[發(fā)明專利]一種接地網(wǎng)狀導(dǎo)體狀態(tài)無損檢測(cè)系統(tǒng)和方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910066599.1
• 申請(qǐng)日: 2019-01-24
• 公開（公告）號(hào): CN109738759A
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張樹亮;徐洪福;宋文樂;劉東亮;王向陽;谷雨;劉楊;李響;朱桂東;劉洋;王璐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)河北省電力有限公司滄州供電分公司;華北電力大學(xué)（保定）
• 主分類號(hào): G01R31/08
• 分類號(hào): G01R31/08;G01N27/83
• 代理公司: 北京眾合誠成知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 史雙元

一種接地網(wǎng)狀導(dǎo)體狀態(tài)無損檢測(cè)系統(tǒng)與方法，信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)向接地網(wǎng)注入一定頻率和一定電流強(qiáng)度的正弦波信號(hào)，信號(hào)接收系統(tǒng)的遙控?zé)o人機(jī)攜帶的信號(hào)探測(cè)采集裝置，在接地網(wǎng)地表面快速巡航進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，完成對(duì)接地網(wǎng)支路導(dǎo)體在地表面鄰近空間區(qū)域激發(fā)磁場(chǎng)的探測(cè)。由遙控?zé)o人機(jī)攜帶的北斗BDS、GPS雙模衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)、磁場(chǎng)探測(cè)單元和數(shù)據(jù)無線傳輸系統(tǒng)，將空間坐標(biāo)數(shù)據(jù)信息和同步采集到的磁場(chǎng)數(shù)據(jù)信息一同無線發(fā)射至由無線接收單元、電腦及軟件組成的終端上位機(jī)系統(tǒng)。通過對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)接收、存儲(chǔ)、匯總和分析，快速獲得接地網(wǎng)地表面磁場(chǎng)分布，輸出接地網(wǎng)狀態(tài)和接地網(wǎng)安全性能評(píng)估結(jié)果。本發(fā)明具有操作簡(jiǎn)便、工作效率高、診斷準(zhǔn)確的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬電力系統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種接地網(wǎng)狀導(dǎo)體狀態(tài)無損檢測(cè)系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

接地網(wǎng)是輸配電工程變電站的必要設(shè)施，接地網(wǎng)在電力系統(tǒng)安全運(yùn)行中起著十分重要的作用。首先是工作需要，為變電站內(nèi)的各種電氣設(shè)備提供一個(gè)公共的參考地；另外也是安全保護(hù)的需要，在電力系統(tǒng)出現(xiàn)短路故障或遭受雷擊時(shí)，能迅速泄放故障電流并降低被保護(hù)區(qū)域的地電位上升，保護(hù)工作人員的人身安全以及各種電氣設(shè)備的安全和正常運(yùn)行。變電站的接地網(wǎng)通常利用扁鋼或圓鋼等材料焊接組成網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，通常埋入地下1米以內(nèi)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(jù)需要在接地網(wǎng)不同位置通過上引導(dǎo)體線與地表面的電氣設(shè)備相連接。

鋼質(zhì)材料的接地網(wǎng)導(dǎo)體隨運(yùn)行年限的增加，常因焊接、腐蝕等因素，導(dǎo)致接地網(wǎng)導(dǎo)體變細(xì)、斷裂或出現(xiàn)斷點(diǎn)。不同地區(qū)因地質(zhì)、氣候條件的差異，腐蝕速率也存在較大的差異，接地網(wǎng)導(dǎo)體截面積過度減小或斷裂，會(huì)破壞原有接地網(wǎng)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，造成接地阻抗升高，降低接地性能，喪失保護(hù)功能。一旦由接地網(wǎng)引發(fā)電力系統(tǒng)事故，常會(huì)造成設(shè)備損壞、突然停電，其直接和介接經(jīng)濟(jì)損失巨大。

排查接地網(wǎng)導(dǎo)體的斷點(diǎn)和腐蝕狀態(tài)是電力系統(tǒng)運(yùn)檢部門一項(xiàng)重要的預(yù)防事故措施。目前，電力部門診斷接地網(wǎng)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(jù)接地網(wǎng)處土壤的大致結(jié)構(gòu)和腐蝕速率，憑經(jīng)驗(yàn)估計(jì)接地網(wǎng)體的腐蝕狀態(tài)。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(cái)力，同時(shí)還受到現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行條件的制約，很難準(zhǔn)確地診斷接地裝置的缺陷。

對(duì)于大型網(wǎng)格狀接地體，研究人員也開展了大量研究工作，進(jìn)行了一些新方法的嘗試，例如，電化學(xué)方法、探地雷達(dá)方法、節(jié)點(diǎn)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(wǎng)體的檢測(cè)提供了一些思路，在實(shí)際運(yùn)用中還存在諸多局限性。其中，電化學(xué)方法可分析項(xiàng)目少，只能獲得局部的信息；探地雷達(dá)用于接地網(wǎng)體的檢測(cè)存在分辨率不足的問題；節(jié)點(diǎn)互阻抗法需要精準(zhǔn)的接地網(wǎng)體圖紙，需要跟蹤對(duì)比，且易受天氣、土壤條件等因素的影響，檢測(cè)周期長(zhǎng)、效率低。在實(shí)際工程中，當(dāng)接地網(wǎng)導(dǎo)體局部腐蝕或出現(xiàn)小斷口時(shí)，地表電位變化較小，用于接地網(wǎng)體的腐蝕狀態(tài)和尋找斷點(diǎn)也是困難的。現(xiàn)有的電磁方法需要在變電站接地網(wǎng)地表面往復(fù)測(cè)量，效率不高，有時(shí)受到地表地物的影響，某些區(qū)域無法觸及。隨著我國電力事業(yè)的快速發(fā)展，裝機(jī)容量逐年增加，快速準(zhǔn)確檢測(cè)接地網(wǎng)的斷點(diǎn)和腐蝕，是保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的一個(gè)重要預(yù)防事故措施之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明用于大型網(wǎng)格狀接地網(wǎng)導(dǎo)體斷點(diǎn)和腐蝕狀態(tài)的檢測(cè)，提供一種具有遙控?zé)o人機(jī)數(shù)據(jù)采集和無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)燃夹g(shù)特點(diǎn)，檢測(cè)效率高、操作簡(jiǎn)便、診斷準(zhǔn)確的接地網(wǎng)無損檢測(cè)方法，本發(fā)明同時(shí)還給出實(shí)現(xiàn)該方法的系統(tǒng)。

本發(fā)明所稱問題是以下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一方面提出一種接地網(wǎng)狀導(dǎo)體狀態(tài)無損檢測(cè)系統(tǒng)，包括：信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)、信號(hào)接收系統(tǒng)和后臺(tái)終端，其特征在于：所述信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)向接地網(wǎng)注入一定頻率和一定電流強(qiáng)度的正弦波信號(hào)，所述信號(hào)接收系統(tǒng)用于測(cè)量上述信號(hào)并將測(cè)量的信號(hào)傳輸給所述后臺(tái)終端，所述后臺(tái)終端處理所述傳輸信號(hào)并進(jìn)行接地網(wǎng)狀態(tài)的分析。