[發明專利]一種變電站接地網在線監測系統及方法

在審

• 申請號: 201910330703.3
• 申請日: 2019-04-23
• 公開（公告）號: CN110082633A
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 許立洋;孫煜;史磊
• 申請（專利權）人: 史磊
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 北京維澳專利代理有限公司 11252
• 代理人: 王立民;吳蘭柱

本發明提供一種變電站接地網在線監測系統及方法，該系統包括：信號源、數據采集裝置和計算機。數據采集裝置與接地網的電壓采集點和零序電流采集點電連接。信號源的輸出端通過數據采集裝置內的固態接觸器與電壓采集點電連接，每個電壓采集點都作為測試信號的注入點。信號源的基準端通過數據采集裝置內的固態接觸器與主變壓器的中性點或接地網外部的電流極電連接。計算機控制數據采集裝置實時采集接地網的電位數據和電流數據，還控制數據采集裝置定期自動對接地網注入交流測試信號，采集并存儲所有電壓采集點的電壓，進而根據所述電壓判斷接地網是否存在故障。本發明能提高接地網在線監測的適應性。

技術領域

本發明涉及電力設備在線監測技術領域，尤其涉及一種變電站接地網在線監測系統及方法。

背景技術

接地網是電力、石油、化工、鐵路等系統的重要基礎設施，擔負著電力設備工作接地、保護接地、防雷接地的重要職責，對工作人員的人身安全和電力系統的正常運行起著重要的保障作用。接地網與大地的連接是否良好，與生產安全息息相關。由于接地網本身的隱蔽性，不能按常規方式進行巡視及監測電氣性能，一直是電力設備中的盲點，其腐蝕狀況的判斷一直是行業難點。

目前常用的電流-電壓表三極法，需要派人去現場布線測試，通過對接地網注入工頻或異頻電流，并記錄測試點的電壓，由此推算出接地阻抗，繪制電位降曲線。整個實施過程費時費力，而且無法做到每次測試的環境和設備都完全一樣，每次測量工作都是孤立的，無法從歷史測試數據中捕捉到接地網的變化趨勢。在實際測量中，由于我國大規模的基礎設施建設，變電站不再是孤立的建筑，經常被各種建筑、管道包圍。接地網所處土壤環境不再均勻，電流極和電位極的選址也很難符合《DL/T475-2017接地裝置特性參數測量導則》的規定，導致傳統方法的測量結果可信度大為降低。

同時，當前已有的通過對土壤的化驗來推測接地網腐蝕程度的方法，面臨的困境與測量接地阻抗類似，也需要派人去現場取樣才能化驗，費時費力，而且也無法做到每次取樣的位置和氣候條件完全一樣，每次化驗工作也都是孤立的，無法從歷史數據中捕捉到土壤在不同氣候條件下對接地網的影響。

發明內容

本發明提供一種變電站接地網在線監測系統及方法，解決現有接地網在線監測存在的人工成本高、效率低和無法對故障進行預判的問題，能提高接地網在線監測的適應性。

為實現以上目的，本發明提供以下技術方案：

一種變電站接地網在線監測系統，包括：信號源、數據采集裝置和計算機；

所述數據采集裝置與接地網的電壓采集點和零序電流采集點電連接，并通過所述電壓采集點或所述零序電流集點獲取接地網的電位數據或電流數據；

所述信號源的輸出端通過所述數據采集裝置內的固態接觸器與所述電壓采集點電連接，每個所述電壓采集點都作為測試信號的注入點；

所述信號源的基準端通過所述數據采集裝置內的固態接觸器與主變壓器的中性點或接地網外部的電流極電連接；

所述計算機控制所述數據采集裝置實時采集接地網的電位數據和電流數據，所述計算機還控制所述數據采集裝置定期自動對接地網注入交流測試信號，采集并存儲所有電壓采集點的電壓；

進而根據所述電壓判斷接地網是否存在故障。

優選的，在定期自動對接地網注入交流測試信號時，所述數據采集裝置啟動所述信號源，先控制主變壓器的中性點與信號源的基準端導通，并使信號源依次對每一個電壓采集點短暫地注入電流，在注入電流期間采集并存儲所有電壓采集點對主變壓器中性點的電壓值；

其次控制接地網外部的電流極與信號源的基準端導通，并使信號源依次對每一個電壓采集點短暫地注入電流，在注入電流期間采集并存儲所有電壓采集點對接地網外部的電流極相關的電位極的電壓值。

優選的，還包括：土壤傳感器；