期維護都具有十分重要的意義。

電磁法勘查是一種常用的地球物理方法，主要包括瞬變電磁法、頻率域電磁法、探地雷達方法。目前電磁法探測被廣泛應用于地質勘查、地下水勘探、城市管線探測等領域。近年來該類方法也被應用于接地網的檢測中。

中國專利CN201210116045.6公開了一種變電站接地網導體位置及網格結構探測方法，該方法在接地網兩個接地下引線間介入正弦波電流源，在地表測量磁感應強度，根據峰值坐標反推接地網結構。

中國專利CN201220167792.8公開了一種變電站接地網導體位置及網格結構探測系統，其由探測信號發生部分和信號探測部分組成，所述探測信號發生部分為電流恒流源，電流源采用正弦波工作方式，其信號輸出端接于接地網的兩下引導體之間；所述信號探測部分包括探測線圈L、測距脈沖發生電路、信號處理電路和采集分析系統C，所述探測線圈L的信號輸出端接信號處理電路的輸入端，信號處理電路的輸出端接采集分析系統的輸入端，測距脈沖的輸出端接數據采集卡的觸發輸入端。

中國專利CN201410069150.8公開了一種瞬變電磁法的接地網斷點診斷方法，該方法應用瞬變電磁探測裝置在接地網上方地面進行探測，對測量得到的感應電壓數據進行反演得到視電阻率斷面圖，以此判斷接地網的斷點情況。

中國專利CN201510418318.6公開了一種基于瞬變電磁異常環原理的接地網斷點診斷方法，該方法將接地網視為異常線圈，根據欲檢測位置,確定測量區域，采用中心回線裝置進行探測，直接通過判斷感應電壓形態判斷斷點位置。

以上所述方法都是應用電磁法探測接地網，注入電流的方法需要依賴接地下引線的位置；瞬變電磁的探測方法未對測量線圈的尺寸做規定，并且采用小線圈測量時存在測點多，測量時間長，工作量大等問題。

發明內容

本實用新型的目的在于解決使用瞬變電磁小線圈裝置測量接地網網格拓撲結構時耗時長的問題，而提供一種基于陣列矩陣分布的接地網網格拓撲結構探測裝置。

本實用新型是通過如下的技術方案實現的：

一種基于陣列矩陣分布的接地網網格拓撲結構探測裝置，包括陣列矩陣式排布的發射線圈；中心回線方式下與發射相匹配的陣列矩陣式排布的接收線圈；對發射模塊和接收模塊進行切換的線圈切換模塊；連接發射線圈的發射模塊；連接接收線圈的接收模塊；線圈切換模塊按照時序同時切換對應的接收線圈和發射線圈。

進一步地：發射線圈采用陣列矩陣式排布，每個發射線圈的大小、匝數、繞線方式、線的材質均相同，并且采用半覆蓋、3/4覆蓋或大于半覆蓋的方式排布。

進一步地：在中心回線方式下，接收線圈按照對應的發射線圈的位置采取陣列矩陣式排布，同樣每個接收線圈的大小、匝數、繞線方式、線的材質均相同。

進一步地：發射線圈的尺寸選擇小于1m的，接收線圈的尺寸小于發射線圈。

進一步地：發射模塊采用STM32型單片機連接H型發射橋路控制雙極性發射電流的產生。

進一步地：接收模塊包括采集模塊、控制模塊、控制機箱和電腦顯示屏，采集模塊與所述接收線圈連接后進行模數轉換，所述控制模塊處于控制機箱內，采集模塊通過控制機箱連接至控制模塊，控制模塊實現人機交互和可視化并通過連接的電腦顯示屏進行顯示。

進一步地：線圈切換模塊按照時序同時切換對應的接收線圈和發射線圈，線圈切換模塊通過所述單片機實現時序控制，線圈切換模塊包括有一驅動電路與單片節連接，驅動電路連接2個IGBT，2個IGBT分別串聯一個指示燈再連接對應的發射線圈和對應的接收線圈。