一种异种材料地网连接腐蚀的评估方法、系统和介质技术方案

本发明专利技术提供了一种异种材料地网连接腐蚀的评估方法、系统和介质。所述方法包括：获取实际接地网每个节点处土壤的电阻率，并获取两种不同材料的参考接地网之间不同间距下的腐蚀电位差和腐蚀电流；根据实际接地网土壤的电阻率，参考接地网不同间距下腐蚀电位差、腐蚀电流和预设的估计腐蚀电流，结合参考接地网之间的间距，计算不同间距的第一相对误差系数；当间距和第一相对误差系数符合条件时，根据估计腐蚀电流，计算各节点处土壤下参考接地网的电偶腐蚀速率；获取参考接地网的第二相对误差系数，确定实际接地网两种材料之间的连接腐蚀情况。本发明专利技术相对于现有技术，考虑了异种材料下接地网的电偶腐蚀，采用的评估方法便捷，具有准确性和实用性。准确性和实用性。准确性和实用性。

【技术实现步骤摘要】
一种异种材料地网连接腐蚀的评估方法、系统和介质


[0001]本专利技术涉及变电站接地
，尤其涉及一种异种材料地网连接腐蚀的评估方法、系统和计算机存储介质。

技术介绍

[0002]随着经济的快速发展，用户对电力能源的需求也逐年增大。交直流特高压柔性输电技术在电力领域中有着广泛的应用。然而由于部分换流站的空间相对位置和变电站的距离较为接近，两者的接地网通过GIS金属外壳及引下线形成了强电气连接，因此有必要将两者的接地网进行直接的金属连接。而变电站接地网的材料通常采用镀锌钢，因其所处土壤环境较为恶劣，钢材接地网腐蚀情况较为严重，为提高接地网的使用寿命，在经济和安全条件均满足要求的情况下，换流站接地网可以使用耐腐蚀能力强的铜材。然而，铜地网和钢地网在相同土壤环境中的腐蚀电位不同，在两者相连时，将在腐蚀电位差下造成电偶腐蚀，加剧变电站钢地网的腐蚀程度，大大缩短地网的使用寿命，引起安全事故。
[0003]目前变电站接地网腐蚀特性的研究主要通过土壤成分分析，根据三指标或八指标评分法对土壤腐蚀特性进行估计，或者对同种金属材料下接地网安装腐蚀传感器检测接地网的腐蚀速率，建立样本数据库，然后通过智能算法建立相应的腐蚀模型评估接地网的腐蚀特性。但是这些方法只是针对同种材料下接地网的腐蚀特性，而异种材料下接地网的电偶腐蚀也不应被忽略，有效评估异种材料接地网的电偶腐蚀特性，可以对异种金属连接的接地网材料进行进一步改进，提高接地网的使用寿命。因此需要一种针对异种材料地网连接的腐蚀情况的评估方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种异种材料地网连接腐蚀的评估方法、系统和计算机存储介质，提高了对不同接地材料的接地网的电偶腐蚀特性评估的准确性。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种异种材料地网连接腐蚀的评估方法，包括：
[0006]获取实际接地网每个节点处土壤的电阻率，并获取两种不同材料的参考接地网之间不同间距下的腐蚀电位差和腐蚀电流；其中，所述实际接地网采用与所述参考接地网之间相同的两种材料；
[0007]根据所述实际接地网每个节点处土壤的电阻率，所述参考接地网不同间距下腐蚀电位差、腐蚀电流和预设的估计腐蚀电流，结合所述参考接地网之间的间距，计算每个节点土壤在所述参考接地网不同间距下的第一相对误差系数；其中，所述第一相对误差系数为所述腐蚀电流和所述估计腐蚀电流之间的相对误差系数；
[0008]当所述参考接地网之间的间距大于第一预设值，且所述第一相对误差系数小于第二预设值时，或者，当所述参考接地网之间的间距小于第一预设值，且所述第一相对误差系数大于第二预设值时，根据所述参考接地网不同间距下的估计腐蚀电流，分别计算各节点
处土壤下所述参考接地网的电偶腐蚀速率；
[0009]根据各所述电偶腐蚀速率，结合不同节点处土壤预设的自然腐蚀速率，获取所述参考接地网的第二相对误差系数；其中，所述第二相对误差系数为各节点土壤的自然腐蚀速率和所述电偶腐蚀速率的相对误差标准差系数；
[0010]根据所述第二相对误差系数，确定所述实际接地网两种材料之间的连接腐蚀情况。
[0011]作为优选方案，所述根据所述实际接地网每个节点处土壤的电阻率，所述参考接地网不同间距下腐蚀电位差、腐蚀电流和预设的估计腐蚀电流，结合所述参考接地网之间的间距，计算每个节点土壤在所述参考接地网不同间距下的第一相对误差系数，具体为：
[0012]获取所述参考接地网的左右两侧的横截面积S
’
和所述两种不同材料的参考接地网之间的间距l
(a)
，根据所述实际接地网编号为i的节点处土壤的电阻率ρ
i
、所述参考接地网的间距为l
(a)
时的腐蚀电流I
’
l(a)i
、腐蚀电位差U
’
l(a)i
和预设的估计腐蚀电流I
l(a)i
，计算所述第一相对误差系数：
[0013][0014]其中，φ
i
为所述第一相对误差系数。
[0015]作为优选方案，所述根据所述参考接地网不同间距下的估计腐蚀电流，分别计算各节点处土壤下所述参考接地网的电偶腐蚀速率，具体为：
[0016]获取所述参考接地网的材料的电化当量A，所述参考接地网的材料中正化合价总数的绝对值或负化合价总数的绝对值N，所述参考接地网的上下两侧的横截面积P，根据所述实际接地网编号为i的节点处土壤的电阻率ρ
i
、所述参考接地网的间距l
(a)
和对应的估计腐蚀电流I
l(a)i
、腐蚀电位差U
’
l(a)1
和接地网的左右两侧的横截面积S
’
，计算所述电偶腐蚀速率：
[0017][0018]其中，V
i
为所述电偶腐蚀速率，F为法拉第恒量。
[0019]作为优选方案，所述根据各所述电偶腐蚀速率，结合不同节点处土壤预设的自然腐蚀速率，获取所述参考接地网的第二相对误差系数，具体为：
[0020]获取所述参考接地网节点编号为i处土壤预设的自然腐蚀速率V
i
’
，根据编号为i的节点处的电偶腐蚀速率V
i
，计算所述第二相对误差系数：
[0021][0022]其中，E为所述第二相对误差系数，k为接地网节点编号为i处的土壤的数目。
[0023]作为优选方案，所述获取实际接地网每个节点处土壤的电阻率，具体为：
[0024]获取绝缘实验箱体的左右两侧之间的长度L，所述绝缘实验箱体的左右两侧的横截面积S、供电电压U
i
和测量电流I
i
，获得每个节点处土壤的电阻率，具体地：
[0025][0026]其中，ρ
i
为土壤的电阻率。
[0027]相应的，本专利技术实施例还提供了一种异种材料地网连接腐蚀的评估系统，包括计算机和异种材料地网连接腐蚀的评估装置；所述评估装置包括绝缘实验箱体、正极电流探头、负极电流探头、电压激励源、电流表、两个转动轴齿轮模块和测试仪；其中，
[0028]所述计算机用于执行所述的一种异种材料地网连接腐蚀的评估方法；
[0029]所述绝缘实验箱体用于装载两种不同材料的参考接电网和土壤；
[0030]所述电压激励源用于为所述绝缘实验箱体内的土壤提供电压；
[0031]所述电流表分别与所述正极电流探头和所述负极电流探头连接，用于测量所述绝缘实验箱体内土壤的测量电流；
[0032]所述两个转动轴齿轮模块用于控制所述两种不同材料的参考接电网之间的间距；
[0033]所述测试仪用于测量不同间距下所述两种不同材料的参考接电网的腐蚀电位差和腐蚀电流。
[0034]作为优选方案，所述评估系统还包括第一铜片和第二铜片；所述第一铜片和所述第二铜片分别贴附于所述绝缘实验箱体两边缘侧的外表面，与所述电压激励源本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种异种材料地网连接腐蚀的评估方法，其特征在于，包括：获取实际接地网每个节点处土壤的电阻率，并获取两种不同材料的参考接地网之间不同间距下的腐蚀电位差和腐蚀电流；其中，所述实际接地网采用与所述参考接地网之间相同的两种材料；根据所述实际接地网每个节点处土壤的电阻率，所述参考接地网不同间距下腐蚀电位差、腐蚀电流和预设的估计腐蚀电流，结合所述参考接地网之间的间距，计算每个节点土壤在所述参考接地网不同间距下的第一相对误差系数；其中，所述第一相对误差系数为所述腐蚀电流和所述估计腐蚀电流之间的相对误差系数；当所述参考接地网之间的间距大于第一预设值，且所述第一相对误差系数小于第二预设值时，或者，当所述参考接地网之间的间距小于第一预设值，且所述第一相对误差系数大于第二预设值时，根据所述参考接地网不同间距下的估计腐蚀电流，分别计算各节点处土壤下所述参考接地网的电偶腐蚀速率；根据各所述电偶腐蚀速率，结合不同节点处土壤预设的自然腐蚀速率，获取所述参考接地网的第二相对误差系数；其中，所述第二相对误差系数为各节点土壤的自然腐蚀速率和所述电偶腐蚀速率的相对误差标准差系数；根据所述第二相对误差系数，确定所述实际接地网两种材料之间的连接腐蚀情况。2.如权利要求1所述的一种异种材料地网连接腐蚀的评估方法，其特征在于，所述根据所述实际接地网每个节点处土壤的电阻率，所述参考接地网不同间距下腐蚀电位差、腐蚀电流和预设的估计腐蚀电流，结合所述参考接地网之间的间距，计算每个节点土壤在所述参考接地网不同间距下的第一相对误差系数，具体为：获取所述参考接地网的左右两侧的横截面积S
’
和所述两种不同材料的参考接地网之间的间距l
(a)
，根据所述实际接地网编号为i的节点处土壤的电阻率ρ
i
、所述参考接地网的间距为l
(a)
时的腐蚀电流I
’
l(a)i
、腐蚀电位差U
’
l(a)i
和预设的估计腐蚀电流I
l(a)i
，计算所述第一相对误差系数：其中，φ
i
为所述第一相对误差系数。3.如权利要求2所述的一种异种材料地网连接腐蚀的评估方法，其特征在于，所述根据所述参考接地网不同间距下的估计腐蚀电流，分别计算各节点处土壤下所述参考接地网的电偶腐蚀速率，具体为：获取所述参考接地网的材料的电化当量A，所述参考接地网的材料中正化合价总数的绝对值或负化合价总数的绝对值N，所述参考接地网的上下两侧的横截面积P，根据所述实际接地网编号为i的节点处土壤的电阻率ρ
i
、所述参考接地网的间距l
(a)
和对应的估计腐蚀电流I
l(a)i
、腐蚀电位差U
’
l(a)1
和接地网的左右两侧的横截面积S
’
，计算所述电偶腐蚀速率：其中，V
i
为所述电偶腐蚀速率，F为法拉第恒量。
4.如权利要求1所述的一种异种材料地网连接腐蚀...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧嘉俊，林其雄，吴嘉琪，陈奥博，朱博，王红斌，付志超，熊志武，王杰，鲁海亮，周祥宇，李沛准，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司广州供电局，
类型：发明
国别省市：