一种变电站接地网缺陷诊断方法，属电力技术领域，用于解决地网缺陷诊断问题。其技术方案是，首先在变电站接地网的两下引导体之间接入异频的正弦波激励源，直接注入激励电流，同时利用探测线圈将注入电流在地表激发的磁感应强度信号转变为感应电压信号，测量磁感应强度在地表的分布，并仿真计算接地网正常情况下的地表磁感应强度分布，然后将测量结果与仿真计算结果进行比较，根据两者的差异，诊断接地网腐蚀变细或断裂缺陷的具体位置和程度。本发明专利技术操作简便，可在变电站正常运行的情况下，快速、准确地对接地网网格导体缺陷进行诊断，能满足实际现场的测量与诊断要求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种能在变电站正常运行的情况下，高效、简便、准确地诊断变电站 接地网缺陷的方法，属电力
技术背景接地网在变电站安全运行中起着十分重要的作用，它不仅为变电站内各种电气设 ^#供一个公共的##地，在系统故障和雷电防护时还能迅速排泄故障电流并斷氐变 电站内的地电位升，保护变电站内工作人员的人身安全和各种电气设备的安全和正常 运行。接地装置一般为网樹犬的接地体，常常利用扁钢、圆钢、角钢、钢管或铜质材料等焊接组成网格，该网格常常埋于地下0.6 1米的深度，以便实现均压、散流和减 小接地电阻的作用，如图9所示。根据需要在不同的网格位置处有接地导体与地面的 电气设备相连。当变电站发生短路或遭受雷击等故障时，瞬间的大电流经接地网分散 入地，接地电阻越小，接地网的电位升就越低，这样地表的电位以及与接地网相连的 电气设备的电位就低，从而保护电气设备和变电站内工作人员的人身安全。但是钢质 材料的接地网，在多雨和沿海地区，随着使用年限的增加，易发生腐蚀，可能使接地 导体变细甚至断裂，破坏了接地网的原有结构，附氏了接地性能，丧失了保护功能。近年来，查找接地网的断点和严重腐蚀段已成为电力部门一项重大的反事故措 施。电力部门诊断接地网腐蚀或断裂缺陷的常用方法就是过一定年限后抽样挖开检查, 根据变电站处土壤的大致结构和腐蚀率，凭经验估计接地网网格导体的腐蚀程度。这 种方法具有盲目性，工作量大，需要消耗大量的人力、物力和财力，同时还受到现场 运行^#的制约，銜住准确的诊断接地网缺陷。另外，目前也出现了一些较为先进的诊断方法，多是基于电路和网络理论分析， 依赖于可触及上引导体间电阻的测量，即利用接地网的拓扑结构和接地引线间电阻的 测量数据，建立接地网的腐蚀诊断方程，通过求解诊断方程得到接地网支路导体的变 化值，利用分析软件和正常接地网的情况进行比较，进而判断接地网的腐蚀程度。然而，当局部出现严重腐蚀或断点时，由于两部分接地网间的互电阻作用，准确测量引 线间电阻值是十分困难的，这种方法用于工程实际具有一定的局限性。也有釆用电磁 场的诊断方法，通过测量接地网地表的电位差进行接地网的故障诊断，但对于变电站 这种网状接地网结构，当接地网导体局部腐蚀或出现小断口时，；tt电位变化较小， 在实际工程中，通过测量地表电位差分析变电站接地网导体的腐蚀状态和寻找断点也 是困难的。
技术实现思路
本专利技术用于克服现有技术的缺陷、提供一种诊断效率高、操作简便、测量准确的 变电站接地网缺陷诊断方法，本专利技术同时还给出实现该方法的装置。 本专利技术所称问般以下述技术方案实现的一种变电站接地网缺陷诊断方法，其步骤为首先在变电站接地网的两下引导体之间接入异频的正弦波、Ei源，直接注入^ii电流；同时利用探测线圈将因注入电流 而在地表iM:的磁感应强度信号转变为感应电压信号，观懂磁感应强度在地表的分布； 仿真计算接地网正常情况下的地表磁感应强度分布，然后将测量结果与仿真计算结果 进行比较，根据两者的差异，诊断出接地网腐蚀变细或断裂缺陷的具体位置和程度。上述变电站接地网缺陷诊断方法，为了避开工频、谐波等干扰，提高信噪比和测 量精度，应在激励源内部设置频率调节电路，鉴于直接向接地网注入和抽出电流，为 了实现阻抗匹配，在Ei源的输出^i爻置阻抗变换器。上述变电站接地网缺陷诊断方法，为了有效地抑制现场的电磁干扰，对测量所得 的地表磁感应强度信号经工频陷波、滤波、相敏检波处理后，将工频及其它干扰滤去。一种变电站接地网缺陷诊断装置，由探测信号发生部分和信号探测部分组成，所 述探测信号发生部分为激励源5，激励源采用正弦波发生器，其信号输出端接于地网的两下引导紋间，所述信号探测部她括探测线圈L、信号处理电路和釆集分析系统C, 所述探测线圈L的信号输出端接信号处理电路的输入端,信号处理电路的输出端接釆集分析系统c的输入端。上述变电站接地网缺陷诊断装置，所述信号处理电路由仪表放大器YF、工频陷波 器XB、带通滤波器LB以及相敏检波器XMJ组成，所述仪表放大器YF的输入端接探测线圈 L,输出m次经工频陷波器XB、带通滤波器LB和相敏检波器XMJ接釆集分析系统C;带通滤波器LB的时钟信号输入端fox接时钟脉冲发生器，相敏检波器XMJ的M信号输入端s接激励源的参考输出端。上述变电站接地网缺陷诊断装置，所述工频陷波器XB由两个运算放大器、电阻、 电容以及电位器W组成，两个运算放大器分别是第一运算放大器F1和第二运算放大器 F2，均接成电压跟随器；电阻、电容接成陷波网络，其中，第一电fflU、第二电P朋2 串联连接后接于仪表放大器YF的输入端与第一运算放大器F1的正向输入端之间，它们 的串接点经第三电容C难第二运算放大器F2的输出端，第一电執l、第二电執2串联 连接后也接于仪表放大器YF的输入端与第一运算放大器F1的正向输入端之间，它们的 串接点经第三电鹏3接第二运算放大器F2的输出端，第一运算放大器F1的输出信号经 电位器W分压后接第二运算放大器F2的正向输入端,第一运算放大器F1的输出端接带通 滤波器LB的信号输入端。上述变电站接地网缺陷诊断装置，所述带通滤波器LB釆用LTC1068/50, LTC1068/50 接成8阶滤波器，其信号输入端INVA接工频陷波器XB的输出端，时钟信号输入端fVu接 时钟信号发生器的输出端，其LPD和HPD/HD端的输出信号接相敏检波器XMJ的输入端。上述变电站接地网缺陷诊断装置，所述相敏检波器XMJ由三个运算放大器、两个场 效应管、电阻、二极管和电容组成，三个运算放大器分别是第三运算放大器F3、第四 运算放大器F4和第五运算放大器F5，均接成反相放大器，其中，第三运算放大器F3和 第七电EK7、第八电P1R8、第九电P孤9接成第一反相放大器，第四运算放大器F4和第 十电1SJU0、第十一电卩UU1、第十二电卩朋12接成第二反相放大器，第五运算放大器F5 和第十三电卩UU3、第十四电ffll14、第十五电卩孤15接成第三反相放大器，两个场效应 管分别是第一场效应管JFET1和第二场效应管JFET2，第一反相放大器的输入端经第四 电容C4接带通滤波器LB的输出端，其输出端接釆集分析系统C，第二反相放大器的输入 端接带通滤波器LB的输出端，输出端依次经第五电都5、第十六电P1R16和第一场效应 管JFET1接第三运算放大器F3的反向输入端，第三反相放大器的输入端接lii源5的参 考信号输出端，输出端经第一二极管D1接第一场效应管JFET1的栅极，第二场效应管 JFET2接于第一场效应管JFET1与电源负极之间，其栅极经第二二极管D2接第五运算放 大器F5的反向输入端。本专利技术利用异频的正弦波mi/源，直接向地网注入iii电流，禾拥探测线圈L观懂注入电流在itt激发的磁感应强度分布，同时仿真计算接地网正常情况下的地表磁感 应强度分布，然后将测量结果与仿真计算结^ift行比较。根据两者的差异，诊断接地 网腐蚀变细或断裂缺陷的具体位置和程度。P且抗变换器用于解决激励源和接地网负载之间的阻抗匹配问题，提高信噪比；采用异频的正弦波激励源可避开工频、谐波等干扰，提高测量精度。信号处理电路由仪表放大器、工频陷波器、带通滤波器以及相敏 检波器组成，有效地抑本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种变电站接地网缺陷诊断方法，其特征是，首先在变电站接地网的两下引导体之间接入异频的正弦波激励源，直接注入激励电流；同时利用探测线圈将因注入电流而在地表激发的磁感应强度信号转变为感应电压信号，测量磁感应强度在地表的分布；仿真计算接地网正常情况下的地表磁感应强度分布，然后将测量结果与仿真计算结果进行比较，根据两者的差异，诊断出接地网腐蚀变细或断裂缺陷的具体位置。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘洋，崔翔，赵志斌，李琳，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]
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